quimica

1. COLEGIO INGLES
“CONOCIMIENTO, TECNOLOGÍA Y LENGUAJE”
PRE-ESCOLAR, BÁSICA PRIMARIA Y SECUNDARIA
FORMATO ÚNICO PARA QUICES, TALLERES Y EVALUACIONES
EL METABOLISMO ES UNA
CIUDAD LLENA DE AVENIDAS
1. CONTEXTUALIZACIÓN
EL METABOLISMO
Se llama metabolismo a todo el conjunto de reacciones
químicas que se dan en el interior de las células para que se
puedan utilizar los nutrientes para obtener energía o como
materia prima para la construcción de partes dañadas,
ineficientes o nuevas.
De acuerdo con el tipo de reacciones que se den, puede
ser:
A. Anabolismo Todos los procesos mediante los
cuales se sintetizan, fabrican o producen las
sustancias que requieren las células para vivir. Son
reacciones de síntesis en las que sustancias
pequeñas se unen para formar otras más grandes
y requieren energía para su realización. Ejemplo:
fotosíntesis y síntesis de proteínas.
B. Catabolismo: Son los procesos mediante los
cuales se degradan las sustancias (pasan de
moléculas grandes a moléculas pequeñas) con el
fin de obtener energía para que las células puedan
realizar las funciones biológicas que son
necesarias para el adecuado funcionamiento del
organismo. Son reacciones de descomposición
que liberan energía y, de acuerdo con la presencia
o ausencia de oxígeno, el catabolismo puede ser
catabolismo aerobio (cuando requiere oxígeno) y
catabolismo anaerobio (cuando no requiere
oxígeno).
ACTIVIDADES:
a) Escribe dos ejemplos de anabolismo ydos
ejemplos de catabolismo.
b) Responde las siguientes preguntas:
- ¿Pueden los procesos anabólicos desligarse
de los catabólicos? ¿Por qué?
- ¿Qué sucedería si solo hubiese anabolismo?
- ¿Podrán las células detener en algún
momento sus actividades metabólicas?
Justifica tu respuesta.
2. CONFLICTO COGNITIVO
Interpreta el siguiente gráfico que muestra el consumo de
oxígeno de una persona que se ejercita pedaleando en
una bicicleta estacionaria. Considera que el organismo
libera un promedio de 4,8 kcal por cada litro de oxígeno
absorbido. Luego, con base en tu análisis, elige la
respuesta correcta para cada pregunta.
1. ¿Por qué la curva se mantiene constante durante el
período de 5 a 15 minutos?
a) Porque la persona no deja depedalear
b) Porque la persona mantiene un pedaleo constante
para determinar su consumo de oxígeno.
c) Porque la persona no mantiene constante su
ejercicio durante este periodo.
d) Porque el consumo de oxígeno no es igual en los
periodos de ejercicio y reposo.
2. La siguiente gráfica muestra la producción de ácido
láctico en el músculo de un atleta que está
realizando una actividad física
¿Qué significa que en T1 comience la producción de
ácido láctico?
a) Las células musculares comienzan la fermentación
del glucógeno.
b) La cantidad de O2 en el músculo es insuficiente
para que las células musculares realicen la
respiración aeróbica.
c) La producción de ácido láctico aumenta conforme
avanza el ejercicio.
d) Todas son correctas.
3. CONCEPTUALIZACIÓN
LAS RUTAS METABÓLICAS
Si pensamos en una célula como en una ciudad, toda la
malla vial de carreteras, avenidas y caminos para que se
dé el transporte se comunican unas con otras y todas
confluyen en un punto determinado. Así mismo trabaja el
metabolismo en la célula, por conjuntos de reacciones que
suceden en secuencia, lineales o cíclicas, al final todas se
encuentran conectadas. Esto es lo que llamamos rutas
metabólicas.
SUBJECT: Biology PROFESSOR: Carolina Sánchez Flórez
TERM: First TOPIC: Metabolismo y rutas metabólicas DATE: February 21th
/2022
AIM: Comprende la forma como todos los seres vivos realizan metabolismo y los
requerimientos para que se lleve a cabo.
TIME FRAME:
STUDENT: GRADE: 7° SCORE:

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A. Herramientas del metabolismo
Para que el metabolismo se lleve a cabo son
necesarios dos sustancias: El ATP y las enzimas,
además de una energía para que inicie la reacción
llamada energía de activación.
- Las enzimas: Moléculas de proteína que le organismo
utiliza para catalizar reacciones químicas en el
metabolismo. Se las considera catalizadores
biológicos ya que aceleran la velocidad de las
reacciones entre los sustratos (sustancia en la que
actúa una enzima para que esta sufra un cambio
químico) para convertirlos en productos. Algunas
enzimas solo actúan cuando está presente una
sustancia aparte del sustrato, si es orgánica se llama
coenzima y si es inorgánica se llama cofactor.
- La energía de activación: Es la que se requiere para
que se pueda llevar a cabo una reacción química.
- La molécula de ATP: La energía que los seres vivos
utilizamos proviene de la degradación o el
rompimiento de los enlaces químicosde los alimentos.
Cuando se realiza esta degradación se libera energía
por ser una reacción exotérmica. La energía liberada
se almacena temporalmente en una molécula llamada
Adenosín Trifosfato, ATP para luego ser transferida a
aquellas reacciones que absorben energía, es decir, las
reacciones endotérmicas.
Cada nutriente tiene sus rutas metabólicas propias, y en
algunos casos, comparten una parte del ciclo todos,
vamos a verlos uno por uno.
B. Las rutas metabólicas de los carbohidratos: Son los
nutrientes que suministran energía inmediata a las
células. Sufren catabolismo y anabolismo:
Catabolismo de carbohidratos: Los carbohidratos tiene
varias vías de catabolismo, la glucólisis, el ciclo de Krebs, la
respiración celular y la fermentación.
Glucólisis: Ocurre en el citoplasma. La molécula de glucosa
(de 6 carbonos), se fragmenta en dos partes, cada una se
llama ácido pirúvico (3 carbonos). En esta reacción se
desprende un carbono que forma una molécula de CO2 y
una molécula de acetilo de dos carbonos para entrar a la
mitocondria. Este acetilo se une a la coenzima -A y forma el
acetil- coA. En cuanto a moléculas energéticas, cuatro
moléculas de NAD se reducen a NADH y se forman dos
moléculas de ATP que pueden entrar a vías aeróbicas o
anaeróbicas.
Ciclo de Krebs o Ciclo de ácido cítrico: Es una ruta
metabólica cíclica, aeróbica, propia de células eucariotas.
Se lleva a cabo en la matriz mitocondrial. Las dos moléculas
de piruvato entran a la mitocondria para comenzar el ciclo
con el acetil-coA. Por cada molécula de piruvato que entra
al ciclo se liberan dos moléculas de ATP (4 en total porque
son dos piruvatos), además de FADH y NADH, H+
.
La respiración celular o cadena respiratoria: En esta etapa
se forma la
mayor cantidad de ATP (32 moléculas) y como productos de
desecho CO2 y agua. Ocurre en condiciones aerobias en las
membranas mitocondriales. En un ciclo completo de
respiración celular, que está compuesto por una glucólisis, un
ciclo de Krebs y una cadena transportadora de electrones, en
total se producen 38 moléculas de ATP y se ceden electrones
a varias moléculas transportadoras de electrones que hacen
parte de la cadena respiratoria.
La fermentación: Ocurre en condiciones anaerobias (sin
oxígeno) en el citoplasma celular. Lo realizan
microorganismos como levaduras, las fibras musculares y las
células tumorales utilizan glucosa como sustrato y, mediante
glucólisis generan piruvato. Dependiendo del tipo de
fermentación, los productos son diferentes. Si la
fermentación es láctica, el producto es ácido láctico y lo
realizan bacterias; si el producto es alcohol etílico y CO2 lo
realizan levaduras (hongos unicelulares microscópicos). Es
una degradación incompleta, porque solamente se obtienen
dos moléculas de ATP porque el piruvato no entra a la
mitocondria y no hay cadena transportadora de electrones
que es donde más ATP se produce.
Anabolismo de Carbohidratos: El anabolismo de los
carbohidratos se llama Gluconeogénesis o síntesis de glucosa
a partir de sustancias diferentes a aquellas de la glucosa
como lactato, aminoácidos y glicerol. Ocurre exclusivamente
en las células del hígado. La glucosa que no se utiliza se
almacena en el hígado en forma de Glucógeno para ser
utilizado luego en el momento que el organismo lo necesite.
C. Las rutas metabólicas de los lípidos: Los lípidos o grasas
también son fuente de energía en nuestro cuerpo y forman
parte de estructuras como las membranas. La digestión
completa de un lípido produce ácidos grasos de cadenas
largas y glicerol.

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Catabolismo de los lípidos: Puede darse por dos vías, la
lipólisis y la betaoxidación.
Lipólisis: Ocurre en las mitocondrias, donde los lípidos se
fragmentan para obtener ácidos grasos y glicerol cuando el
cuerpo lo requiere. El producto más importante de esta vía
es el acetil-CoA que se incorpora en el ciclo de Krebs.
Cuando hay una oxidación excesiva de los ácidos grasos se
producen cuerpos cetónicos (sustancias de desecho de las
células cuando utilizan grasas en lugar de azúcares, como
fuente de energía, sobre todo al cerebro y corazón cuando
hay ayuno prolongado.
La beta oxidación: Ocurre en la matriz mitocondrial. Los
ácidos grasos se fragmentan por oxidación de átomos de
carbono de forma sucesiva hasta que se descomponen
totalmente en Acetil-CoA y se oxidan para formar ATP.
Ocurre en cuatro reacciones recurrentes, que producen 1
molécula de Acetil-CoA con 2 carbonos menos que sigue
beta oxidación hasta degradarse completamente; 1
molécula de Acetil-CoA que entra el Ciclo de Krebs y 1
molécula de FADH2 y otra de NADH/H+
que entran a la
cadena respiratoria.
- Anabolismo de los lípidos: La formación de lípidos en el
organismo recibe el nombre de lipogénesis.
Síntesis de triglicéridos a partir de la glucosa: Las moléculas
de triglicéridos se re-sintetizan, de manera que a la
circulación llegan lípidos reconstituidos. La mayoría de
lípidos absorbidos pasan al sistema linfático y, de allí, al
circulatorio. Las células de tejido adiposo pueden capar los
ácidos grasos de la sangre y sintetizar triglicéridos a partir
de la glucosa.
Lipogénesis: Se producen ácidos grasos de cadena larga a
partir de una molécula llamada malonil-CoA y acetil-CoA en
el citoplasma celular. Así se forman los triglicéridos o grasas
de reserva. Para que este proceso se lleve a cabo se
requieren 2 sistemas enzimáticos: La Acetil-CoA carboxilasa
que convierte el acetil-CoA en un ácido graso saturado
llamado palmitato. El segundo complejo es el ácido graso
sintetasa que cataliza la unión de palmitato a partir de una
molécula de acetil-CoA y siete de malonil-CoA.
Las rutas metabólicas de las proteínas: Las proteínas son
los principales componentes de las células y los tejidos, por
lo que comúnmente no son utilizadas como fuente de
energía. Sin embargo, en casos extremos pueden sufrir
reacciones catabólicas para proveer energía a las células. Las
vías por las que se obtienen proteínas son anabólicas por
unión de aminoácidos en las células o por los alimentos que
contienen aminoácidos esenciales.
Catabolismo de aminoácidos: Estos procesos incluyen:
Transaminación y desaminación oxidativa: Son el primer
paso de la degradación de los aminoácidos. Se separa el
grupo amino del resto de la cadena de carbonos.
Según el aminoácido que se degrada se produce piruvato,
Acetil-CoA o algunos compuestos del ciclo de Krebs.
El ciclo de Krebs que produce ATP, dióxido de carbono,
agua y úrea. Anabolismo de los aminoácidos: Estos
procesos incluyen síntesis y conversión.
Síntesis: de proteínas, de enzimas, células y tejidos. De
compuestos nitrogenados no proteicos, como ácidos
nucleicos, hormonas y lípidos complejos. De aminoácidos
que pueden encontr6arse temporalmente en bajas
cantidades.
Conversión: de estos aminoácidos en compuestos no
nitrogenados, como triglicéridos, con eliminación de
nitrógeno en forma de úrea.
Los aminoácidos que no se utilizan de inmediato en la
síntesis de proteínas y de otras moléculas, no pueden ser
almacenados en las células como ocurre con los
carbohidratos y los lípidos, y tampoco pueden ser
excretados. Es por ello que son utilizados como
combustible metabólico. Como resultado de este proceso
se produce: úrea que debe ser excretada, acetil coenzima A
o una molécula intermediaria del ciclo de Krebs, con las
cuales se pueden formar ácidos grasos, cuerpos cetónicos y
glucosa.
El ciclo de Krebs es una vía común en el metabolismo de
carbohidratos, lípidos y proteínas: Las células utilizan tres
biomoléculas como nutrientes para proveerse de energía:
los carbohidratos, los lípidos y las proteínas. La vía del ciclo
de Krebs es una vía aerobia común para el catabolismo de
estas tres biomoléculas y también sirve de fuente de
moléculas precursoras para la biosíntesis, como lo presenta
el siguiente esquema:
12 moléculas de
ATP por cada
AcetilCoA que
ingresa al ciclo
de Krebs

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4. APLICACIÓN DE CONOCIMIENTO
A. Utiliza el esquema para responder las siguientes
preguntas:
¿Qué proceso se está representando?
¿Qué le ocurre a la glucosa en el citoplasma celular?
¿Qué obtiene la célula al realizar el ciclo de Krebs?
B. Selecciona para cada afirmación, si esta se cumple o
no, de acuerdo con el esquema que representa un
proceso metabólico:
El esquema muestra un proceso anabólico
Sí No
El esquema pone en evidencia que este proceso se
lleva a cabo en la mitocondria
Sí No
El esquema pone en evidencia que este proceso es el
más eficiente para la obtención de energía en
forma de ATP
Sí No
5. PROFUNDIZACIÓN (Se responde en el cuaderno)
Imagina que una persona que se encuentra en una canoa,
se ha perdido en el mar. Luego de dos días se le han
agotado las reservas de alimentos y tan solo tiene reservas
de agua. Selecciona de la lista con un chulo, las actividades
metabólicas que realizará en su cuerpo y con una X las que
no podrá realizar. Luego explica las razones de tus
respuestas.
Glucogenólisis
Glucólisis
Lipólisis
Lipogénesis