GUINV014B1-A16V1. Guía: Cómo obtenemos energía?

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1 Biología GUINV014B1-A16V1 Guía: Cómo obtenemos energía?

2 Biología -Primero Medio Sección 1 Observando y reflexionando Actividad A En conjunto con tu compañero(a), lee el siguiente texto y responde las preguntas. Cómo utilizo lo que consumo? O 2 CO 2 H 2 O El proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para obtener energía, recibe el nombre de respiración celular. Este proceso corresponde a un tipo de reacción exergónica, donde parte de la energía contenida en las moléculas de alimento es utilizada por la célula para sintetizar ATP. La respiración celular puede ser considerada como una serie de reacciones de óxido-reducción en las cuales las moléculas son oxidadas y degradadas en etapas liberando energía. Las etapa de la respiración celular ocurre en distintas estructuras celulares. La primera de ellas, la glucólisis ocurre en el citoplasma. La estructura donde se realiza la segunda etapa dependerá de la presencia o ausencia de O 2 en el medio. En el primer caso, en las mitocondrias (respiración aeróbica) y en el segundo caso, en el citoplasma (fermentación). 1. Por qué crees que es importante que las células realicen respiración celular? 2. Sabes cuáles son las etapas de la respiración celular? En qué parte de la célula ocurre cada una? Mencionadas. La respiración celular es una combuistión biológica y puede compararse con la cobustión de carbón, bencina o leña. En ambos casos, moléculas ricas en energía son degradadas a moléculas más sencillas, con una consiguiente liberación de energía. Oxidación: proceso mediante el cual, hay pérdida de electrones en un átomo o ión. Reducción: proceso mediante el cual, los átomos o iones adquieren electrones. 2 Cpech - Nivelación

3 Cómo obtenemos energía? Sección 2 Investigando Cuál(es) de las siguientes opciones indica el(los) objetivo(s) de la clase? Comprender el metabolismo de la glucosa. Reconocer el funcionamiento de las enzimas. Reconocer la importancia de la glucosa para los seres vivos. En el transcurso de la clase responderemos las siguientes interrogantes. Lee cada una, y de forma individual, rellena los círculos según tus conocimientos actuales. Al finalizar la clase rellena los cuadrados según los conocimientos que adquiriste. Sé qué es el metabolismo celular? Sé qué es el ATP y su función a nivel celular? Sé cómo la célula utiliza la glucosa? Antes No sé Sé un poco Lo sé bien Lo sé y soy capaz de explicarlo a otros Después Antes Después Antes Después No sé Sé un poco Lo sé bien Lo sé y soy capaz de explicarlo a otros No sé Sé un poco Lo sé bien Lo sé y soy capaz de explicarlo a otros Sé la importancia de la glucosa para el funcionamiento del organimos? Antes No sé Sé un poco Lo sé bien Lo sé y soy capaz de explicarlo a otros Después Sé qué es la respiración celular? Antes No sé Sé un poco Lo sé bien Lo sé y soy capaz de explicarlo a otros Después Cpech - Nivelación 3

4 Biología -Primero Medio I ATP Y GLUCOSA Actividad 1 El siguiente esquema muestra la estructura del ATP y su formación a partir del ADP. En conjunto con tu compañero(a), analiza el esquema y responde las preguntas. Desfosforilación Grupo fosfato ATP + Base nitrogenada Ribosa 1. Qué componentes forman al ATP? Fosforilación 2. Qué molécula presenta más energía el ATP o el ADP? Justifica. 3. Describe los proceso de desfosforilación y de fosforilación: Qué estratégia usaste para responder esta pregunta? El ATP o adenosin trifosfato, es la principal molécula portadora de energía en las células. Es similar a un vale por energía que le permitirá a la célula realizar una serie de procesos, como por ejemplo, la contracción muscular, transporte activo y división celular entre otras. La mejor definición para metabolismo es: reacciones bioquímicas que ocurren a nivel celular. respuesta de la célula frente a los estímulos del medio. cambios de temperatura que ocurren dentro de un organismo. diferencias de concentración entre el lado externo e interno de la célula. Recuerdas el significado de: Catabolismo 4 Cpech - Nivelación

5 glucólisis: Cómo obtenemos energía? II GLUCÓLISIS O LISIS DE LA GLUCOSA Actividad 2 El siguiente esquema resume la etapa de la glucólisis, a partir de ella, señala si las afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F). Justifica las falsas. Mitocondria Glucosa 2 moléculas de piruvato Descompone la palabra y encuentra su significado: 1. La glucólisis es un proceso que se realiza independientemente de la concentración de oxígeno del medio. 2. La glucólisis se realiza en el citoplasma de las células. 3. En esta etapa la molécula de glucosa de seis carbonos se divide en 3 moléculas de 2 carbonos llamadas ácido pirúvico o piruvato. 4. La glucólisis forma 4 moléculas de ATP, pero solo dos ATP son la ganancia neta. Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + NAD + Ecuación de la glucólisis 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2H + + 2H 2 O El catabolismo de la glucosa ocurre en dos zonas específicas de la célula; la primera etapa ocurre en el citosol de la célula, en ausencia de oxígeno, es decir, en condiciones anaerobias, y la segunda parte, ocurre en diferentes partes de la mitocondria en condiciones aeróbicas, es decir, en presencia de oxígeno. NAD + : es una molécula, específicamente una coenzima encontrada en las células vivas y que está compuesta por un dinucleótido. Se abrevia como NAD + en su forma oxidada y NADH en su forma reducida. Anaeróbico: que se produce sin la utilización de oxígeno libre. Cpech - Nivelación 5

6 Biología -Primero Medio lll III. 1 REACCIONES EN PRESENCIA DE OXÍGENO Descarboxilación Actividad 3 El siguiente esquema, representa el proceso de descarboxilación que ocurre en la matriz mitocrondial y se realiza antes de que se inicie el ciclo de Krebs. Junto con tu compañero(a), analiza el esquema y responde la pregunta. C O O - C = O NAD + NADH S-CoA C = O Cuál(es) es (son) el(los) producto(s) de esta reacción química? CH 3 CH 3 Piruvato HS-CoA Coenzima A CO 2 Acetil-CoA III. II Ciclo de krebs y cadena transportadora de electrones Actividad 4 El siguiente esquema muestra de forman general el ciclo de Krebs y la cadena transportadora de electrones. En conjunto con tu compañero(a) y con la ayuda de tu profesor(a) analiza el esquema y responde la pregunta. Acetil CoA ATP FADH2 NADH FADH2 Electrones del combustible transportados por las coenzimas e- e- ALTA ENERGÍA NAD FAD { ATP Electrones transportados por la cadena respiratoria e- + O 2 BAJA ENERGÍA Ciclo de Krebs H 2 O Cadena transportadora de electrones Cuál es la finalidad de la cadena transportadora de electrones? El ciclo de Krebs se lleva a cabo en la matriz mitocondrial y corresponde a una secuencia cíclica de reacciones, en la cual, el acetil CoA (acetil-coa) se oxida liberando CO 2, H 2 O, y poder reductor formado a partir de las coenzimas NAD + y FAD +, que se convierten respectivamente en NADH y FADH2. El NADH y FADH2 son moléculas que donan sus electrones a la cadena transportadora de electrones para que esta sintetice ATP. 6 Cpech - Nivelación

7 Cómo obtenemos energía? IV. REACCIONES EN AUSENCIA DE OXÍGENO Actividad 5 El siguiente esquema muestra el camino que sigue el ácido pirúvico cuando no hay oxígeno; la fermentación alcohólica y la fermentación láctica. En conjunto con tu compañero(a), analiza el esquema y responde las preguntas. Molécula de piruvato Mitocondria Etanol Fermentación alcohólica Ácido láctico Fermentación láctica 1. En qué lugar de la célula ocurre la fermentación? 2. Qué condiciones se deben presentar para que se realice la fermentación? 3. Qué ejemplos de tu vida diaria conoces donde las células realizan la fermentación? A falta de oxígeno, el ácido pirúvico puede convertirse en etanol o ácido láctico según el tipo de célula. Por ejemplo, las levaduras pueden crecer con oxígeno o sin él. Al extraer jugos azucarados de las uvas y almacenarlos en forma anaerobia, convierten el jugo de la fruta en vino (etanol). Qué habilidad utilizaste para responder esta pregunta? Analizar Aplicar Comparar Cpech - Nivelación 7

8 Biología -Primero Medio Sección 3 Concluyo y me evalúo I. En conjunto con tu compañero(a), elabora 3 ideas claves de la clase respecto a: 1. la importancia de la respiracion celular: 2. las etapas de la respiración celular: II. Resuelve los siguientes ejercicios. 1. Con respecto al catabolismo de la glucosa, es correcto afirmar que: A. no requiere de un gasto de ATP. B. genera como productos ATP, O 2 y H 2 0. C. todo el proceso ocurre en la mitocondria. D. la degradación anaerobia ocurre en el citoplasma. 2. El dióxido de carbono que proviene de la respiración celular, se produce en: A. la glucólisis y ciclo de Krebs. B. la acetilación y ciclo de Krebs. C. el ciclo de Krebs y cadena transportadora de electrones. D. la glucolisis, ciclo de Krebs y cadena transportadora de electrones. 3. Un científico necesita cuantificar la cantidad neta de ATP producida en un cultivo celular en condiciones anaerobias, al cual se le incorporan 200 moléculas glucosas. Con respecto a la información entregada, es probable que se produzcan: A. 400 moléculas de ATP netas. B. 800 moléculas de ATP netas. C moléculas de ATP netas. D moléculas de ATP netas. 8 Cpech - Nivelación

9 Cómo obtenemos energía? 4. Un grupo de bacterias que habita en los sedimentos de un charco, tienen la característica de ser anaerobias facultativas, es decir, pueden realizar respiración aeróbica o anaeróbica. Un grupo de científicos(as) decidió analizar la glucólisis de las bacterias en ambas condiciones y los resultados se muestran en la siguiente tabla. Cultivo aerobio Cultivo anaerobio Día ATP 100 ATP Día ATP 200 ATP Día ATP 400 ATP Día ATP 800 ATP Con respecto a la información entregada, es correcto afirmar que no hay modificación debido a que: A. la mitocondria se encarga de equilibrar la producción de ATP. B. la cadena transportadora de electrones siempre produce la misma cantidad de ATP. C. la glucólisis es una etapa común del proceso en condiciones aerobias o anaerobias. D. las moléculas con poder reductor permiten la formación de ATP, independiente del número de ATP formados en la glucólisis. Ahora que ya tienes los conocimientos, vuelve a la página 3 y rellena los cuadrados según tus nuevos conocimientos. Cpech - Nivelación 9

10 Biología -Primero Medio Resuelve tus dudas Utiliza esta sección de la guía para anotar dudas y resolverlas junto a tu profesor(a). 10 Cpech - Nivelación

11 Cómo obtenemos energía? Cpech - Nivelación 11

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