Metabolismo

¿Cuál de los siguientes explica mejor cómo las reacciones luminosas de la fotosíntesis generan ATP?

• A medida que el fotosistema II (PSII) absorbe energía de la luz, los electrones son exitados a un nivel de energía más alto y son aceptados por ADP para formar ATP

• Un gradiente de protones impulsa la formación de ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico por medio de la ATP sintasa

• La energía luminosa exita la ATP sintasa, lo que provoca que esta una ADP con fosfato inorgánico para formar ATP

• El ADP acepta electrones exitados al final de la cadena de transporte de electrones (CTE) para formar ATP

Answer explanation

La formación de ATP en la fotosíntesis se debe a un gradiente de protones que impulsa la ATP sintasa, permitiendo que ADP y fosfato inorgánico se combinen para formar ATP, lo cual es esencial en el proceso energético de la célula.

¿Cuál de las siguientes describe mejor cómo funcionan en conjunto el ciclo de Calvin y las reacciones lumniosas de la fotosíntesis?

• El ciclo de Calvin produce ATP y NADPH para impulsar la formación de un gradiente electroquímico durante las reacciones luminosas

• El ciclo Calvin genera ATP y NADPH para excitar electrones durante las reacciones luminosas

• El ciclo de Calvin usa ATP y NADPH generados por las reacciones luminosas para degradar carbohidratos

• El ciclo de Calvin usa ATP y NADPH generados por las reacciones luminosas para sintetizar carbohidratos

Answer explanation

El ciclo de Calvin utiliza ATP y NADPH, que son producidos durante las reacciones luminosas, para sintetizar carbohidratos, lo que es fundamental para la fotosíntesis y el almacenamiento de energía.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones consideras verdadera?

• Una disminución en la intensidad de la luz aumenta la velocidad de fotosíntesis

• Un aumento en la intensidad de la luz disminuye la velocidad de fotosíntesis

• La intensidad de la luz no afecta a la velocidad de fotosíntesis

• Un aumento en la intensidad de la luz aumenta la velocidad de fotosíntesis

Answer explanation

La fotosíntesis depende de la luz; un aumento en su intensidad proporciona más energía a las plantas, lo que incrementa la velocidad de este proceso. Por lo tanto, la afirmación correcta es que un aumento en la intensidad de la luz aumenta la velocidad de fotosíntesis.

El complejo citocromo b6f es una proteína integral de la membrana tilacoidal que forma un gradiente electroquímico por bombeo de protones. En un experimento, unos investigadores aplicaron una toxina a una célula vegetal que inhibe el complejo citocromo b6f.

¿Cuál de los siguientes explica el efecto más probable de esta toxina sobre las reacciones luminosas de la fotosíntesis?

• Los iones hidrógeno atravesarán la membrana tilacoidal por difusión simple

• NADP+ no será reducido a NADPH

• No ocurrirá síntesis de ATP

• No se producirán carbohidratos en el estroma

Answer explanation

La inhibición del complejo citocromo b6f impide el bombeo de protones, lo que detiene la síntesis de ATP. Sin ATP, las reacciones luminosas no pueden continuar, afectando la producción de energía necesaria para la fotosíntesis.

¿Cuál de los siguientes describe mejor lo que resultará cuando una célula de levadura alimentada con glucosa se pone en una ambiente anaeróbico?

• Debido a la presencia de oxígeno, la célula de levadura producirá ATP por fosforilación oxidativa

• Debido a la falta de oxígeno, la célula de levadura dejará de producir ATP, y morirá

• La célula de levadura producirá ATP durante el ciclo de Krebs, pero no producirá GTP

• La célula de levadura producirá ATP durante la glucólisis, y realizará fermentación alcohólica

Answer explanation

En un ambiente anaeróbico, la célula de levadura realiza glucólisis para producir ATP y luego lleva a cabo fermentación alcohólica, generando etanol y CO2, en lugar de depender de la respiración celular que requiere oxígeno.

El gifblaar, un pequeño arbusto nativo de Sudáfrica, es una causa común de envenenamiento letal en reses y otro tipo de ganado que vive en la región. La toxicidad extrema de la planta se debe al fluoroacetato, un veneno metabólico potente que se encuentra en todas sus partes. En el organismo, el fluoroacetato se convierte en fluorocitrato, que se une irreversiblemente a la enzima que convierte el citrato en isocitrato en el paso 2 del ciclo de Krebs. Como resultado, el ciclo no puede proceder más allá del paso 1.

Según el modelo del ciclo de Krebs que se muestra arriba, ¿cuál de los siguientes describe mejor un efecto del envenenamiento por gifblaar?

• Disminuiría la producción de NADH y FADH2, pero se mantendrían constantes los niveles de ATP

• Se encontrarían altos niveles de alpha-cetoglutarato en sangre y orina

• Ya no se podría producir ATP en la CTE, lo que afectaría muchos procesos biológicos

• El isocitrato se acumularía en los tejidos de todo el cuerpo

Answer explanation

El envenenamiento por gifblaar impide la producción de ATP en la cadena de transporte de electrones (CTE), lo que afecta gravemente los procesos biológicos, ya que ATP es esencial para la energía celular.

La microbiota oral humana tienen más de 700 especies de bacterias. Una especie que se encuentra con frecuencia en la cavidad oral es Streptococcus mutans, una bacteria anaeróbica que se asocia fuertemente con la formación de caries dentales. S. mutans metaboliza la glucosa y otros azúcares en la dieta que permanecen en la boca después de comer, y produce ácido láctico como subproducto. Al pasar el tiempo, los niveles altos de ácido láctico pueden erosionar el esmalte de los dientes, lo que puede llevar a la formación de caries dentales.

¿Cuál de los siguientes medicamentos más probablemente evitaría las caries causadas por S. mutans?

• 
  Un medicamento que inhibe la formación de un gradiente de protones a través de la membrana celular

• Un medicamento que impide la conversión de la glucosa en piruvato

• Un medicamento que inhibe la producción de NADH y FADH2 durante el ciclo de Krebs

• Un medicamento que impide el movimiento de oxígeno a través de la membrana celular

Answer explanation

Un medicamento que impide la conversión de la glucosa en piruvato bloquearía la producción de ácido láctico por S. mutans, reduciendo así la erosión del esmalte dental y previniendo las caries.

El envenenamiento por cianuro es un tipo de envenenamiento causado por exposición a ciertos compuestos que contienen cianuro, tales como ácido cianhídrico o sales de cianuro. La inhalación o el consumo de estos compuestos puede causar hipoxia histotóxica, un padecimeinto en el que las células ya no pueden tomar o utilizar el oxígeno durante la respiración celular. Como resultado, la producción de ATP se reduce significativamente.

Según la información anterior, ¿Cuál de las siguientes es la explicación más probable de cómo el cianuro causa hipoxia histotóxica?

• El cianuro inhibe la degradación enzimática de la glucosa durante la glucólisis

• El cianuro inhibe la transferencia de electrones hacia el aceptor final en la cadena de transporte de electrones

• El cianuro inhibe el transporte del piruvato a través de la membrana mitocondrial

• El cianuro inhibe al reducción del NAD+ y FAD durante el ciclo de Krebs

Answer explanation

El cianuro causa hipoxia histotóxica al inhibir la transferencia de electrones en la cadena de transporte de electrones, lo que impide que las células utilicen oxígeno para producir ATP, resultando en una disminución de la energía celular.

A diferencia de la mayoría de las células en el cuerpo humano, los glóbulos rojos maduros no tienen núcleo ni mitocondrias. Esto permite que los glóbulos rojos lleven más hemoglobina, y por lo tanto oxígeno, por el torrente sanguíneo.

Según la información anterior, ¿Cuál de las siguientes declaraciones sobre los glóbulos rojos es más probablemente cierta?

• Por la falta de mitocondrias, los glóbulos rojos no producen ATP

• El oxígeno se usa como aceptor terminal de electrones en los glóbulos rojos

• Los glóbulos rojos generan lactato como producto de desecho

• El CO2 y el etanol son subproductos de la producción de ATP en los glóbulos rojos

Answer explanation

Los glóbulos rojos, al carecer de mitocondrias, realizan glucólisis anaeróbica, generando lactato como producto de desecho. Esto es más probable que las otras opciones, que implican procesos que no ocurren en estas células.

Bacteroides es el género de bacteria predominante en la microbiota del intestino humano. Como bacteria anaeróbica, Bacteroides experimenta la fermentación en el intestino, y convierte carbohidratos no digeribles en productos de fermentación que usa el hospedero como energía.

¿Cuál de las siguientes toxinas más probablemente alteraría el metabolismo de los carbohidratos en Bacteroides?

• Una toxina que inhibe la función de una enzima durante la glucólisis

• Una toxina que inhibe la función de la ATP sintasa

• 
  Una toxina que degrada las proteínas de membrana de la cadena de transporte de electrones

• Una toxina que evita la formación de productos del ciclo de Krebs

Answer explanation

La glucólisis es clave en el metabolismo de carbohidratos. Una toxina que inhibe una enzima en este proceso afectaría directamente la capacidad de Bacteroides para fermentar carbohidratos, alterando su producción de energía.