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• Jorge Ruminot

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Jorge Ruminot – Todos los derechos reservados

Preguntas Seminario 6 Seminario Fermentación, Descarboxilación oxidativa del Piruvato y Ciclo de Krebs 1.- Nombre y compare las enzimas involucradas en la fermentación láctica y alcohólica. Indique las coenzimas y cofactores requeridos y el tipo de reacción química que catalizan Respuesta: a) Fermentación Láctica: Enzimas: Lactato desidrogenasa; (NADHH+) reacción oxido reducción. b) Fermentación alcoholica: Enzimas: piruvato descarboxilasa; (TPP, Mg 2+) y alcohol desidrigenasa (NADH-H+) 2.- Ya que el lactato es denominado un “producto muerto” del metabolismo, en el sentido que su único destino es ser reconvertido a piruvato, ¿cuál es el propósito de su formación? Respuesta: El propósito de su formación es cuando durante una contracción vigorosa el musculo esquelético ha de funcionar con bajas concentraciones de oxigeno(hipoxia), el NADH no puede ser re oxidado a NAD+, siendo este ultimo el aceptor de electrones imprescindible para la oxidación del piruvato. En estas condiciones el piruvato se reduce a lactato, aceptando los electrones del NADH y regenerando así el NAD+ necesario para la continuación de la glucólisis. 3.- Explique por qué en las células en condiciones anaeróbicas la relación piruvato/lactato es mucho menor que 1, mientras que en condiciones aeróbicas la misma relación es mayor que 1. Respuesta : El lactato se produce a partir del piruvato sólo en condiciones anaeróbicas. La vía glicolítica produce piruvato, que en presencia de oxígeno será después metabolizado en el ciclo del ácido cítrico para producir NADH y FADH2 , que alimentarán la fosforilación oxidativa en la mitocondria. Normalmente, el ácido láctico descenderá bajo estas condiciones. En ausencia de oxígeno (anaeróbicas), el piruvato puede ser convertido a ácido láctico, la única reacción que puede regenerar NAD+para que pueda continuar la glicolisis. La producción de ácido láctico, solo bajo condiciones anaeróbicas, explica porque la razón piruvato/lactato es mucho menor que 1 en células anaeróbicas y mucho mayor que 1 en condiciones aeróbicas

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4.- Indique la cantidad de ATP producido en la degradación anaeróbica de una molécula de glucosa en dos moléculas de etanol. ¿Qué pasa en este mismo proceso con el NADH producido en la glicólisis? Respuesta : 2 ATP, el NADH se reoxida para formar NAD+ 5.- Describa a la enzima (complejo enzimático) encargada de transformar piruvato en acetil-CoA. Indique su localización celular, coenzimas requeridas y la forma en que su actividad es regulada Respuesta: Piruvato deshidrogenasa, Dihidrolipoil transacetilasa y dihidrolipoil eshidrogenasa. localizacion celular : matriz mitocondrial Coenzimas: CoA, NAD + FAD, Tpp Lipoato, regulación: fosforilando el complejo E, Cuando hay mayor cantidad de Acetil CoA la Coenzima NADH inhibe el complejo. 6.- Explique por qué el Ciclo de Krebs es considerado un proceso anfibólico Respuesta : El ciclo de Krebs es catabólico porque la molécula de acetil coenzima A que entra al ciclo (proveniente del piruvato de la glucólisis o de la oxidación de los ácidos grasos) se rompe formando dos moléculas de CO2, es decir, se forman moléculas más pequeñas y con un contenido de energía muy bajo; pero también se le considera un ciclo anabólico por dos razones, la primera es porque que en él se forman moléculas de alta energía como GTP, NADH y FADH y la segunda porque a partir de varios intermediarios del ciclo se pueden sintetizar diferentes tipos de moléculas, por ejemplo a partir del oxalacetato se pueden sintetizar algunos aminoácidos o incluso glucosa (a través de vías diferentes). 7.- Explique a qué se refiere el término “respiración celular” Respuesta : La respiración celular es una reacción exergónica, donde parte de la energía contenida en las moléculas de alimento es utilizada por la célula para sintetizar ATP. Decimos parte de la energía porque no toda es utilizada, sino que una parte se pierde. La respiración celular es una combustión biológica y puede compararse con la combustión de carbón, bencina, leña. En ambos casos moléculas ricas en energía son degradadas a moléculas más sencillas con la consiguiente liberación de energía. 8.- Indique por qué y cómo el calcio regula la tasa metabólica del Ciclo de Krebs Respuesta : Calcio también funciona como regulador. Activa tres de las deshidrogenasas que participan en el ciclo: la piruvato deshidrogenasa, la isocitrato deshidrogenasa y la α-cetoglutarato deshidrogenasa y por lo tanto aumenta el flujo continuo a través del ciclo.

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9.- Individuos con una deficiencia de tiamina en la dieta tienen altos niveles de piruvato en la sangre. Describa este fenómeno en términos bioquímicos Respuesta : Una falta o deficiencia de tiamina puede causar debilidad, fatiga, psicosis y daño neurológico. La deficiencia de tiamina en los Estados Unidos se observa con más frecuencia en personas alcohólicas, ya que el consumo excesivo de alcohol dificulta la absorción de la tiamina de los alimentos por parte del cuerpo. A menos que aquellas personas con problemas de alcoholismo reciban cantidades de tiamina superiores a las normales para compensar la diferencia, el cuerpo no obtendrá suficiente cantidad de esta sustancia, lo cual puede llevar al desarrollo de una enfermedad llamada beriberi. 10.- Describa brevemente el efecto del fluoracetato de sodio, un compuesto altamente tóxico utilizado masivamente en la 2da Guerra Mundial. Respuesta : El Fluoracetato de sodio, o compuesto 1080, es conocido desde la segunda guerra mundial y desde aquel entonces se han reportado casos de intoxicación. Las manifestaciones asociadas a la intoxicación por Fluoroacetato de sodio (FAS) plantean un reto diagnóstico para el personal de salud encargado de la atención de los pacientes que consultan por haber ingerido esta sustancia. El mecanismo de acción del Fluoracetato de sodio es la inhibición del ciclo de Krebs mediante la formación de Fluorocitrato, sustrato que no es reconocido por la enzima Aconitasa. La inhibición de este ciclo lleva a la no producción de equivalentes reducidos que sirven de sustrato en la cadena respiratoria para finalmente poder sintetizar ATP. 11.- Relacione la toxicidad de los compuestos de arsénico con la respiración celular. Respuesta: El mecanismo de toxicidad del arsénico es la inhibición de la actividad enzimática, el arsénico trivalente por interacción con grupos sulfhidrilo (-SH) y el pentavalente porque sustituye a fosfatos de las enzimas mitocondriales. Entre los sistemas enzimáticos inhibidos están el dihidrolipoato, un cofactor necesario para que la piruvato deshidrogenasa haga su efecto en el ciclo de Krebs; y la transformación de la tiamina a acetil-CoA y succinil-CoA. En consecuencia, se inhibe la fosforilación oxidativa, toda la respiración celular y se produce un fallo multiorgánico.