Examen 2: Cap. 5-7
Función de reconocimiento (identidad)
Sirven como etiquetas de identificación. Identifican como propias.
¿Cuáles son las cinco categorías de proteínas que se encuentran en las membranas celulares y cuál es la función de cada una?
-Proteínas receptoras=desencadenan respuestas celulares al unirse moléculas específicas, como las hormonas, enviadas por otras células -Proteínas de reconocimiento=glicoproteínas que sirven como etiquetas de identificación en la superficie de una célula -Proteínas enzimáticas=proteínas que promueven reacciones químicas que sintetizan o rompen moléculas biológicas -Proteínas de unión=anclar la membrana celular al citoesqueleto interno, a las proteínas fuera de la célula y a otras células -Proteínas de transporte=regular el movimiento de moléculas hidrófilas a través de la membrana plasmática
Este diagrama representa el ciclo catalítico de una enzima. Explica los pasos del ciclo.
1. Los sustratos entran en el sitio activo en determinada orientación. 2. Los sustratos y el sitio activo cambian de forma, lo que favorece una reacción entre los sustratos. 3. Los sustratos, unidos, abandonan la enzima, que queda lista para un nuevo par de sustratos.
Identifica los diferentes tipos de endocitosis
1. fagocitosis 2. pinocitosis 3. endocitosis mediada por receptores
Explique la siguiente figura e identifique la solución isotónica, hipertónica e hipotónica. Discuta el efecto de la osmosis en los glóbulos rojos.
1. hipertónica 2. hipotónica 3. isotónica Las células se sumergen en una solución isotónica y mantienen su forma normal. Las células se encogen cuando se colocan en una solución hipertónica, pues sale más agua de la que entra. Las células se hinchan cuando se colocan en una solución hipotónica, pues la tendencia del agua es ir hacia el interior de la célula. La solución ideal para una célula animal es una solución isotónica a ella.
Identifica los componentes de esta
A. fosfolípido A1. Cabeza del fosfolípido (polar) A2. Colas o patas de los fosfolípidos (hidrofóbico) B. glucolípido C. proteína D. carbohidrato E. colesterol F. proteína periferal G. proteína integral (canal) H. ambiente externo (fuera de la celula) I. citoplasma
Nombra la proteína que permite la difusión facilitada del agua, ¿Qué experimento demostró la función de esa proteína?
Acuaporinas. Experimento en glóbulos rojos, al tratar de purificar el antígeno Rh.
Proteínas de unión
Anclan las membranas celulares de diversas maneras. Algunas son de unión al citoesqueleto o a la matrix extracelular.
Define bomba de sodio-potasio (NA+-K+). ¿Transporte activo o pasivo?
Bombea tres iones de sodio hacia fuera de la celula y dos iones de potasio hacia el citoplasma. Activo.
Función de enzimas
Catalizan reacciones químicas
Los cambios en pH alteran la actividad enzimática.
Cierto
Define difusión facilitada. ¿Transporte activo o pasivo?
Difusión a través de una proteína de transporte. Pasivo.
Define osmosis. ¿Transporte activo o pasivo?
Difusión de agua a través de una membrana semipermeable. Pasivo.
Describe los siguientes tipos de transporte en las células: difusión simple, difusión facilitada, transporte activo, pinocitosis, fagocitosis, endocitosis mediada por receptores y exocitosis.
Difusión simple=Las sustancias se mueven hacia abajo en sus gradientes de concentración a través de una membrana. Difusión facilitada=Las moléculas solubles en agua difunden sus gradientes de concentración con la ayuda de proteínas de transporte de canal y portador. Transporte activo=Las proteínas de membrana utilizan energía celular para mover moléculas o iones a través de las membranas plasmáticas contra sus gradientes de concentración. Pinocitosis=mueve líquidos hacia la célula Fagocitosis=mueve partículas grandes hacia la célula Endocitosis mediada por receptores=mueve moléculas específicas hacia la célula Exocitosis=mueve material fuera de la célula
Explica cómo el sustrato se une al sitio activo de la enzima. Explica esta interacción.
El sitio activo tiene una forma tridimensional que es complementaria al sustrato. Por eso el sustrato se une físicamente a través de enlaces débiles al sustrato y encaja perfectamente por su conformación. La interacción entre el sustrato y el sitio activo es como la de la cerradura y su llave.
Compara transporte pasivo con transporte activo. Da ejemplos de cada uno.
En el transporte activo, las proteínas de membrana utilizan energía celular para mover moléculas o iones a través de las membranas plasmáticas contra sus gradientes de concentración. Mientras tanto, el transporte pasivo es la difusión de sustancias a través de gradientes de concentración hacia abajo de las membranas celulares y no utiliza energía celular. Ej. de activo= Fagocitosis Ej. de pasivo=La absorción de glucosa
Explica la inhibición no competitiva de una enzima.
En la inhibición no competitiva, una enzima se enlaza a otro sitio de la enzima y distorsiona la forma del sitio activo, de modo que ya no es compatible con el sustrato.
Explique la siguiente figura e identifique la solución isotónica, hipertónica e hipotónica. Discuta el efecto de la osmosis en la célula vegetal
En presencia de un medio hipotónico la célula vegetal absorbe agua llenando sus vacuolas, el agua hace presión sobre la pared celular y la célula vegetal se pone túrgida (firme). Cuando en un medio hipertónico, el agua sale de la célula a través de la membrana celular; la membrana plasmática se deshidrata y se despega de la pared celular y da lugar a la plasmólisis (el citoplasma se despega de la pared celular y se arruga por falta de agua), la célula muere. Si la célula vegetal está en una solución isotónica a ella, la misma cantidad de agua entra y sale de la célula, por lo que no habrá presión de agua hacia la pared celular y la célula estará flácida. El ambiente ideal para una célula vegetal es un ambiente hipotónico a ella. Esto porque esta célula tiene pared celular.
¿Qué es trifosfato de adenosina (ATP)? Describe su estructura; ¿Qué parte de la molécula es la que libera energía?
Es la molécula portadora de energía más común. Adenina base que contiene nitrógeno, ribosa de azúcar y tres fosfatos. ADP.
Función de colesterol
Estabiliza la bicapa de fosfolípidos, de modo que sea menos fluida a temperaturas elevadas y menos solida con las bajas temperaturas (funciona como un amortiguador de fluidez).
Describe algunas reacciones exergónicas y endergónicas que ocurren normalmente en plantas y animales.
Exergónica=La quema de glucosa Endergónica=Fotosíntesis
Las enzimas aumentan la energía de la activación en la reacción que participan.
Falso
Las enzimas están formadas exclusivamente por aminoácidos.
Falso
Las enzimas son muy abundantes en la célula por el consumo de las mismas durante las reacciones metabólicas.
Falso
Los cambios en temperatura provocan cambios conformacionales en las enzimas, pero no afectan su actividad.
Falso
Todas las enzimas actúan a un pH óptimo en torno a 7.5
Falso
Función de fosfolípidos
Forman la bicapa lípida que controla lo que entra y sale de la celula y contiene a la celula separándola del ambiente externo (que es agua)
Describe y dibuja un diagrama de la estructura de la membrana celular. ¿Cuáles son los dos tipos principales de moléculas que forman la membrana celular? ¿Cuál es la función general de cada uno?
Fosfolípidos=son responsables de la función aislante de las membranas y Proteínas=son responsables del intercambio selectivo de sustancias y la comunicación con el medio ambiente, el control de las reacciones bioquímicas y la formación de accesorios
Define hipotónico e isotónico. ¿Cuál sería el destino de una célula animal sumergida en cada una de estas soluciones?
Hipotónico=Tiene una menor concentración de solutos. El agua se mueve a través de una membrana lejos de la solución hipotónica. Isotónico=Tienen concentraciones iguales de agua e iguales concentraciones de sustancias disueltas. No se produce ningún movimiento neto de agua a través de la membrana. Cuando las células se colocan en una solución hipotónica, se hinchan, debido a la entrada de agua. Las células en soluciones isotónicas no se ven afectadas
Explica el modelo Mosaico fluido de la membrana celular
Indica que cada membrana consiste en un mosaico, o "mosaico", de diferentes proteínas que cambian y fluyen constantemente dentro de un fluido viscoso formado por una doble capa de fosfolípidos
¿Qué es energía?
La capacidad de hacer trabajo.
Es básico para la célula la capacidad de regular sus rutas metabólicas, controlando cuando y donde sus enzimas son activas; Explica las dos formas en que la célula regula su actividad enzimática.
La célula puede regular las enzimas controlando la disponibilidad de estas. Los genes que codifican para proteínas específicas se prenden o apagan dependiendo de las necesidades metabólicas de la célula. La otra forma de regular la actividad de las enzimas es sintetizándolas de forma inactiva y activándolas en las condiciones específicas para el funcionamiento de cada una.
Diferencia entre los dos tipos de proteínas de transporte: canales y portadores.
La diferencia principal entre los canales y las proteínas transportadoras es que las proteínas de los canales tienen una conformación fija en la membrana celular, mientras que las proteínas transportadoras se mueven entre dos conformaciones mientras transportan moléculas.
Define difusión y compara el proceso con osmosis. ¿De qué manera la difusión y la osmosis mantienen la firmeza de las hojas?
La difusión permite que el agua alcance todas las células de la planta, mientras que la osmosis regula el flujo de agua dentro y fuera de la membrana, dependiendo de la concentración de soluto. Cuando hay una concentración de sales en la hoja, el líquido que se encuentra fuera de ella entra en la hoja y la llena hasta que la hoja se llene como un globo.
¿Qué es la energía de activación? ¿Qué efecto tienen los catalizadores en la energía de activación? ¿Cómo cambian los catalizadores la velocidad de una reacción?
La energía de activación se refiere generalmente a la energía mínima requerida para que se lleve a cabo una determinada reacción química. Rebajan la energía de activación.
¿Cómo se transporta la energía en las células?
La energía liberada por la descomposición de la glucosa se transfiere primero a una molécula portadora de energía, luego se utiliza para combinar las moléculas de energía relativamente baja adenosina difosfato (ADP) y fosfato (P) en ATP.
Describe la Inhibición enzimática competitiva y no competitiva.
La inhibición competitiva impide que la molécula diana se una al sitio activo de la enzima, mientras que la inhibición no competitiva disminuye la actividad de una enzima.
Explique los diferentes tipos de soluciones acuosas
Solución isotónica - soluciones con concentraciones iguales de un soluto (y, por tanto, con concentraciones iguales de agua). Solución hipertónica - la solución que contiene una mayor concentración de soluto que otra solución. Solución hipotónica - La solución más diluida (la que tiene menor concentración de soluto que otra solución). El agua se mueve de las soluciones hipotónicas a las hipertónicas.
¿Qué tipo de enlaces se forman entre los aminoácidos del sitio activo y el sustrato?
La mayoría de los enlaces entre los aminoácidos del sitio activo y los del sustrato son enlaces débiles (enlaces iónicos, enlaces de hidrogeno o interacciones hidrofóbicas), lo que permite que una vez ocurre la reacción los productos se liberen y la enzima no sea modificada por la reacción. Algunas veces se forman enlaces covalentes entre el sustrato y la enzima, pero estos son reversibles y una vez ocurre la catálisis se rompen y se liberan los productos.
Define endocitosis. ¿Transporte activo o pasivo?
La membrana engloba partículas o líquidos y los transporta dentro de la célula. Activo.
Menciona y explica la primera y la segunda ley de la termodinámica.
La primera establece "La energía total de un sistema aislado ni se crea ni se destruye, permanece constante". La segunda establece "que la cantidad de entropía en el universo tiende a aumentar."
Define metabolismo y explica cómo se acoplan unas reacciones con otras.
La suma de toda la reacción química dentro de una célula. Muchas reacciones celulares están vinculadas a través de vías metabólicas.
Explica al menos dos factores que afectan la actividad enzimática.
La temperatura, cada enzima funciona a una temperatura específica, si cambia la temperatura si es muy alta la enzima se desnaturaliza. Si la temperatura es muy baja, la velocidad de la reacción puede llegar a ser tan lenta que no ocurre la reacción. Otro factor es el pH, cada enzima funciona a un pH en específico; si la enzima se encuentra en un ambiente con un pH diferente se desnaturaliza (pierde su estructura tridimensional, por lo tanto, su función se afecta o pierde la función).
¿Qué determina la velocidad de una rección química?
La velocidad de la rección está determinada por la cantidad de energía de activación que se necesita para que comience la reacción.
¿Cómo una enzima cataliza una reacción química?
Las enzimas catalizan las reacciones químicas disminuyendo la cantidad de energía de activación que se necesita para que comience la reacción.
Describe la estructura y función de las enzimas ¿Cómo se regula la actividad de las enzimas?
Las estructuras enzimáticas permiten que las reacciones bioquímicas catalicen reacciones específicas. Ellas, como todos los catalizadores, reducen la energía de activación y controlan la tasa de liberación de energía y capturan algo de energía en ATP.
¿Cómo favorecen las enzimas las reacciones químicas?
Las estructuras enzimáticas permiten que las reacciones bioquímicas catalicen reacciones específicas. Ellas, como todos los catalizadores, reducen la energía de activación y controlan la tasa de liberación de energía y capturan algo de energía en ATP.
¿Cómo se relaciona la estructura de la membrana con su función?
Las membranas celulares aíslan el contenido celular al mismo tiempo que permiten la comunicación con el medio ambiente
¿Cómo pasan las sustancias por las membranas?
Las moléculas en los fluidos se mueven en respuesta a gradientes. Utilizan transporte pasivo y transporte que requiere energía.
¿Cómo las uniones especializadas permiten a las células establecer conexiones y comunicarse?
Los desmosomas unen las células, las uniones estrechas hacen que los accesorios celulares sean a prueba de fugas, las uniones de brecha permiten la comunicación directa entre las células y los plasmodesmos permiten la comunicación directa entre las células vegetales.
Explica por qué los organismos no infringen la segunda ley de la termodinámica. ¿Cuál es la fuente máxima de energía de casi todas las formas de vida en la Tierra?
Los organismos vivos no rompen la segunda ley de la termodinámica, pues su estado de no-equilibrio térmico es menor que el no-equilibrio térmico del medio que los rodea. El sol.
¿Cuál es la función del resto de los aminoácidos de la cadena polipeptídica de la enzima, los que no forman parte del sitio activo?
Mantener la conformación tridimensional catalíticamente activa de la enzima.
Función de proteínas
Miles de proteínas están insertadas o unidas a la superficie de la bicapa de fosfolípidos y tienen diferentes funciones.
Define difusión. ¿Transporte activo o pasivo?
Movimiento de moléculas de un sito de mayor concentración a uno de menor concentración. Pasivo.
¿Una reacción que represente la hidrólisis de sucrosa por la enzima sucrasa puede catalizar otras reacciones químicas? ¿Por qué?
No, la sucrosa solo puede catalizar la reacción de hidrólisis de sucrosa. Las enzimas son específicas por lo que catalizan una sola reacción química.
¿Cómo fluye la energía en las reacciones químicas?
Pasando por la reacción endotérmica y la reacción exotérmica.
Diferencia entre endocitosis y exocitosis
Por endocitosis la celula adquiere fluido extracelular, moléculas grandes y partículas de alimento. La endocitosis comprende la pinocitosis (endocitosis de líquidos y sustancias disueltas), endocitosis mediada por receptores (endocitosis de moléculas especificas) y la fagocitosis (endocitosis de materia solido). Por exocitosis se produce la secreción de sustancias (como las hormonas) y la excreción de partículas de deshecho de la celula
Función de receptores
Reciben mensajes y los comunican al interior de la célula
¿Qué es un portador de electrones? Menciona los dos transportadores de electrones más comunes en la célula.
Recolectador de electrones de la glucosa. NAD+/NADH y NADP+/NADPH
Función de transporte
Regulan el movimiento de las moléculas hidrofílicas por la membrana. Dos tipos: canales y portadores
Explica regulación por retroalimentación negativa (negative feedback).
Se opone a un estímulo y trata de reducir su impacto.
Define exocitosis. ¿Transporte activo o pasivo?
Secreción de sustancias y excreción de partículas de deshecho de la célula. Activo.
Explica la molécula de fosfolípidos. ¿Cómo se comportan los fosfolípidos en agua?
Un fosfolípido consta de un glicerol + dos ácidos grasos + un grupo fosfato. El grupo fosfato forma la cabeza que es polar e hidrofílica (atraída por el agua) y tiene un par de colas de ácidos grasos no polares que son hidrofóbicas (no las atrae el agua). Los ácidos grasos de los fosfolípidos son insaturados (tienen enlaces dobles) creando flexiones en la cola del acido graso que ayuda a mantener la fluidez de la membrana.
Explica los cuatro mecanismos a través de los cuales el sitio activo disminuye la energía de activación para aumentar la velocidad de la reacción.
Una enzima disminuye la energía de activación orientando los sustratos para que reaccionen en la orientación correcta, creando un ambiente químico favorable para que la reacción ocurra, creando tensión en los enlaces de modo que se rompan más fácilmente, y uniéndose covalentemente al sustrato de manera reversible para que ocurra la reacción.
¿Cómo regulan las células sus reacciones metabólicas?
Una molécula reactiva inicial es modificada por una enzima, creando una molécula intermedia ligeramente diferente, que es modificada por otra enzima, y así sucesivamente, hasta que se produce un producto final.
Las moléculas orgánicas que se unen a la enzima y que regulan la actividad de las enzimas reciben el nombre de:
coenzima
La unión enzima sustrato se realiza mediante:
enlaces débiles
¿Cómo se conoce a la zona de la enzima donde se une el sustrato?
sitio activo
