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7.2.2. Catabolismo de glúcidos

Catabolismo de glúcidos

En la oxidación se produce la pérdida de un electrón y en la reducción, la ganancia de un electrón. Como en las reacciones de oxidación-reducción espontáneas, los electrones pasan de un nivel de energía más alto a otro más bajo, la molécula libera energía cuando se oxida. Cuando se oxida la glucosa, se cambian los enlaces C-C, C-H, y O-O, por enlaces C-O e H-O, ya que el oxígeno acepta los electrones.

La ecuación se puede resumir así:

Glucosa + oxígeno → dióxido de carbono + agua + energía

O bien,

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O                  ΔG = -686 kcal/mol

Respiración celular

By RoRo (Own work) [CC0], via Wikimedia Commons

En los seres vivos, el 40 % de la energía producida por la oxidación de la glucosa se almacena en los enlaces que llevan a transformar ADP en ATP.

La degradación de la glucosa tiene lugar en dos etapas:

  • Glucólisis: tiene lugar en el citoplasma de la célula. La molécula de glucosa (seis carbonos) se divide en dos moléculas de ácido pirúvico (compuesto de tres carbonos). Los electrones no son aceptados por el oxígeno, sino por el NAD+. El cambio de energía libre representa una proporción relativamente pequeña de la energía total de la molécula de glucosa.
  • Respiración: tiene lugar en la mitocondria. Los electrones y protones son aceptados por el oxígeno, obteniendo un gran rendimiento energético. La respiración consta de dos etapas:

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

Aragón, Septiembre de 2019, opción A, cuestión 2.

En relación con los procesos representados, correspondientes a una célula eucariota, conteste las siguientes cuestiones: (2,5 puntos)

a) ¿Los procesos representados forman parte del catabolismo o del anabolismo celular?. Razone la respuesta. (0,5 puntos).

b) Identifique las rutas metabólicas señaladas con los números I y II. ¿En qué lugar de la célula eucariótica ocurre cada una de ellas? (0,5 puntos).

c) A partir de la ruta II, ¿con qué procesos se completa la obtención de energía contenida en la glucosa? (0,5 puntos)

d) ¿En qué condiciones no se llevaría a cabo la ruta II y se seguirán las rutas A y B? Indique el nombre de estas dos posibles rutas y los productos que se obtienen en cada una de ellas. (0,5 puntos)

e) Explique en un par de líneas cuál de los tres destinos (ruta II, A o B) del ácido pirúvico será más rentable para la célula desde el punto de vista de la obtención de energía (0,5 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 2017, opción B, cuestión 2.

La figura representa una parte del metabolismo celular. (2,5 puntos)

a) (0,25 puntos) ¿Son procesos anabólicos o catabólicos? (0,125 puntos) ¿Por qué? (0,125 puntos)

b) (1 punto)

b.1. ¿Cuál es el nombre y la función de cada uno de los procesos señalados con los números 1-2-3? (0,75 puntos)

b.2. ¿Está presente en organismos fotosintéticos? (0,25 puntos)

c) (1,25 puntos)

c.1. ¿En qué partes de la célula ocurren los procesos 1-2-3? (0,25 puntos)

c.2. ¿Cuál es el nombre del proceso número 4? (0,25 puntos)

c.3. (0,75 puntos)

¿En qué condiciones se produce el proceso número 4? (0,25 puntos)

Describa la estructura del orgánulo donde se realiza parte de este proceso. (0,5 puntos)

Aragón. Septiembre de 2015, opción A, cuestión 4.

El siguiente esquema representa procesos importantes en el metabolismo animal: (2 puntos)

a) Diga cómo se denomina el compuesto indicado con el número 1. Siendo el número 2 el compuesto ácido pirúvico (piruvato), indique los procesos señalados con las letras A, B y C. (1 punto)

b) ¿En qué compartimentos celulares se desarrollan dichos procesos? (0,5 puntos)

c) Aparte de los productos finales, ¿en qué se diferencian los procesos B y C? (0,5 puntos)

La Rioja, Julio de 2019, opción B, cuestión 5

Indique las etapas del catabolismo de los glúcidos en una célula eucariota. ¿En qué parte de la célula se produce el piruvato? ¿Dónde va el piruvato y qué transformación sufre en condiciones aerobias? ¿Y en condiciones anaerobias? (1 punto)

Castilla y León, Julio de 2020, pregunta 8

El esquema mostrado representa el resumen de dos importantes rutas metabólicas. Responda razonadamente a las siguientes preguntas:

a) ¿Qué nombre reciben las rutas metabólicas 1 y 2? Explíquelas brevemente (1,2)
b) ¿En qué lugar de la célula se desarrolla la ruta 1 y en qué lugar la ruta 2? (0,30)
c) En ciertas circunstancias, algunas células solo llevan a cabo la ruta número 1. De una explicación a este hecho. (0,50)

Actividad basada en País Vasco, Junio de 2021, pregunta 2B

En la figura se esquematiza un conjunto de reacciones metabólicas que tienen lugar en una célula.

a) (0, 75 puntos) Identifica y denomina las rutas metabólicas que corresponden a las letras A y B.

b) (0,75 puntos) Asigna los números 1 a 6 a los metabolitos siguientes: H2O, CO2, O2, ADP+Pi, NAD+ y ATP.

c) (0,5 puntos) Indica en qué orgánulos y lugares de la célula tienen lugar las reacciones de las rutas A y B.

  • Rutas metabólicas:
    • Ruta metabólica A: . Tiene lugar en .
    • Ruta metabólica B: . Tiene lugar en
  • Números de la imagen:
    • 1:
    • 2:
    • 3:
    • 4:
    • 5:
    • 6:

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Ideas fundamentales sobre el catabolismo de glúcidos

Catabolismo de glúcidos

  • En la oxidación se produce la pérdida de un electrón y en la reducción, la ganancia de un electrón.
  • La degradación de la glucosa tiene varias etapas:
    • Glucólisis: tiene lugar en el citoplasma de la célula. La molécula de glucosa (seis carbonos) se divide en dos moléculas de ácido pirúvico (compuesto de tres carbonos) y se obtiene 2 ATP y 2 NADH. Después, el ácido pirúvico puede seguir dos vías distintas:
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