CATABOLISMO, Apuntes de Enfermería

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METABOLISMO

Energía

Metabolismo celular

Reacciones de oxidación-reducción

Acetil-CoAAcetil-CoA

Ciclo de Krebs

Cadena respiratoria y fosforilación

oxidativa

Energía

Es la capacidad de realizar untrabajo. A pesar que existenvarias formas de energía:química, luminosa, mecánica,etc. , solo hay dos tipos básicos:

Potencial

: es la capacidad

de realizar trabajo comoresultado de su estado oposición. Puede estar en losenlace químicos, en un gradiente enlace químicos, en un gradientede concentración, en unde concentración, en unpotencial eléctrico, etc.

Cinética

: es la energía del

movimiento, puede existir enforma de calor, luz, etc.En

términos bioquímicos

representa la capacidad decambio, ya que la vida dependede que la energía pueda sertransformada de una forma aotra. la energía libre retenida enun enlace se transfiere a otrocompuesto al transferirle ungrupo

cuyo estudio es la base

de la termodinámica.

La energía ni se crea ni se destruye Solo

se transforma. El organismo necesitaenergía y la obtiene de sus nutrientesLos nutrientes

son sustancias

orgánicas, glúcidos , lípidos ,proteínas que tienen enlaces y por lo

METABOLISMO

proteínas que tienen enlaces y por lo tanto puede utilizar la energia deestos enlaces para sus necesidades.Para ello va rompiendo estos enlacesy acumulando la energía de estos enotras moléculas con enlaces de facilrotura y de alta energía. E l masadecuado es el nucleótido ATP. Poresto y para obtener metabolitosintermediarios que se utilizan en laformación de otras moléculas

Metabolismo

ATP y Energía

Se la conoce como la "monedauniversal de energía" ya queinterviene en todas las"transacciones" energéticas que serealizan en los organismos.Químicamente se la denominaQuímicamente se la denominaATP. ¿Cómo se consigue esta"moneda"? Los requisitos básicosson alimentarse y respirar. Delresto se encargan las células.

En esta reacción química de ruptura de un enlaceparticipa el agua,por eso se denomina hidrólisis. Comoresultado se obtiene ADP, se libera energía y un grupofosfato

METABOLISMO

Reacciones anabólicas:estinadas a formar moléculaspropias, por lo general sonreacciones de síntesis demoléculas complejas a partir demoléculas simples. Esta reacciónmoléculas simples. Esta reacción requiere energía.

Reacciones catabólicas: Implican la disgregación yoxidación de las biomoléculas,con su consecuentedestrucción, obteniéndoseenergía (ATP) en el proceso.Esta energía es la usada en lasreacciones anabólicas.

METABOLISMO CELULAR

Las células acostumbran a guardarla energía necesaria para susreacciones en ciertas moléculas, laprincipal es el: ATP, trifosfato deadenosina. Las células lo usanpara capturar, transferir yalmacenar

energía libre

necesaria

para realizar el trabajo químico.Funciona como una

MONEDA

Funciona como una ENERGÉTICA.

MONEDA

ENERGÉTICA. La función del

ATP

es suministrar

energía hidrolizándose a ADP y Pi.Que puede usarse para:obtener energía química: porejemplo para la síntesis demacromoléculas;transporte a través de lasmembranastrabajo mecánico: por ejemplo lacontracción muscular, movimientode cilios y flagelos, movimiento delos cromosomas, etc.

METABOLISMO CELULAR

La glucosa (

C6 H12 O

) es el

combustible básico para laobtención de energía, muchosotros compuestos sirven comoalimento, pero casi todos sontransformados a glucosamediante una serie denumerosísimas

oxidaciones

numerosísimas

oxidaciones

graduales, reguladasenzimáticamente, al cabo delas cuales el oxígeno se une alos átomos de hidrógeno de lascitadas moléculas para formarH2O y energía almacenada enATP

CO

2

H

2

O

ENERGIA

La glucosa (

C6 H12 O

) es el

combustible básico para laobtención de energía, muchosotros compuestos sirven comoalimento, pero casi todos sontransformados a glucosamediante una serie denumerosísimas

oxidaciones

METABOLISMO CELULAR

numerosísimas

oxidaciones

graduales, reguladasenzimáticamente, al cabo delas cuales el oxígeno se une alos átomos de hidrógeno de lascitadas moléculas para formarH2O y energía almacenada enATP

CO

2

H

2

O

ENERGIA

METABOLISMO CELULAR

Oxidorreducción o reacciones

redox.

Cuando los grupos fosfatos setransfieren al ADP para formar ATP

, se está almacenando

energía. Otra forma es transferirelectrones (e-),Hay que tener en cuanta que unamolécula se oxida o se reduce no

REDUCCIÓN La ganancia de uno o más e- porun átomo, ión o molécula OXIDACIÓN la pérdida de uno o más e- porun átomo, ión o molécula

molécula se oxida o se reduce no solamente cuando intercambia

e-,

sino también cuando intercambiaátomos de Hidrógeno (no iones H),ya que involucra transferencia deelectrones:

H = H+

• e-.

Por ello una oxidación siempreocurre simultáneamente con unareducción. Cuando un material seoxida, los e- perdidos setransfieren a otro material,reduciéndolo.

un átomo, ión o molécula

oxidorreducción o reacciones

redox.

Interconversión de FAD oxidado y

FAD reducido ( FADH2 ) : El FAD( Dinucleotido de Flavina yAdenina ) puede aceptar y donardos electrones y dos protones ;es decir, dos átomos dehidrógeno

Los electrones se pueden

aceptar y donar en variasformas :

a ) Individualmente ; es decir,

" de uno en uno ",

hidrógeno

Interconversión de NAD oxidado (

NAD+ ) y NAD reducido ( NADH ): El NAD ( Dinucleotido deAdenina y Nicotinamida ) puedeaceptar y donar dos electrones yun protón ; es decir, un átomo dehidrógeno y un electrón.

b)

Un electrón unido a un

protón ; es decir, un átomode H.

H = H+

+ e-.

c) Dos electrones unidos a

dos protones; es decir, dosátomos de H.

cofactores Redox

NAD

: nicotinamida adenina

dinucleótido. NAD+ en su formaoxidada y NADH + H

cuando está

reducido. FAD

: flavina adenina dinucleótido.

Transporta 2H, por lo que es FADen su forma oxidada y FADH2en su forma oxidada y FADH2cuando está reducido. Otros

cofactores Redox:

Ubiquinona (Coenzima Q)transporta 2HGrupo Hemo (en los citocromos)transporta un electrón

La respiración celular

Es el conjunto de reacciones bioquímicas que ocurre en la mayoría de las células,en las que el ácido pirúvico producido por la glucólisis se desdobla a dióxido decarbono (CO2) y agua (H2O) y se producen 38 moléculas de ATP.Su fórmula general es:C6H12O6 + 6 O2 ----> 6 CO2 + 6H2O y se liberan 38 moléculas de ATPEn el cuerpo humano la respiración se realiza en las mitocondrias y ocurre en tresetapas que son estos:etapas que son estos:Oxidación del ácido pirúvico.Ciclo de los ácidos tricarboxílicos (ciclo de Krebs)Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa del ADP a ATP.La respiración celular es una parte del metabolismo, concretamente delcatabolismo, en la cual la energía contenida en distintas biomoléculas, como losglúcidos, es liberada de manera controlada. Durante la respiración una parte de laenergía libre desprendida en estas reacciones exotérmicas, es incorporada a lamolécula de ATP, que puede ser a continuación utilizado en los procesosendotérmicos, como son los de mantenimiento y desarrollo del organismo(anabolismo).

Esquema global de la oxidación de la

glucosa.