Bioenergética y cadena respiratoria
Aprende sobre la bioenergética y la cadena respiratoria a través de las reacciones de transferencia de electrones y la formación de ATP
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<div style="margin-bottom: 10px; background-color: #f2f2f2; border-radius: 1rem; padding: 10px 20px;">
<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo se denomina el proceso mediante el cual los electrones pasan a través de una serie de complejos hasta reaccionar con oxígeno para formar agua en las mitocondrias?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Transporte de electrones.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué papel juega el ciclo Q en el transporte de electrones?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Transfiere electrones de QH2 al citocromo c a través del complejo III, liberando protones en el espacio intermembrana y reduciendo una Q a QH2.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué papel juega el ATP en la célula?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">El ATP actúa como la principal fuente de energía para impulsar procesos que requieren energía en la célula.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué implicaciones clínicas tiene la disfunción de la cadena respiratoria mitocondrial?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Condiciones como la miopatía mitocondrial infantil fatal y la encefalopatía mitocondrial, acidosis láctica y apoplejía (MELAS) están asociadas con deficiencias en las oxidorreductasas de la cadena respiratoria.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo se regula la glucólisis a nivel molecular?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">A través de reacciones que involucran a la hexocinasa, fosfofructocinasa y piruvato cinasa.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué papel juegan los desacopladores en las mitocondrias?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Pueden actuar como venenos al disociar la oxidación de la cadena respiratoria de la fosforilación oxidativa, pero también tienen un papel fisiológico en la generación de calor corporal.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo se relaciona el transporte de iones en las mitocondrias con la energía?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Las mitocondrias mantienen o acumulan cationes impulsados por una bomba de protones primaria.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué papel juega la fosforilación oxidativa en la producción de energía celular?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">La fosforilación oxidativa es crucial para la producción de ATP, utilizando la energía liberada de la oxidación de nutrientes para sintetizar ATP a partir de ADP y Pi.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué efecto tienen los desacopladores en la cadena respiratoria?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Los desacopladores aumentan la permeabilidad de la membrana a iones, colapsan el gradiente de protones y desacoplan el flujo de electrones de la síntesis de ATP.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué genera el transporte de electrones a través de la membrana mitocondrial interna?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Un gradiente de protones que lleva a la producción de ATP por fosforilación oxidativa.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cuál es la principal fuente de ATP en la célula a partir de la glucosa?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Casi el 90% de los fosfatos de alta energía producidos a partir de la oxidación completa de 1 mol de glucosa se obtienen a través de la fosforilación oxidativa acoplada a la cadena respiratoria.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué enzima cataliza la fosforilación de glucosa a glucosa 6 fosfato y cómo es regulada?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">La hexocinasa cataliza la fosforilación de glucosa a glucosa 6 fosfato y es regulada alostéricamente por su producto, la glucosa 6 fosfato.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo contribuye el complejo II a la cadena respiratoria?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Forma FADH2 durante la conversión de succinato en fumarato en el ciclo del ácido cítrico y transfiere electrones a Q a través de centros Fe-S.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cuál es el producto final de la glucólisis en condiciones anaerobias?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Lactato.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo se relacionan la oxidación y la fosforilación en la producción de ATP?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">La oxidación y la fosforilación están estrechamente relacionadas, ya que la oxidación no puede continuar sin la fosforilación concomitante de ADP.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cuál es la función principal de la glucocinasa en el hígado?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">La función principal de la glucocinasa en el hígado es eliminar la glucosa de la sangre portal hepática después de la comida, regulando así la concentración de glucosa disponible para los tejidos periféricos.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo se genera la mayoría de la energía durante el catabolismo?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">La cadena respiratoria captura una proporción significativa de la energía liberada en forma de fosfato de alta energía.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué proceso cataliza la NADH-Q oxidorreductasa o complejo I en la cadena respiratoria?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">La transferencia de electrones de NADH a Q, transfiriendo cuatro H+ a través de la membrana al espacio intermembrana.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué determina la ruta metabólica que seguirá la glucosa en condiciones de disponibilidad de oxígeno?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">La disponibilidad de oxígeno determina si la glucosa seguirá una ruta anaerobia o aeróbica.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cuál es la función principal de las mitocondrias en la célula?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Generar la mayor parte de la energía de la célula a través de la oxidación de sustratos de combustible y la fosforilación oxidativa.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo contribuye el intercambio de fosfato de creatina al metabolismo energético celular?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Facilita el transporte de fosfato de alta energía desde las mitocondrias a los tejidos activos, actuando como un amortiguador de energía y permitiendo la generación de ATP extramitocondrial.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cuál es la importancia de la glucólisis en condiciones anaerobias?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Permite la producción de ATP en ausencia de oxígeno, lo que es crucial para la supervivencia de tejidos como el músculo esquelético durante episodios anóxicos.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué tejidos producen lactato bajo condiciones hipóxicas?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Músculo esquelético, eritrocitos, cerebro, tracto gastrointestinal, médula renal, retina y piel.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cuál es el resultado final de la reducción del oxígeno molecular a través del complejo IV?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">La formación de dos moléculas de agua a partir de la reducción de O2, con la transferencia de electrones del citocromo c.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué función tienen los desacopladores como el dinitrofenol en la bioenergética mitocondrial?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Aumentan la permeabilidad de la membrana mitocondrial interna a los protones, reduciendo el potencial electroquímico y poniendo en cortocircuito la ATP sintasa.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Por qué es importante la selectividad de la membrana mitocondrial interna en el transporte de moléculas?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Es necesaria para la captación y producción de metabolitos ionizados, preservando el equilibrio eléctrico y osmótico.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cuál es el papel de la transhidrogenasa ligada a la energía en las mitocondrias?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Acopla el paso de protones por el gradiente electroquímico con la transferencia de H desde NADH hasta NADPH para enzimas intramitocondriales.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué papel juega el piruvato en el metabolismo celular?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Se transporta a la mitocondria y se convierte en acetil CoA para entrar en el ciclo del ácido cítrico.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo facilitan los ionóforos el transporte de cationes específicos a través de las membranas?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Complejizando cationes específicos y facilitando su transporte a través de membranas biológicas.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo se acopla el transporte de electrones a través de la cadena respiratoria con la síntesis de ATP?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">A través de un gradiente de protones que impulsa la fosforilación oxidativa, según la teoría quimiosmótica.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué papel juega la fosfofructocinasa en la regulación de la glucólisis?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">La fosfofructocinasa juega un papel principal en la regulación de la velocidad de glucólisis, siendo tanto inducible como sujeta a la regulación alostérica.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo afecta la deficiencia de tiamina al metabolismo de la glucosa?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Causa una acidosis láctica y pirúvica, afectando el metabolismo de la glucosa.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo contribuye la glucocinasa en las células β de los islotes pancreáticos al metabolismo de la glucosa?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">En las células β de los islotes pancreáticos, la glucocinasa detecta altas concentraciones de glucosa en la sangre portal, lo que conduce a una mayor formación de ATP y eventualmente a la liberación de insulina.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Qué función tiene la ATP sintasa en la membrana mitocondrial interna?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Forma ATP en presencia de Pi + ADP, impulsada por la fuerza motriz del protón a través de la membrana.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo contribuye la termogenina al cuerpo?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">La termogenina funciona como un desacoplador fisiológico en el tejido adiposo marrón para generar calor corporal, especialmente en recién nacidos y durante la hibernación en animales.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cómo afecta el arsénico al proceso de glucólisis?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">El arsénico compite con el fosfato inorgánico, formando 1 arseno 3 fosfoglicerato que se hidroliza a 3 fosfoglicerato sin formar ATP, afectando así la producción de energía.</p>
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<h2 style="font-weight: bold; margin-bottom: 3px; font-size: 1.5rem;">¿Cuál es la importancia biomédica de la fosforilación oxidativa?</h2>
<p style="font-weight: normal; font-size: 1.2rem;">Captura una mayor proporción de la energía libre disponible de los sustratos respiratorios en organismos aeróbicos, y su inhibición puede tener consecuencias fatales.</p>
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