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    Metabolismo Metabolismo Document Transcript

    • INTRODUCCIÓN GLUCÓGENO ALMIDÓN DISACÁRIDOS (Sacarosa, Lactosa...) HIDRÓLISIS GLUCOSA GLUCÓLISIS O GLICÓLISIS (En Citosol) COOH 2 PIRUVATOS C= O CH3 RESPIRACIÓN CELULAR EN CONDICIONES ANAEROBIAS EN CONDICIONES AERÓBICAS (Sin O2) (Con O2) FERMENTACIONES OXIDACIONES (En Mitocondria)1.- F. ALCOHÓLICA Piruvato Acetil Co A CO2 CH2OHPiruvato Etanol CH3 CICLO DE KREBS (En Mitocondria)2.- F. LÁCTICA COOHPiruvato Ácido Láctico CH – OH CO2 + H2 O CH3BALANCE ENERGÉTICO TOTAL BALANCE ENERGÉTICO TOTAL1 GLUCOSA 2ATP 1 GLUCOSA 38 ATP
    • CATABOLISMO DE LA GLUCOSALa degradación de la glucosa ocurre en el CITOSOL.La glucosa se incorpora a las Rutas catabólicas directamente de la dieta, procedente dela: 1.- Hidrólisis de los Disacáridos (Sacarosa, Lactosa….) o de 2.- Hidrólisis del Glucógeno HIDRÓLISIS DE LA SACAROSA: CH2OH H H HOCH2 H H HH SACARASA + H2O OH H H OH OH H HH GG O CH2OH O H OH OH H SACAROSA ( -D Glucopiranosil 1 2 -D Fructofuranosa) CH2OH HOCH2 H H H H + H OH OH H OH H HH GG OH OH CH2OH O H OH OH H D - GLUCOSA D - FRUCTOSA HIDRÓLISIS DE LA LACTOSA: CH2OH CH2OH OH H OH H HH H LACTASA + H2O OH H OH H H H HH GG H H O O H OH H OH LACTOSA ( - D Galactopiranosil 1 4 - D Glucopiranosa) CH2OH CH2OH OH OH H OH H HH H + + OH H OH H H H HH H OH H O H OH H OH - D GALACTOSA + - D GLUCOSA ISOMERASA
    • GLUCOLISIS = GLICOLISIS1ª ETAPA DE CONSUMO DE ENERGÍA: Se consumen 2 ATP y se obtienen 2 GLICERALDEHIDO 3 P CH2OH 1.- Fosforilación 2.- Isomerización 3.- Fosforilación 4.- Ruptura C=O CHO CHO CH2OH CH2OH – P CH2O - P ATP ADP ATP ADP OH OH =O =O DIHIDROXIACETONA FOSFATOHO HO HO HO TRIOSAFOSFATOISOMERASA HEXOQUINASA FOSFOHEXOSA FOSFOFRUCTOQUINASA OH OH ISOMERASA OH OH CHO OH OH OH OH CH – OH CH2OH CH2O - P CH2O - P CH2O – P CH2O – P GLUCOSA GLUCOSA 6 P FRUCTOSA 6 P FRUCTOSA 1-6 bi P GLICERALDEHIDO 3 - P2ª ETAPA DE OBTENCIÓN DE ENERGÍA: **No olvidemos que son 2 Gliceraldehido 3 P, al final tendremos que multiplicar todo por 2 5.- Oxidación 6.- Desfosforilación 7.- Isomerización 8.- Deshidratación 9.- DesfosforilaciónCHO NAD+ + Pi NADH + H+ COO – P ADP ATP COOH COOH COOH ADP ATP COOH H2OCH – OH CH – OH CH – OH CHO – P C–O–P C=OCH2OH DESHIDROGENASA CH2O – P FOSFOGLICERATOQUINASA CH2O – PPGLICERATOCH2OH ENOLASA CH2 CH3 MUTASAGLICERALDEHIDO 3 P 1-3 biP-GLICERATO 3P-GLICERATO 2P –GLICERATO FOSFOENOL- PIRUVATO PIRIVATO (Ac. Pirúvico) GLUCOSA + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD + 2 PIRUVATOS + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2H2O
    • HIDRÓLISIS DEL GLUCÓGENO: GLUCOGENOLISIS CH2OH CH2OH Pi CH2OH H H H H H H H HH H GLUCÓGENO + ( N – 1) GLUCOSAS OH H OH H FOSFORILASA OH H OH H HH GG OH O P O O H OH H OH n Glucosas H OH GLUCÓGENO GLUCOSA 1 P + GLUCÓGENO FOSFOGLUCOMUTASA GLUCOSA 6 - P
    • CATABOLISMO DEL PIRUVATO La fase siguiente a la glucólisis es la degradación de las 2 moléculas de piruvato: 1.- En ausencia de oxígeno, es decir, en condiciones anaerobias, el piruvato setransforma en Etanol o Ácido láctico mediante un proceso llamado FERMENTACIÓN. 2.- En presencia de oxígeno, es decir, en condiciones aeróbicas, el piruvato sufreuna OXIDACIÓN y da lugar a Acetíl-CoA, NADH y CO2.1.- FERMENTACIÓN DEL PIRUVATO:1.1.- FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA:COOH CO2 CHO NADH + H + NAD+ CH2 OHC=O CH3 CH3 Piruvato descarboxilasa Alcohol deshidrogenasaCH3PIRUVATO ACETALDEHÍDO ETANOL** No olvidar que todo es doble, pues son 2 Piruvatos. Habrá que multiplicar todo por 2.BALANCE ENERGÉTICO GLOBAL DE LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA DE LAGLUCOSA: CH2OH 2ADP + 2Pi 2 ATP 2 H2O H H H HH 2 ÁCIDO PIRÚVICO OH H OH H HH OH O 2 NAD+ 2 NADH + 2 H+ H OH 2 CO2 2 ETANOL 2 ACETALDEHÍDO GLUCOSA + 2 ADP + 2Pi 2 ETANOL + 2ATP + 2 CO2 + 2 H2 OAsí ocurre la fermentación del vino (o la cerveza) a partir del azúcar Glucosa de la uva ypor acción de levaduras del género Sacharomyces.
    • 1.2.- FERMENTACIÓN LÁCTICA: Frecuente en tejidos animales como el músculo y en algunos microorganismosprocariotas (Lactobacillus, Streptococos....)COOH NADH + H + NAD+ COOHC=O CH - OH Lactato deshidrogenasaCH3 CH3PIRUVATO ÁCIDO LÁCTICO** No olvidar a la hora de hacer el balance energético que debemos multiplicar por 2. CH2OH 2ADP + 2Pi 2 ATP 2 H2O H H H HH 2 ÁCIDO PIRÚVICO OH H OH H HH OH O 2 NAD+ 2 NADH + 2 H+ H OH 2 ÁCIDOS LÁCTICO (LACTATOS)BALANCE ENERGÉTICO GLOBAL DE LA FERMENTACIÓN LÁCTICA DE LAGLUCOSA: GLUCOSA + 2 ADP + 2Pi 2 LACTATOS + 2ATP + 2 H 2 OEn la industria éste proceso es utilizado en la Producción del Yogur: Isomerasa LactasaLACTOSA GALACTOSA + GLUCOSA GLUCOSA 6 P 2 PIRUVATOS 2 ÁCIDO LÁCTICO CH3 – CHOH – COOHEl ácido láctico provoca la precipitación de la CASEINA, formándose el Yogur.
    • 2.- OXIDACIÓN DEL PIRUVATO: Ocurre en presencia de O2, en la Matriz Mitocondrial.COOH CoA – SH CO2 S-CoAC=O C=OCH3 NAD+ NADH + H + CH3 Piruvato deshidrogenasaPIRUVATO ACETIL- CoABALANCE ENERGÉTICO GLOBAL DE LA DEGRADACIÓN DE UNA MOLÉCULA DEGLUCOSA A ACETIL-CoA: + + GLUCOSA + 2 ADP + 2Pi + 2 CoA-SH + 4NAD 2 ACoA+ 2ATP + 4NADH + 4 H + 2 H2 O + 2CO2** El ácido láctico y el etanol no se degradan más.** El Acetil – CoA sí, pues se incorporará al Ciclo de Krebs.** Podemos afirmar, desde el punto de vista energético, que las FERMENTACIONES sonrutas catabólicas que generan poca energía.El Balance energético total del catabolismo de la glucosa en condiciones aeróbicas seestablecerá cuando veamos el Ciclo de Krebs.
    • GLUCOGÉNESIS O GLUCONEOGÉNESIS (Es la síntesis de glucosa) En muchos tejidos animales (cerebro, médula renal, testículo …..) la glucosa es el principal o único combustible. De los 9 enzimas (9 pasos) de la GLUCOLISIS 6 catalizan en ambos sentidos (para Glucólisis y Gluconeogénesis), en la Glucogénesis los pasos 1, 3 y 9 son diferentes a los de la Glucolísis. Se puede formar Glucosa a partir de: - Ac. Pirúvico (en el Citosol) - Cualquier metabolito del Ciclo de Krebs (Comienza en la Mitocondria y acaba en el Citosol) - Ac. Láctico (en Citosol) -La mayoría de los aminoácidos y otro (Comienza en la Mitocondria y acaba en el citosol) EL BALANCE ENERGÉTICO CUANDO SE OBTIENE A PARTIR DEL PIRUVATO:2 PIRUVATOS + 4ATP + 2GTP +2NADH + 4H2O GLUCOSA + 4ADP + 2GDP + 6Pi + 2NAD+ + 2H+ 1.- GLUCOGENOGÉNESIS Y 2.- GLUCOGENOLÍSIS UDP Ez ramificador (para enlaces 1-6) (GLUCOSA)n (GLUCOSA)n+1 GLUCÓGENO 1.- Glucógeno sintasa Pi Pi UTP 2.- Glucógeno fosforilasa UDP – GLUCOSA GLUCOSA 1 - P GLUCOSA 6 - P GLUCÓGENO (Glucosas)n-1 Las Enzimas (1) y (2) están sometidas a una REGULACIÓN HORMONAL: - El GLUCAGÓN (Páncreas) y ADRENALINA (Suprarrenales) estimulan la Glucogenolísis (2), e inhiben la Glucogenogénesis (1). Se segregan cuando disminuye la concentración de glucosa en sangre. - La INSULINA (Páncreas) estimula la síntesis de glucógeno (1); se segrega cuando aumenta la concentración de glucosa en sangre.
    • LIPOGÉNESIS (Formación de Lípidos: Ácidos grasos + Glicerol) membrana mitocondrial externa membrana mitocondrial interna Piruvato Aminoácidos **Podemos pues los animales sintetizar grasas a partir de los H. de Carbono. Matríz Mitocondrial Acetil-CoA CoA-SH OXALACETATO CITRATO Espacio intermembranoso Citosol ADP + Pi ATP OXALACETATO CITRATO ACETIL – CoA CH3 – CO – SCoA CoA COMPLEJO EZTICO AC-GRASO SINTETASA: Bicarbonato HCO3- ATP ACETILCoA CARBOXILASA ADP + Pi HOOC – CH2 – CO – ScoA MALONILCoA (1) Acetil CoA CH3 – CO – SCoA CO2 CONDENSACIÓN Interviene, pues, 7 CoA – SH veces para formar un Ac. Palmítico CH3 – CO – CH2 – CO – SCoA NADPH + H+ REDUCCIÓN NADP+ CH3 – CHOH – CH2 – CO – SCoA La molécula de Glicerina = Glicerol, que procede de la Glucólisis, se H2O DESHIDRATACIÓN sumará posteriormente como CH3 – CH= CH– CO – SCoA - Glicerolfosfato. NADPH + H+ REDUCCIÓN Se pierde al final de la síntesis del Ac. graso NADP+ CH3 – CH2 – CH2 – CO – SCoA (Ac. Graso de 4 átomos de C) Este ác. graso se sumará 6 veces más en el lugar (1) hasta formar el Ac. Palmítico de 16 C y precursor de los demás Ac. Grasos.8 ACoA + 7 ATP + 14 NADPH + 14 H+ Ac. Palmítico+ 8 CoA +7 H2O + 7 CO2 + 7 ADP + 7Pi + 14 NADP+
    • SÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS (Ocurre en el Citosol) Glucosa Glucosa 6 P Ribosa 5 P GLUCOLISIS HISTIDINAEritrosa 4 P 3 Fosfoglicerato SERINA Fosfoenolpiruvato GLICINA CISTEINA ALANINA Piruvato VALINA LEUCINATRIPTÓFANOFENILALANINA CitratoTIROSINA C. DE KREBSOxalacetato - CetoglutaratoASPARTATO GLUTAMATOASPARRAGINA GLUTAMINAMETIONINA PROLINATREONINA ARGININALISINAISOLEUCINA **De los 20 aminoácidos sólo sintetizamos 12, los otros 8 (en rojo) son esenciales yhemos de obtenerlos en la ingesta.FORMACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS: - La Cadena Carbonada: a partir de los metabolitos de la Glicólisis y del Ciclo de Krebs - Los grupos Amino (-NH2): de las proteínas de los alimentos. Algunas bacterias lo cogen del N2 atmosférico y las plantas de los nitratos y nitritos del suelo.La síntesis posterior de PROTEíNAS se lleva a cabo en los Ribosomas, como ya se vio,mediante un proceso de Traducción del RNAm.
    • EL ADENOSÍN TRIFOSFATO = ATP NH2 C N C N HC CH C N N HIDRÓLISIS DEL ATP: P - P – P – CH2 Pi ATP + H2 O ADP + PO4H3 + 7,3 Kcal/mol H H ADP + H2 O AMP + PO4H3 + 7,3 Kcal/mol OH OH AMP + H2 O Adenosina + PO4H3 + 3,4 Kcal/mol Este sistema ATP – ADP – AMP – Adenosina puede captar o ceder Energía. Además del ATP existen otros nucleótidos trifosfatos: - UTP: Uridín trifosfato Actúan en diferentes reacciones de forma similar Al ATP almacenando o liberando Energía con su - CTP: Citidín trifosfato hidrólisis. - GTP (= ATP): Guanosín trifosfato TRANSFERENCIA DE ENERGÍA DEL ATP: ATP CO2 + H2O Anabolismo Catabolismo (Produce E) Contracción Necesitan E Transporte activo etc.Biomoléculas ADP + Pi
    • COENZIMAS DE OXIDACIÓN – REDUCCIÓN Las Enzimas Oxidorreductasas que intervienen en las diferentes reaccionesmetabólicas utilizan para reducir u oxidar sustratos los siguientes CoEz en sus formasoxidadas o reducidas dependiendo de lo que quieran hacer a sus sustratos:FORMAS OXIDADAS FORMAS RECUCIDASNAD+ : Nicotín Adenín dinucleótido NADHNADP+: Nicotín adenín dinucleótido fosfato NADPHFAD: Flavín Adenín dinucleótido FADH 2FMN: Flavín Mononuleótido FMNH 2 El más utilizado es el NAD+, la reacción de oxidorreducción es la siguiente: NAD+ + 2H+ + 2e- NADH + H+También a partir de ellos puede obtenerse Energía: Cada NADH da lugar a 3 ATP Cada FADH2 da lugar a 2 ATP**Tener en cuenta que: Perder electrones es OXIDARSE Ganar electrones es REDUCIRSE
    • CICLO DE KREBS, C. DEL ÁCIDO CÍTRICO O C. DE LOS ÁCIDOS TRICARBOXÍLICOS El Acetil – CoA es el que comienza éste ciclo, procede de: 1.- La Glucólisis y posterior oxidación en la mitocondria del Acido pirúvico a Acetil-CoA 2.- de la Oxidación de los ácidos grasos ( - Oxidación) 3.- Del Catabolismo de los Aminoácidos Este proceso ocurre en la Mitocondria El Acetil-CoA en el Ciclo de Krebs se oxida a CO2 y H2O Es una Ruta Anfibólica (ruta que se utiliza tanto en procesos Anabólicos como Catabólicos)1.- CITRATO SINTASA2.- ACONITASA3.- ISOCITRATO DESHIDROGENASA4.- - CETOGLUTARATO DESHIDROGENASA5.- SUCCINIL CoA SINTETASA6.- SUCCINATO DESHIDROGENASA El Citrato al perder una molécula de agua se transforma en Cisaconitato,7.- FUMARASA compuesto intermedio, que al volver a ganarla se convierte en Isocitrato.8.- MALATO DESHIDROGENASA Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi+ 2H2O 2CO2 + 3NADH + FADH2 + GTP+ CoA-SH + 3H+
    • CADENA RESPIRATORIA. FOSFORILACIÓN OXIDATIVA La Fosforilación oxidativa es el principal medio de producir ATP.Consiste en transportar los e- desde los aceptores del Ciclo de Krebs (NADH y FADH2)hasta el O2, que formará H2O y liberará E que se utilizará para formar ATP. NADH + H+ + ½ O2 NAD+ + H2O + E 3 ADP + 3 Pi 3 ATP FADH2 + ½ O2 FAD + H2O + E 2 ADP + 2 Pi 2 ATPEste proceso de transferencia de e - ocurre en la MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNAy se conoce con el nombre de Cadena respiratoria.Se llama Fosforilación oxidativa a la fosforilación del ADP para formar ATP, la Enecesaria para que esto ocurra sale de la oxidación de los NADH y FADH 2.
    • RENDIMIENTO ENERGÉTICO DEL CATABOLISMO DE LA GLUCOSA = RESPIRACIÓNAEROBIA DE LA GLUCOSA = OXIDACIÓN DE LA GLUCOSA ATP GTP NADH FADH2GLUCOLISIS 2 2OXIDACIÓN DEL PIRUVATO 2CICLO DE KREBS 2 6 2 2 2 10 2Como ATP = GTP : 4 ATPCada NADH origina 3 ATP: 3 x 10 = 30 ATP Total 38 ATPCada FADH2 origina 2 ATP: 2x2= 4 ATPEl rendimiento energético de la oxidación completa de la Glucosa es de 4Kcal/gr. ECUACIÓN GLOBAL: C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP GLUCOSA Cadena Fosforilación Respiratoria Oxidativa +2 ADP 2 NAD 6 ATP O2 E2 ATP 2 NADH + H+ 6 ADP 2 PIRUVATOS 2 NAD+ 6 ATP O2 E + 2 NADH + H 6 ADP 2 Acetil CoA 6 NAD+ 18 ATP O2 E 6 NADH + 6 H+ 18ADP 2 Ciclos de 2 ADP 2 GTP 2 FAD 4 ATP Krebs O2 E 2 FADH2 4ADP 2 ATP 2 GDP 4 ATP TOTAL 38 ATP 34 ATP
    • - OXIDACIÓN = RESPIRACIÓN AEROBIA DE LOS ACIDOS GRASOS =ESPIRAL DE LYNEN - Consiste en la degradación de los Acidos Grasos para formar moléculas de Acetil-CoA que pueden ser oxidadas, posteriormente, en el Ciclo de Krebs hasta CO 2 y H2O. - Se desarrolla en la Matríz mitocondrial. - El Ac. Graso debe pasar las membranas de la mitocondria previamente.CITOSOL Mb externa Mb interna MATRIZCH3-(CH2)n-COOH + CoA-SH MITOCONDRIAL Ac. Graso Coenzima-AAcil CoA ATP CARNITINA CARNITINAsintetasa AMP + Pi + Porina CH3-(CH2)n-CO-SCoA CH3-(CH2)n-CO-SCoA CH3-(CH2)n-CO-SCoA Acil- CoA Acil- CoA Acil- CoA**Los Ác. Grasos de hasta 10 C atraviesan solos las membranas, no se gasta pues ATP. R-(CH2) -(CH2) -(CH2)- CO-SCoA Acil-CoA (Cn) FAD 1.- ACIL-CoA DESHIDROGENASA FADH2 R-(CH2)-CH=CH- CO-SCoA Enoil-CoA H2O 2.- ENOIL-CoA HIDRATASA R-(CH2)-CHOH-CH2- CO-SCoA -Hidroxiacil-CoA NAD+ 3.- HIDROXIACIL- CoA DESHIDROGENASA NADH + H+ R-(CH2)-CO-CH2- CO-SCoA -Cetoacil-CoA CoA-SH 4.- TIOLASA R-CH2-CO-SCoA + CH3-CO-SCoA Acil CoA (Cn-2) Acetil-CoA
    • Estas 4 reacciones se repiten para cada par de átomos de C del ácido graso. Lasúltimas 4 reacciones tienen lugar sobre un Acil-CoA de 4C y, como consecuencia, seobtienen directamente 2 Acetil-CoA.Los Acetil-CoA se oxidarán en el Ciclo de Krebs y los NADH y FADH2 resultantes cederánsus electrones a la Cadena Respiratoria y producirán ATP.EJEMPLO: BALANCE ENERGÉTICO DE LA OXIDACIÓN DEL ÁCIDO PALMÍTICO CH3 -(CH2)14- COOH AC. PALMÍTICO (16:0) ATP PARA ENTRAR EN LA MITOCONDRIA AMP + PiEste proceso CH3 -(CH2)14- CO-SCoA PALMITOIL-CoAdeberá repetirse FADH27 veces en total NADH CH3 -(CH2)12- CO-SCoA + CH3CO-SCoA Acetil-CoAnº ACoA = n/2 = 16/2 = 8 ACoA Que pasarían al Ciclo de Krebs.nº FADH2 y NADH = n/2 – 1 = 8-1= 7 FADH2 y 7 NADH que darán ATP en la Cadena R.Por tanto EL BALANCE TOTAL DE LA OXIDACIÓN DEL ÁC. PALMÍTICO SERÁ:1.- PARA METER EL AC. GRASO A LA MITOCONDRIA - 1 ATP2.- DE LA - OXIDACIÓN (7 etapas seguidas): 7 FADH2 X 2 ATP /cu: 14 ATP 35 ATP 7 NADH X 3 ATP/cu: 21 ATP3.- CICLO DE KREBS (entran 8 Acetil-CoA): 1 GTP X 8 = 8 GTP = 8 ATP 8 X 3 NADH= 24 NADH X 3ATP/cu = 72 ATP 96 ATP 8 X 1 FADH2 = 8 FADH2 X 2ATP/cu = 16 ATP 130 ATPEn la oxidación de los ácidos grasos formados por nº impar de C se originan diversasmoléculas de AcetilCoA y 1 molécula de PROPIONIL-CoA que tras sucesivas reaccionesse transforma en SUCCINIL-CoA que se incorporará al Ciclo de Krebs.
    • CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS = RESPIRACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS - La degradación ocurre en el CITOSOL y la MITOCONDRIA Previamente a su oxidación los aminoácidos se desprenden de los grupos amino, bien por: 1.- TRANSAMINACIÓN: COOH R1-CH R1-CO-COOH 1 NH2 COOH cetoácido 1 R2-CO-COOH R2-CH cetoácido 2 2 NH2 2.- DESAMINACIÓN: NH2 R-CH-COOH R-CO-COOH cetoácido NH2 Sea de la forma que sea al final tenemos: - Amoniaco (NH4) que se transformará en Urea y Ácido úrico: que se eliminan por orina o sudor. - Cetoácidos: que se degradan siguiendo diferentes rutas, acaban generalmente en el Ciclo de Krebs: Arginina Glutamina Leucina Glutamato Histidina Lisina Prolina Fenilalanina Triptófano Tirosina Isocitrato Cetoglutarato Isoleucina ACETOACETILCoA Citrato SuccinilCoA Metionina Treonina Valina CICLO DE KREBSIsoleucina ACETIL CoALeucina Oxalacetato SuccinatoTriptófano Fumarato PIRUVATO Malato Fenilalanina Tirosina Alanita Asparragina Cisterna Ac. Aspártico Glicina Serina Triptófano EL BALANCE ENERGÉTICO ES DIFERENTE SEGÚN EL
    • CUADRO RESUMEN DEL METABOLISMO1.- RUTAS CATABÓLICAS;GLUCOSA ACIDOS GRASOS AMINOÁCIDOS GLUCOLISIS OXIDACIÓN TRANSAMINACIÓN DESAMINACIÓN ATP y NADH FADH2PIRUVATO ACETILCoA NH4, Piruvato, UREA AcetilCoA,etc A. URICO CO2 NADH FERMENTACIÓN NADHETANOL ACIDO LÁCTICO + CO2 CO2+H2O O2 H2O CICLO FADH2 DE GTP NADH Cadena Fosforil. KREBS Respiratoria Oxidativa (Ruta Anfibólica) ADP+Pi ATP2.- RUTAS ANABÓLICAS: GLUCONEOGÉNESIS ATP LIPOGENESIS SÍNTESIS DE NADH AMINOÁCIDOSGLUCOSA ACIDO GRASO AMINOÁCIDOS FOTOSÍNTESISH2O O2 CO2 FASE LUMÍNICA ATP CICLO DE CALVIN GLÚCIDOS NADPH (Fase Oscura)
    • FOTOSÍNTESISProceso anabólico llevado a cabo por las plantas (partes verdes), ocurre en los CLOROPLASTOSgracias a los Pigmentos Fotosintéticos: o Clorofilas: a y b o Carotenoides: carotenos y Xantofilas o Ficobilinas: ficocianina y ficoeritrinaREACCIÓN GLOBAL: luz 6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2 CO2 H2O O2 RADIACIÓN SOLAR FASE LUMÍNICA O FASE FOTOQUÍMICA ATP NADPH NADP+ ADP + Pi FASE OSCURA CICLO DE CALVIN GLUCOSA CELULOSA SACAROSA OTRAS BIOMOLÉCULAS ALMIDÓN
    • FASES DE LA FOTOSÍNTESIS1ª FASE LUMÍNICA O FASE FOTOQUÍMICA. FOTOFOSFORILACIÓN - Se necesita luz para que se lleve a cabo - Ocurre en la membrana del Tilacoide FOTONES Cede e- ATP FS I Clorofila a P700 NADP+ + 2e- + 2H+ NADPH + H+ ( se oxida) 1º 2ºFOTOFOSFORILACIÓN O EFOSFORILACIÓN cede e-OXIDATIVA 3º FOTONES 4º ADP + Pi Cede los e- FS II Cclorofila b P680 H 2O 2H+ + ½ O2 + 2e- ( se oxida) 5º FOTOLISISREACCIÓN GLOBAL FINAL: H2O 2H+ + 2e- + ½ O2 NADP+ + 2e- + + 2H+ NADPH + H+ ADP + Pi ATP H2O + NADP+ + ADP + Pi ½ O2 + NADPH + H+ +ATP Los FOTOSISTEMAS se localizan en la membrana de los tilacoides, y están formados pormoléculas de clorofila (a y b) y carotenoides y proteínas transportadoras de e - ; la e (fotones) escaptada por los diferentes pigmentos, pero al final llega a la Clorofila a transferida desde ellos.Existen 2 Fotosistemas (FS):El FS I: que contiene la clorofila a P700El FS II: que contiene la clorofila b P 680
    • 2ª FASE OSCURA O BIOSINTÉTICA: CICLO DE CALVIN 2 ATP 2 ADP COOH COO - P H OH H OH 2º CH2O - P CH2O - PAcido 3 Fosfoglicérico Acido 1,3 Bifosfoglicerico(2 moléculas, 6 C) (2 moléculas, 6 C) 2 NADPH + H+ CO2 1º 3º 2 NADP+ + 2 Pi CH2O - P H =O C=O H OH H OH H OH CH2O - P CH2O - P 4º Gliceraldehido 3P 5º (2 moléculas, 6 C)RIBULOSA 1,5 bifosfato (5 C) C(H2O) para GLUCOSA CH2OH ADP ATP C=O H OH H OH CH2O - P Ribulosa 5 Fosfato (5 C) El paso 1º está catalizado por la RuBisCo o Ribulosa 1,5 bifosfato Carboxilasa Oxigenasa. Por cada 3 CO2 fijados se formaría una TRIOSA, si son 6 una molécula de GLUCOSA y apartir de ella cualquier azúcar (celulosa, sacarosa, almidón).
    • SÍNTESIS DE UNA MOLÉCULA DE GLUCOSA La síntesis de una molécula de Glucosa o de Fructosa a partir de 6 moléculas de CO 2supone un consumo de 18 moléculas de ATP y 12 de NADPH.FOTORRESPIRACIÓN:RuBisCo: cataliza la fijación del CO2 y del O2 por igual, cdo la Ez fija O2 la planta desprende CO2. Constituye una limitación de la fotosíntesis, se piensa que este proceso ocurre para que La luz no dañe la maquinaria fotosintética cdo no existe CO 2 suficiente; pues si los cloroplastos se iluminan intensamente en ausencia de CO 2 pierden irreversiblemente la capacidad fotosintética.PLANTAS C3 Y PLANTAS C4Las plantas C3 son aquellas que en el ciclo de calvin generan hidratos de C de 3 carbonos (de ahísu nombre), cuando disminuye la cantidad de CO 2 hacen Fotorrespiración.Las C4 generan en el Ciclo de Calvin Hidratos de C de 4 átomos, cdo disminuye la cantidad de CO2como sus hojas tienen una conformación adaptada a esa carencia dirigen el poco CO 2 que hay alas células especializadas en la fotosíntesis, por lo que no hacen Fotorrespiración.FOTOSINTESIS ANOXIGÉNICAAquella llevada a cabo por bacterias que carecen de clorofila, tienen bacterioclorofila, no utilizamoléculas de agua, no se libera oxígeno (de ahí su nombre), es cíclica (sólo tiene un fotosistema,los electrones salen y vuelven al mismo fotosistema), no se obtiene NADPH.
    • En la oxigénica (la descrita en las plantas) se utiliza agua, se desprende oxígeno, se produceNADPH, participan 2 fotosistemas y es acíclica.CLOROFILALas clorofilas son una familia de pigmentos que se encuentran en las cianobacterias y en todosaquellos organismos que contienen cloroplastos en sus células, lo que incluye a las plantas y a losdiversos grupos de protistas que son llamados algas.Las clorofilas son una familia de pigmentos que se encuentran en diversos eucariotas que poseencloroplastos (algas, plantas) y algunas procariotas: bacterias (cianobacterias, bacterias verdes ypúrpuras), las cuales no poseen cloroplastosLa estructura de la molécula de clorofila tiene dos partes: un anillo de porfirina que lleva en elcentro un átomo de magnesio (Mg2+) y una cadena larga llamada fitol