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7.2.2.2.3.1. Preguntas sobre la cadena transportadora de electrones

Actividad basada en Asturias, Julio de 2023, pregunta 4

Las mitocondrias son orgánulos de las células eucariotas que actúan como centrales energéticas. Catabolizan moléculas de la dieta, como glucosa y ácidos grasos, y la energía que se desprende es utilizada para producir ATP a partir de ADP y Pi. La figura representa las actividades de una mitocondria.

a. Identifica los productos representados por los números 1, 2, 3, 4, 5, 6. (Calificación 0.5 puntos)
b. En el esquema, la glucosa es el producto que se cataboliza para generar los productos. ¿Qué otras sustancias se pueden catabolizar y generan el compuesto nº 2? ¿Cómo se denomina ese proceso? (Calificación 0.5 puntos)
c. Señala las características más relevantes de la composición bioquímica de la membrana mitocondrial interna. (Calificación 0.5 puntos)
d. ¿Cómo es y dónde se localiza el ADN mitocondrial? (Calificación 0.5 puntos)

Los siguientes número representan: 

Número 1. .
Número 2. .
Número 3. .
Número 4. .
Número 5. .
Número 6. .

En el esquema, la glucosa es el producto que se cataboliza para generar los productos. El compuesto número 2 ( ), también se puede obtener mediante la de los .

Las características más relevantes de la composición bioquímica de la membrana mitocondrial interna son que tiene una proporción de proteínas muy y un
porcentaje de fosfolípidos y que no tiene (como en las bacterias) entre sus lípidos (20 %).
Dentro de las proteínas se localizan las enzimas de la cadena respiratoria y la que cataliza la síntesis de ATP ( ).

El ADN mitocondrial es bicatenario y circular (como el de las bacterias y cloroplastos) y se localiza en la .

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Actividad basada en Galicia, Julio de 2023, pregunta 3

En relación con la figura 2, que representa un proceso que tiene lugar en la mitocondria, conteste a las siguientes cuestiones:

A) ¿Qué partes de la mitocondria son las representadas con las letras A, B y C?

B) ¿Qué nombre recibe el proceso representado? Explíquelo brevemente.

C) ¿Cuál es la función de la acumulación de H+ en la zona denominada A en la imagen? ¿Qué nombre recibe la hipótesis que explica cómo se lleva a cabo dicha función?

A) Los nombres de las partes señaladas son:

A: , B: , C: .

B) El proceso representado es el : Los electrones procedentes de los procesos anteriores son transferidos desde los transportadores NADH y FADH2 a moléculas de la . Estos electrones pasan a través de la cadena de transporte electrónico, liberando energía que se aprovecha para bombear H+ en contra del gradiente de concentración, desde la hacia el . Finalmente, los electrones son transferidos al O2 formando H2O.

C) Los H+ se acumulan en el espacio intermembranoso, creando un gradiente electroquímico entre el y la . Los protones regresan a favor del gradiente hacia la matriz a través de una ATPasa, lo que produce la fosforilación de ADP para formar ATP.

: Esta es una hipótesis que explica cómo se genera la síntesis de ATP en la mitocondria a través del flujo de protones (H+) a través de la ATPasa, aprovechando el gradiente electroquímico creado entre el espacio intermembranoso y la matriz.

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Cuestión de reflexión

Cataluña, Junio de 2014, pregunta 1 (apartados 1 y 2)

Durante la liga de fútbol 1952-1953, el entrenador del RCD Espanyol, Alejandro Scopelli, hacía respirar oxígeno (O2) con mascarilla a los jugadores de su equipo durante los descansos de los partidos, con la creencia de que incrementaba el rendimiento físico, aunque este efecto nunca se ha demostrado. Recientemente, se ha hablado en los medios de comunicación del uso del ozono (O3) como sustancia dopante para incrementar el rendimiento deportivo. La inhalación de ozono provoca un aumento del oxígeno que circula en la sangre, lo que causa un incremento del rendimiento en el esfuerzo físico durante unas horas después de la inhalación. Esta práctica no deja rastro, ya que solo se incrementa el nivel de oxígeno; sin embargo, no se puede garantizar que no tenga efectos secundarios para la salud, especialmente a largo plazo, si la práctica se generaliza y se extiende en el tiempo.

1) El oxígeno es un elemento importante del metabolismo. [1 punto]

a) ¿Por qué el aumento de la concentración de oxígeno en la sangre puede causar un incremento del rendimiento en el esfuerzo físico? Justifique la respuesta en función del tipo de catabolismo.

b) La mayor parte del ATP se produce en la cadena respiratoria. ¿Qué papel tiene el oxígeno en este proceso? Justifique la respuesta utilizando las palabras siguientes: glucólisis, ciclo de Krebs, oxígeno, NADH y ATP.

2) La eritropoyetina (EPO) es una hormona secretada por los riñones que estimula la producción de eritrocitos, las células que transportan el oxígeno por la sangre hasta los diversos tejidos. [1 punto]

a) Hay deportistas que la han utilizado ilegalmente para aumentar el rendimiento físico (es lo que se llama dopaje). ¿El dopaje con EPO puede producir en el rendimiento deportivo un efecto final similar al del uso de ozono? Justifique la respuesta.

b) Cuando una persona sube por encima de los 2500 metros de altitud, se incrementa la cantidad de EPO en la sangre. Este incremento es una respuesta fisiológica completamente normal causada por la disminución de oxígeno asociada a la altitud. La siguiente gráfica muestra el incremento de EPO en la sangre a 2 500 m respecto a la cantidad en reposo al nivel del mar.

A nivel del mar y en reposo, un deportista de élite tiene una concentración de 20 mUI· mL–1 de EPO en la sangre (la cantidad de EPO se mide en mil unidades internacionales o mUI). Si este deportista se sitúa a 2500 m, ¿qué concentración de EPO tendrá en la sangre al cabo de doce horas? ¿Y al cabo de veinticuatro horas? ¿Por qué es útil esta respuesta fisiológica a la altitud?

Concentración de EPO al cabo de 12 h de estar a 2 500 m:

Concentración de EPO al cabo de 24 h de estar a 2 500 m:

¿Por qué es útil esta respuesta fisiológica a la altitud?

Actividad basada en Andalucía, Junio de 2024, pregunta C3

En relación con la figura adjunta conteste a las siguientes cuestiones:

a) ¿Qué proceso representa la imagen en su conjunto? [0,1]

b) ¿Qué nombre reciben las rutas metabólicas A, B y C? [0,3]

c) ¿A qué números corresponden los siguientes compuestos: NADH+H+; H2O; ADP+Pi; O2; ATP; NAD+ ? [0,6]

El proceso representado en la imagen en su conjunto es la .

Las rutas metabólicas representadas son:

  • Ruta metabólica A:  , en la matriz mitocondrial. En cada ciclo se forman 2 moléculas de CO2 y los electrones son aceptdos por nucleótidos no nucleicos formándose 3 NADH y 1 FADH2 con poder reductor.
  • Ruta metabólica B:  , en la membrana mitocondrial interna. El NADH y el FADH2 producidos anteriormente dejan sus electrones en la cadena de transporte de electronoes y vuelven a NAD+ y FADH. El movimiento de electronos libera energía que se emplea para bombear protones fuera de la matriz y generar un gradiente electroquímico. Al final de la cadena de electrones, el O2 recibe los electrones y goge protones para formar H2O.
  • Ruta metabólica C: . El gradiente electroquímico creado por la cadena de transporte electrónico hace que fluyan los protones hacia la matriz a través de la enzima ARP sintetasa generando ATP

Los compuestos representados son:

  • Compuesto 1: 
  • Compuesto 2: 
  • Compuesto 3:  +
  • Compuesto 4:  +
  • Compuesto 5: 
  • Compuesto 6:

  

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Actividad basada en Castilla y León, Junio de 2024, pregunta 3

En relación con los procesos metabólicos:

a) Indique las moléculas del esquema representadas por los puntos 1 al 6. (0,6)
b) Indique los procesos representados por las letras A, B y C. (0,6)
c) Defina fermentación, tipos de fermentación que conozca e indique el lugar de la célula en la que tienen lugar. (0,8)

Las moléculas y procesos representados en la imagen son:

  • 1:
  • 2:
  • 3:
  • 4:
  • 5:
  • 6:
  • A:
  • B:
  • C:

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Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Aragón, junio de 2019, opción B, cuestión 2.

En relación con el esquema adjunto, conteste las siguientes cuestiones: (2,5 puntos)

a) Defina brevemente anabolismo y catabolismo. (0,5 puntos)

b) ¿En qué tipos de células aparece el orgánulo representado? (0,2 puntos)

c) Teniendo en cuenta el esquema adjunto, indique las estructuras señaladas como A, B, C. (0,3 puntos)

d) Indique el nombre de los procesos representados con los números 1 y 2. Indique el nombre de la molécula 3. (0,6 puntos)

e) ¿Qué ruta metabólica da origen al piruvato? (0,2 puntos)

f) Explique brevemente cuál es el papel del NADH y FADH2 que se generan en el proceso (0,7 puntos)

Aragón, septiembre de 2014, opción A, cuestión 5.

Defina los siguientes procesos:

a) Glucolisis, fermentación (0,5 puntos)

b) Fosforilación oxidativa, (0,5 puntos)

c) Fotosíntesis, (0,5 puntos)

d) Indique en que tipos de células eucarióticas y en qué lugar de las mismas se realizan los procesos de los apartados a, b y c. (0,5 puntos).

Aragón, junio de 2010, opción A, cuestión 5.

¿Cuál es la finalidad de la cadena respiratoria? Indicar su funcionamiento. (2 puntos)

Murcia, septiembre de 2017, opción A, cuestión 3

En relación con el catabolismo, responda a las siguientes preguntas:

a) ¿En qué parte de la mitocondria tiene lugar el ciclo de Krebs? ¿Dónde se realiza la cadena respiratoria? (0,4 ptos).

b) ¿Cuál es la importancia del acetil-CoA en el metabolismo? (0,5 ptos).

c) ¿Qué coenzimas reducidos se generan en el ciclo de Krebs? (0,3 ptos) y ¿cuál es la finalidad de la cadena respiratoria? (0,3 ptos).

Galicia, junio de 2018, opción B, cuestión 2

Explique brevemente el proceso de la fosforilación oxidativa e indique:

a) ¿Con qué compuesto empieza y con cuál termina?

b) ¿Donde tiene lugar?

c) ¿Qué se genera?

d) ¿Para qué sirve?

Castilla y León, julio de 2020, pregunta 3

Respecto a la ATP sintetasa:

a) ¿Qué tipo de biomolécula es y dónde se localiza? (0,4)
b) ¿Qué papel desempeña? Explique brevemente su funcionamiento. (1,0)
c) ¿En qué procesos metabólicos participa? (0,6)

Galicia, julio de 2020, pregunta 4

La figura 3 es un esquema de un orgánulo celular:

a) ¿De qué orgánulo se trata? ¿Qué proceso estaría representado por el número 1? ¿A qué proceso hacen referencia los números 2, 3, 4, 5 y 6? ¿Con qué compuesto, representado por la letra Y, comenzaría dicho proceso? ¿Y qué compuesto representa la letra W? ¿Qué pasaría si no hubiera suficiente compuesto W?

b) ¿Qué representa el número 7? ¿En qué proceso interviene? ¿Qué representa la letra X? ¿Qué compuesto se consigue al final representado por la letra B? (2 puntos)

Madrid, julio de 2020, pregunta B4

(2 puntos) Respecto a los procesos energéticos celulares:

c) Indique la localización mitocondrial de las reacciones del ciclo de Krebs y de la cadena transportadora de electrones respiratoria (0,5 puntos).

Murcia, junio de 2022, pregunta 2.4.

En relación con la cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa:

A) Localice de forma precisa estos procesos en la célula (0,2 puntos).
B) Mencione las moléculas que ceden los electrones a la cadena respiratoria y dos procesos mediante los que se pueden formar estas moléculas. Localice de forma precisa dichos procesos en la célula (0,6 puntos).
C) ¿Cuál es el aceptor final de los electrones de la cadena respiratoria y qué se forma? (0,2 puntos)
D) Explique cómo tiene lugar la fosforilación oxidativa (0,5 puntos)

Castilla La Mancha, junio de 2024, pregunta 3.1.

En la siguiente imagen se muestra la cadena de transporte de electrones.

a. ¿Qué ciclo se representa con el número 1? Enumere dos de sus productos.
b. En la imagen se representan los 4 complejos de la cadena de transporte electrónico. Explique cuál es la función del complejo I y del complejo III.
c. ¿Dónde se localiza exactamente el citocromo c? Indique su función en este sistema.
d. ¿Qué molécula se representa con el número 2? Explique su funcionamiento.

Navarra, julio de 2025, pregunta 8

a) ¿Cuál es la función principal de la cadena de transporte de electrones en la respiración celular y dónde se lleva a cabo dentro de la célula? (0.25 P)

b) ¿Tendría consecuencias para el ciclo de Krebs que la cadena de transporte de electrones se parara? Justifica la respuesta. (0.5 P)

c) ¿Qué tipo de organismos llevan a cabo este proceso? (0.25 P)

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