Metabolismo, anabolismo y catabolismo

Define metabolismo y explica la diferencia entre anabolismo y catabolismo, poniendo un ejemplo de proceso de cada tipo.

Clasifica los siguientes procesos en anabólicos o catabólicos y justifica brevemente tu elección: la síntesis de proteínas, la respiración celular, la fotosíntesis y la digestión de los alimentos.

Distingue entre organismos autótrofos y heterótrofos desde el punto de vista metabólico (fuente de carbono y de energía) y pon un ejemplo de cada tipo.

¿Qué es el ATP y por qué se le conoce como la «moneda energética» de la célula? Indica qué ocurre cuando se hidroliza a ADP.

Describe la composición química de la molécula de ATP (base nitrogenada, azúcar y grupos fosfato) e indica qué enlace se rompe cuando se hidroliza a ADP y por qué se dice que ese enlace es rico en energía.

La cantidad de ATP que una célula almacena es muy pequeña y se renueva por completo en pocos minutos. a) Explica por qué el ATP actúa como moneda de cambio y no como depósito de reserva, e indica qué moléculas sí funcionan como reservas energéticas. b) Se estima que una persona hidroliza y resintetiza unos $40\ \text{kg}$ de ATP al día manteniendo en todo momento solo unos $50\ \text{g}$: calcula cuántas veces se renueva, en promedio, su reserva de ATP a lo largo del día.

¿Qué es una enzima y por qué se dice que las reacciones del metabolismo son reacciones catalizadas? Indica qué le ocurre a la enzima al finalizar la reacción.

¿Qué es la energía de activación de una reacción? Explica cómo consiguen las enzimas que las reacciones metabólicas ocurran con rapidez a la temperatura del cuerpo humano.

Muchas rutas metabólicas presentan inhibición por retroalimentación: el producto final inhibe una enzima del principio de la ruta. Explica en qué consiste este mecanismo, qué ventaja supone para la célula y razona qué ocurriría si una mutación hiciera insensible a esa inhibición la enzima reguladora de una ruta de síntesis.

Observa el esquema del intercambio de materia y energía en el metabolismo. Indica qué proceso (anabolismo o catabolismo) representan A y B, qué molécula se señala con ? y explica, con un ejemplo, cómo la energía liberada por un proceso alimenta al otro.

Relaciona los conceptos de reacción exergónica y endergónica con el catabolismo y el anabolismo, y explica el papel del ATP como intermediario energético entre unos procesos y otros.

El segundo principio de la termodinámica afirma que el desorden del universo aumenta, sin embargo los seres vivos crean y mantienen orden en su interior. Explica por qué los seres vivos no violan este principio y razona de dónde procede, en último término, la energía que sostiene a casi todos los ecosistemas.