FICHA DE REFORZAMIENTO N° 05 – CUARTO GRADO CTA

¿CÓMO LA CÉLULA OBTIENE LA ENERGÍA NECESARIA PARA REALIZAR SUS FUNCIONES?

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EXPLOREMOS

Sabemos que los deportistas gastan mucha energía ejercitándose, motivo por el cual tienden

alimentarse sanamente para recuperar energías. En la imagen apreciamos alimentos como

verduras, frutas, carne blanca, huevos, cereales entre otros. Los granos de trigo y algunas

frutas poseen almidón, que es un polisacárido.

1. ¿Cómo es asimilado este polisacárido en nuestro organismo?

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2. ¿Cuál es la función de la saliva en el proceso de degradación?

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3. Luego que el almidón es sintetizado, ¿Cómo se transforma en nuestro organismo?

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4. Así como el almidón es degradado, ¿Crees qué nuestro organismo también tiene la

capacidad de crear macromoléculas?

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SABÍAS QUE …?

Todo organismo consume energía para

mantener las diversas actividades celulares,

en las cuales las células se modifican,

reproduciéndose, uniéndose entre sí y

como es el caso de las células madre,

transformándose en otras, esta serie de

intensas e incesantes acciones requiere

que la célula consuma energía

constantemente. Sabes ¿De qué manera la

célula obtiene la energía necesaria para realizar todas estas actividades?http://images.slideplayer.es/3/1090166/slides/slide_7.jpg (IMAGEN)

APRENDEMOS

Junto con la reproducción y la relación, la nutrición es una de las funciones fundamentales

que realiza la célula y consiste en un conjunto de procesos que permiten a la célula obtener la

materia y energía que necesitan para crecer, reponer sus estructuras, dividirse o desplazarse.

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LOS ELECTRONES VIAJEROS

Decimos que una sustancia se oxida cuando pierde electrones y que se reduce cuando los

gana. Evidentemente, cada vez que ocurre una oxidación, hay una reducción, por lo que

ambos procesos van unidos.

Cuando los electrones se van, suelen ir acompañados de un protón (H+). La unión de (e-) + (H+)

constituye un átomo de hidrógeno (H). Es por ello que la oxidación o pérdida de electrones,

suele ser también una deshidrogenación, o pérdida de átomos de hidrógeno. La reducción, por

su parte, suele ser una hidrogenación.

El catabolismo, además de energía, libera electrones ya que las moléculas más complejas se

oxidan. Algunos dinucleótidos se han especializado en transportar electrones:

Tomado de: http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/26022013/12/es-an_2013022613_9112339/ODE-7f76b91b-7d66-3497-a329-0b36a3a9d06d/Coenzimas.2.png

Estas coenzimas, entre los que destaca el NADH, sin participar directamente en la reacción la

hacen posible captando y cediendo electrones. Se dice que tienen poder reductor porque, en

un momento determinado, ceden electrones a otras moléculas y las reducen. Además,

participan en un mecanismo muy peculiar de formación del ATP, la fosforilación oxidativa, en

la que los electrones son transferidos desde un donante de electrones a un aceptor de

electrones, que suele ser el oxígeno, a través de reacciones redox en las que se libera energía.

Esta energía es aprovechada por una importante enzima, la ATP sintasa, para crear ATP.

Tomado de: http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/26022013/12/es-an_2013022613_9112339/ODE-7f76b91b-7d66-3497-a329-0b36a3a9d06d/1_nutricin_y_metabolismo.html

1. Según la información citada, indica la acción que no corresponda al metabolismo:

A. Los alimentos de la dieta son macromoléculas de almidón, proteínas y triglicéridos.

B. El lactato entra directo al ciclo de Krebs.

C. La glucosa se convierte en piruvato y lactato en anaerobiosis.

D. Hay aminoácidos no glucogénicos.

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2. Evaluando el experimento anterior, señala la conclusión que descartarías respecto al

resultado:

A. La energía tiene un flujo unidireccional y se destruye

B. Los intercambios de materia y energía en el ser vivo se llaman metabolismo.

C. La oxidación de las moléculas complejas, con liberación de energía se llama

catabolismo.

D. Los cloroplastos con ATP, NADPH, H+, CO2, forman glucosa.

3. Elige la hipótesis que mejor responda a la siguiente pregunta ¿Qué afirmación sería

incorrecta si se considera la relación entre producción de energía y el proceso responsable

de obtenerla?

A. Los aminoácidos producen piruvato, acetil CoA, NH3.

B. Los lípidos de la dieta producen ácidos grasos y glicerol

C. El oxalacetato cede 2 carbonos en cada vuelta del ciclo.

D. La glicólisis aeróbica da 2 moléculas de lactato antes del ciclo de Krebs

ANALIZAMOS

http://files.javicordoba.webnode.es/200000026-b6f84b8ec3/relaci%C3%B3n%20anabolismo-catabolismo.gif

1. Analizando el esquema notarás los procesos que están ligados al anabolismo y al

catabolismo. Tomando como resultado la siguiente conclusión: “Debe entenderse la

síntesis como un proceso de ensamblaje de moléculas de proteínas a partir de aminoácidos,

es un proceso de síntesis o anabolismo; en cambio, su ruptura (durante la digestión) en sus

aminoácidos constituyentes es un proceso de catabolismo” ¿Cuál de las siguientes

relaciones sería la conclusión más adecuada en referencia a las diferentes actividades que

realiza la célula, considerando las fases del metabolismo a que corresponden:

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A. Catabolismo – Anabolismo - Catabolismo

B. Anabolismo – Anabolismo - Catabolismo

C. Anabolismo – Catabolismo – Catabolismo

D. Catabolismo – Catabolismo - Anabolismo

2. Considerando las características que corresponden a los procesos metabólicos , se puede

indicar que es incorrecto:

A. Están controlados por enzimas que son catalizadores biológicos.

B. El NADH participa directamente en la reacción para hacerla posible.

C. Consisten en una secuencia de reacciones en las que los productos de una reacción

son los sustratos de la siguiente.

D. El ATP participa en estos procesos degradándose o formándose.

3. El metabolismo es el conjunto de todas las reacciones químicas que se producen en el

interior de las células de un organismo, es así como las moléculas nutritivas al ser

digeridas y transportadas por la sangre, llegan a ella. Las reacciones metabólicas pueden

ser de dos tipos y se observan las diferencias en el siguiente cuadro:

Anabolismo Catabolismo

Fabrica biomoléculas Degrada biomoléculas

Consume energía (usa las ATP) Produce energía (la almacena como ATP)

Implica procesos de reducción Implica procesos de oxidación

También se conoce como biosíntesis y conlleva un gasto energético

En estas reacciones se obtiene energía que se utiliza en actividades celulares: movimiento, reproducción, crecimiento, etc.

Ejemplos: fotosíntesis, síntesis de proteínas

Ejemplos: glucólisis, ciclo de Krebs, fermentaciones, cadena respiratoria

Adaptado de: http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Metabolismo_celular.html Elige la hipótesis que formularías considerando la transformación de la materia en los

procesos metabólicos:

A. El ATP participa en ambos tipos de metabolismo (anabolismo y catabolismo)

degradándose.

B. En el catabolismo ocurre una desorganización de los materiales, en tanto que en el

anabolismo ocurre una reorganización más compleja de los materiales.

C. La fotosíntesis es un proceso catabólico en el cual se almacena ATP.

D. En una acción biológica como andar, se gasta ATP

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PRACTICAMOS

LA MONEDA ENERGÉTICA: ATP

El ATP es la molécula universal de intercambio de energía y

permite conectar los procesos anabólicos que gastan ATP

con los procesos catabólicos que lo fabrican. El proceso de

formación del ATP se llama fosforilación y consiste en la

adición de un grupo fosfato al ADP para formar ATP.

Tomado de: http://agrega.juntadeandalucia.es/repositorio/26022013/12/es-an_2013022613_9112339/ODE-7f76b91b-7d66-3497-a329-0b36a3a9d06d/ATP.2.png

La formación del ATP puede realizarse de diferentes maneras:

Fosforilación a nivel de sustrato: la energía que se necesita para la síntesis de ATP se

libera al romperse un sustrato que se forma en el curso de una reacción.

Fosforilación oxidativa: utiliza para fabricar el ATP la energía liberada por la oxidación

de nutrientes.

1. Considerando el texto anterior, la hipótesis que formularías respecto a la función que

realiza la unidad de energía (ATP) :

A. Es un nucleótido que libera energía por hidrólisis de los enlaces entre los fosfatos

B. La principal fuente de ATP es la glucólisis

C. Se forma a partir de la energía liberada en las reacciones endergónicas

D. Está formado por 3 grupos fosfato, una desoxirribosa y adenina

2. Complementa la información acerca del Ciclo de la Materia y Energía, señalando la

información que no corresponde respecto al ciclo mencionado:

A. En las reacciones luminosas de la fotosíntesis, los cloroplastos arrancan los electrones

e hidrogeniones del agua y con la energía solar forma ATP.

B. Los seres heterótrofos producen CO2, H2O, amoníaco, y los seres autótrofos los

utilizan para formar compuestos orgánicos y O2.

C. El ATP se utiliza para realizar trabajo mecánico, biosíntesis de proteínas, transporte

activo

D. El hombre sintetiza ATP en la oxidación anabólica de los compuestos orgánicos.

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3. De acuerdo a la información del texto inicial y de acuerdo a las fuentes de información

indagadas, señala la afirmación que no corresponde respecto al ciclo de Krebs:

A. Se realiza en el citosol de las plantas y animales

B. La velocidad de las enzimas para regular el ciclo depende de la cantidad de ATP.

C. Es la vía final común de la oxidación aeróbica de todos los sustratos de la dieta.

D. El ciclo produce 2CO2, 3NADH, GTP.

4. Se concluye que existen muchas características para cada tipo de metabolismo (autótrofo y

heterótrofo), entonces, la variable que diferencia a los autótrofos de los heterótrofos es:

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A. Por el

origen de

materia

que

sintetizan.

B. Por el origen de la energía y de la fuente de carbono que utilizan.

C. Por la fuente de carbono que les suministra energía

D. Por el tipo de energía que se les suministra.

5. Cuando el anabolismo supera en actividad al catabolismo, el organismo crece o gana en

masa, si es el catabolismo el que supera al anabolismo, el organismo pierde masa.

Entonces, ¿Qué le sucederá a una persona que ayuna frecuentemente ?

A. Su organismo se encuentra en equilibrio

B. Su organismo pierde masa y tonicidad

C. Su organismo gana peso

D. Su organismo no se ve afectado.

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6. Formula una hipótesis considerando las reacciones catabólicas al interior de la célula

A. Conjunto de reacciones químicas por las que una célula utiliza las biomoléculas ricas en

energía para formar moléculas más sencillas y pequeñas. Aquí no intervienen enzimas.

B. En estas reacciones se obtiene energía que se utiliza en las tareas celulares y permiten

la síntesis de sustancias orgánicas complejas.

C. Reacciones químicas por las que una célula realiza actividades utilizando biomoléculas

ricas en energía para formar moléculas más sencillas y pequeñas con liberación de

energía.

D. En estas reacciones se consume poca energía en las tareas celulares (movimiento,

reproducción, crecimiento, etc.

7. En el catabolismo el piruvato se transforma en etanol y se desprende CO2, actividad que

realizan, sobre todo, las levaduras del género Saccharomyces que tienen interés en la

industria alimenticia por los productos residuales de su metabolismo: el CO 2 para esponjar

la masa en la fabricación del pan; y el etanol para producir diferentes bebidas alcohólicas

(vino, sidra, cerveza...). Conociendo los diferentes procesos metabólicos, ¿A cuál o cuáles

de los siguientes procesos metabólicos se refiere?

A. Ciclo de Krebs

B. Cadena transportadora de electrones

C. Fermentación alcohólica

D. Fermentación Láctica

8. Cuál sería el argumento adecuado para fundamentar la siguiente hipótesis: “Las

alternativas que tienen las células musculares para obtener energía en forma de ATP

son el glucógeno y luego las grasas”

A. El glucógeno es el primer carbohidrato que se utiliza para obtener energía y

cuando estas reservas se terminan en la sangre, las grasas pasan a formar parte de

la respiración celular para obtener energía.

B. El glucógeno es capaz de autosintetizarse seguido de las grasas. Los

transportadores de electrones FADH2 y NADH liberan la energía que portan a lo

largo de la cadena respiratoria mitocondrial, mientras que el acetil-CoA se

incorpora al ciclo de Krebs.

C. Al final, cada molécula de ácido graso puede aportar un gran número de moléculas

de ATP, más o menos dependiendo de su tamaño molecular y de que sea saturado

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o no (por ejemplo, un ácido esteárico puede suministrar hasta 146 moléculas de

ATP)

D. Las grasas permiten que los nucleótidos se degraden y el glucógeno se almacena

en forma de ácidos grasos y glicerol.

9. Analiza la información y el esquema acerca de la oxidación – reducción, esquema,

http://files.javicordoba.webnode.es/200000023-c7dd4c9cf3/Enzimas.png

La oxidación puede entenderse desde varios puntos de vista. Así, la adición de oxígeno

a una molécula es una forma de oxidación. También lo es la oxidación del hidrógeno

para formar agua. Cada oxidación va acompañada de un proceso o reacción opuesta,

la reducción, que en el caso del agua, el oxígeno es el componente reducido.

Una forma más general de intepretar las reacciones óxido-reducción es el recordar que

están basadas en la liberación de electrones (oxidación) y en la adición de electrones

(reducción) de los átomos de una molécula. Los electrones nunca están libres, se

transfieren a un electrón aceptor que él mismo llega ser reducido en el proceso. Por

ejemplo, el hierro en los citocromos de la cadena respiratoria terminal experimenta

reducciones y oxidaciones basadas en la adición o liberación de electrones,

respectivamente.

Relaciónalo con las imágenes anteriormente expuestas, y complementa con la

respuesta a la siguiente pregunta: ¿Cuáles son las coenzimas que participan en las

reacciones de óxido-reducción?

A. NADH Y FAD

B. NAD* Y FAD

C. NADH* Y FAD

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D. NAD Y FAD

10. De acuerdo a la información brindada en la presente ficha de reforzamiento, ¿Pueden

los procesos anabólicos desligarse de los catabólicos? ¿Por qué? ¿Qué sucedería si solo

se realizaran procesos anabólicos?

http://image.slidesharecdn.com/mader-hormonasysistemasendocrinos1-120812014015-phpapp02/95/hormonas-y-sistemas-endocrinos-43-728.jpg?cb=1365349190

A. Si pueden porque a través del catabolismo se obtiene energía suficiente para realizar

el metabolismo.

B. No pueden, porque anabolismo y catabolismo participan del metabolismo.

C. No pueden, porque el catabolismo es la manera de obtener energía para todos los

procesos metabólicos.

D. Si pueden, porque la energía se utilizaría para la síntesis de moléculas.