presentacion catabolismo, Diapositivas de Biología

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METABOLISMO I

EL CATABOLISMO

1. EL METABOLISMO a. CONCEPTO b. MATERIA Y ENERGÍA EN EL METABOLISMO c. ANABOLISMO Y CATABOLISMO d. RUTAS METABÓLICAS e.PROCESOS REDOX
2. INTERMEDIARIOS TRANSPORTADORES a.SISTEMA ADP/ATP b.COENZIMAS TRANSPORTADORES DE ELECTRONES c.COENZIMA A
3. PROCESOS CATABÓLICOS a.CATABOLISMO DE AZÚCARES I.GLUCÓLISIS II.LA RESPIRACIÓN CELULAR DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA DEL PIRÚVICO CICLO DE KREBS CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA III.RESUMEN DEL BALANCE DE LA RESPIRACIÓN CELULAR IV.LAS FERMENTACIONES FERMENTACIÓN LÁCTICA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA b.CATABOLISMO DE LÍPIDOS I.LA β-OXIDACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS c. CATABOLISMO DE PROTEÍNAS I.DEGRADACIÓN DE AMINOÁCIDOS d.CATABOLISMO DE ÁCIDOS NUCLEICOS - Metabolismo. - Concepto de metabolismo, catabolismo y anabolismo. - Aspectos generales del metabolismo: reacciones de oxidorreducción y ATP. - Estrategias de obtención de energía: energía química y energía solar. - Características generales del catabolismo celular: convergencia metabólica y obtención de energía. - Glucólisis. - Fermentación. - ß-oxidación de los ácidos grasos. - Respiración aeróbica: ciclo de Krebs, cadena respiratoria y fosforilación oxidativa - Balance energético del catabolismo de la glucosa.

EL METABOLISMO

En lenguaje termodinámico, los seres vivos son sistemas abiertos en estado estacionario, alejados del equilibrio termodinámico es decir, la muerte.

La nutrición de las células supone una serie de complejos procesos químicos catalizados por enzimas que tienen como finalidad la obtención de materiales y/o energía. Este conjunto de procesos recibe el nombre de metabolismo.

TIPOS DE SERES VIVOS SEGÚN SU

METABOLISMO

forma en que obtienen la materia necesaria

• autótrofas
  • heterótrofas

forma en que obtienen la energía

• fotótrofas
• quimiótrofas

Combinando la forma de obtener materiales y la de obtener energía

TIPO DE CÉLULA FUENTE DE MATERIA FUENTE DE ENERGÍA

Fotolitótrofas Materia inorgánica Luz

Fotoorganótrofas Materia orgánica Luz

Quimiolitótrofas Materia inorgánica Reacciones redox

Quimioorganótrofas Materia orgánica Reacciones redox

PROCESOS REDOX

Las reacciones que implican una transferencia de electrones se denominan reacciones de oxidación-reducción.

Los electrones viajan de forma espontánea desde las parejas con un potencial negativo (estado energético superior) a las parejas con potencial positivo (estado energético inferior). En estas condiciones se libera energía. Para que se produzca el camino inverso se necesita un aporte energético.

Esta liberación y este consumo de energía no tienen por qué ocurrir al mismo tiempo ni en el mismo lugar de la célula. Por lo tanto debe existir algún mecanismo que almacene esta energía y la transporte desde los lugares en que se libera hasta aquellos en que se consume.

Dos son los sistemas que universalmente utilizan las células para llevar a cabo este, el sistema ADP/ATP y los coenzimas transportadores de electrones. También merece una mención especial el caso del Coenzima A.

INTERMEDIARIOS TRANSPORTADORES

SISTEMA ADP/ATP

La particular estructura química de este nucleótido hace que el enlace anhídrido que une sus grupos fosfato segundo y tercero sea un enlace rico en energía. La energía desprendida en las reacciones exergónicas del catabolismo se utiliza para formar enlaces fosfato terminales del ATP:

ADP + Pi → ATP + H 2 O

Existen dos mecanismos para acoplar el desprendimiento de energía durante el catabolismo con la síntesis de ATP: a) Fosforilación a nivel de sustrato b) Fosforilación acoplada al transporte electrónico: mediada por por un enzima, la ATP- sintetasa.y asociada al transporte de electrone s a nivel de membrabna., se reconocen dos tipos de fosoforilación acoplada al transporte de electrones:

• fosforilación oxidativa ocurre en las mitocondrias
• fosforilación fotosintética o fotofosforilación, ocurre en los cloroplastos.

COENZIMAS TRANSPORTADORES DE

ELECTRONES

Químicamente todos son nucleótidos que poseen como parte de su estructura alguna de las bases nitrogenadas nicotinamida y flavina. Estas bases nitrogenadas no pueden ser sintetizadas por la mayoría de los animales superiores, por lo que deben incorporarlas en la dieta en forma de las vitaminas ácido nicotínico y riboflavina

FORMA OXIDADA FORMA REDUCIDA

NAD+ NADH + H+

NADP+ NADPH + H+

FAD FADH 2

FMN FMN 2

COENZIMA A

Actúa como transportador de grupos acilo (R-CH 2 -CO) que se unen al grupo – SH mediante un enlace tioéster. Esta unión da lugar a un compuesto muy energético denominado acilCoA.

H

H

+ NAD+^ + NADH + H+

Sustrato reducido Sustrato oxidado

ATP ADP+H+^ ATP^ ADP+H

isomerasa

Fosfoglicerato mutasa

Enolasa

H 2 O

Piruvato quinasa

GLUCOLISIS

Haciendo un balance de lo ocurrido durante la glucólisis, por cada molécula de glucosa degradada se obtienen 2 moléculas de ácido pirúvico, 2 moléculas de NADH y 2 moléculas de ATP (4 obtenidas en la segunda fase menos 2 consumidas en la primera).

La glucólisis o vía de Embdem-Meyerhof es un conjunto de reacciones anaerobias que tienen lugar en el hialoplasma celular, en la cual se degrada la glucosa (C6), transformándola en dos moléculas de ácido pirúvico (C3)****.

Destino del Ác. Pirúvico

Anaerobiosis (sin O 2 )

en el citosol

Aerobiosis (con O 2 )

en la mitocondria

Fermentación Respiración

LA RESPIRACIÓN CELULAR

DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA DEL PIRÚVICO

Balance de esta fase: 2 acetil CoA + 2 NADH + 2 H+^ + 2 CO 2

Encrucijada metabólica

Balance del ciclo de Krebs

Por cada molécula de glucosa se obtienen dos

acetilCoA, por tanto dando dos vueltas al ciclo de

Krebs se obtienen:

• Cuatro CO 2

• Dos ATP (por transformación del GTP)

• Seis NADH

• Dos FADH 2