1. 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 CH2OH
Piruvato Etanol
CH3
CICLO DE KREBS
(En Mitocondria)
2.- F. LÁCTICA COOH
Piruvato Ácido Láctico CH – OH CO2 + H2 O
CH3
BALANCE ENERGÉTICO TOTAL BALANCE ENERGÉTICO TOTAL
1 GLUCOSA 2ATP 1 GLUCOSA 38 ATP
2. CATABOLISMO DE LA GLUCOSA
La degradación de la glucosa ocurre en el CITOSOL.
La glucosa se incorpora a las Rutas catabólicas directamente de la dieta, procedente de
la: 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
3. GLUCOLISIS = GLICOLISIS
1ª 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 FOSFATO
HO 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 - P
2ª 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.- Desfosforilación
CHO NAD+ + Pi NADH + H+ COO – P ADP ATP COOH COOH COOH ADP ATP COOH
H2O
CH – OH CH – OH CH – OH CHO – P C–O–P C=O
CH2OH DESHIDROGENASA CH2O – P FOSFOGLICERATOQUINASA CH2O – PPGLICERATOCH2OH ENOLASA CH2 CH3
MUTASA
GLICERALDEHIDO 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
4. 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
5. 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 se
transforma en Etanol o Ácido láctico mediante un proceso llamado FERMENTACIÓN.
2.- En presencia de oxígeno, es decir, en condiciones aeróbicas, el piruvato sufre
una 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 OH
C=O CH3 CH3
Piruvato descarboxilasa Alcohol deshidrogenasa
CH3
PIRUVATO 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 LA
GLUCOSA:
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 O
Así ocurre la fermentación del vino (o la cerveza) a partir del azúcar Glucosa de la uva y
por acción de levaduras del género Sacharomyces.
6. 1.2.- FERMENTACIÓN LÁCTICA:
Frecuente en tejidos animales como el músculo y en algunos microorganismos
procariotas (Lactobacillus, Streptococos....)
COOH NADH + H + NAD+ COOH
C=O CH - OH
Lactato deshidrogenasa
CH3 CH3
PIRUVATO 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 LA
GLUCOSA:
GLUCOSA + 2 ADP + 2Pi 2 LACTATOS + 2ATP + 2 H 2 O
En la industria éste proceso es utilizado en la Producción del Yogur:
Isomerasa
Lactasa
LACTOSA GALACTOSA + GLUCOSA
GLUCOSA 6 P
2 PIRUVATOS 2 ÁCIDO LÁCTICO
CH3 – CHOH – COOH
El ácido láctico provoca la precipitación de la CASEINA, formándose el Yogur.
7. 2.- OXIDACIÓN DEL PIRUVATO:
Ocurre en presencia de O2, en la Matriz Mitocondrial.
COOH CoA – SH CO2 S-CoA
C=O C=O
CH3 NAD+ NADH + H + CH3
Piruvato deshidrogenasa
PIRUVATO ACETIL- CoA
BALANCE ENERGÉTICO GLOBAL DE LA DEGRADACIÓN DE UNA MOLÉCULA DE
GLUCOSA 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 son
rutas catabólicas que generan poca energía.
El Balance energético total del catabolismo de la glucosa en condiciones aeróbicas se
establecerá cuando veamos el Ciclo de Krebs.
8. 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.
9. 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+
10. SÍNTESIS DE AMINOÁCIDOS (Ocurre en el Citosol)
Glucosa
Glucosa 6 P Ribosa 5 P
GLUCOLISIS
HISTIDINA
Eritrosa 4 P 3 Fosfoglicerato SERINA
Fosfoenolpiruvato GLICINA
CISTEINA
ALANINA
Piruvato VALINA
LEUCINA
TRIPTÓFANO
FENILALANINA Citrato
TIROSINA
C. DE KREBS
Oxalacetato - Cetoglutarato
ASPARTATO GLUTAMATO
ASPARRAGINA GLUTAMINA
METIONINA PROLINA
TREONINA ARGININA
LISINA
ISOLEUCINA
**De los 20 aminoácidos sólo sintetizamos 12, los otros 8 (en rojo) son esenciales y
hemos 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.
11. 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
12. COENZIMAS DE OXIDACIÓN – REDUCCIÓN
Las Enzimas Oxidorreductasas que intervienen en las diferentes reacciones
metabólicas utilizan para reducir u oxidar sustratos los siguientes CoEz en sus formas
oxidadas o reducidas dependiendo de lo que quieran hacer a sus sustratos:
FORMAS OXIDADAS FORMAS RECUCIDAS
NAD+ : Nicotín Adenín dinucleótido NADH
NADP+: Nicotín adenín dinucleótido fosfato NADPH
FAD: Flavín Adenín dinucleótido FADH 2
FMN: 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
13. 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 SINTASA
2.- ACONITASA
3.- ISOCITRATO DESHIDROGENASA
4.- - CETOGLUTARATO DESHIDROGENASA
5.- SUCCINIL CoA SINTETASA
6.- 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+
14. 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 ATP
Este proceso de transferencia de e - ocurre en la MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA
y se conoce con el nombre de Cadena respiratoria.
Se llama Fosforilación oxidativa a la fosforilación del ADP para formar ATP, la E
necesaria para que esto ocurra sale de la oxidación de los NADH y FADH 2.
15. RENDIMIENTO ENERGÉTICO DEL CATABOLISMO DE LA GLUCOSA = RESPIRACIÓN
AEROBIA DE LA GLUCOSA = OXIDACIÓN DE LA GLUCOSA
ATP GTP NADH FADH2
GLUCOLISIS 2 2
OXIDACIÓN DEL PIRUVATO 2
CICLO DE KREBS 2 6 2
2 2 10 2
Como ATP = GTP : 4 ATP
Cada NADH origina 3 ATP: 3 x 10 = 30 ATP Total 38 ATP
Cada FADH2 origina 2 ATP: 2x2= 4 ATP
El 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 E
2 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
16. - 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 MATRIZ
CH3-(CH2)n-COOH + CoA-SH MITOCONDRIAL
Ac. Graso Coenzima-A
Acil CoA ATP CARNITINA CARNITINA
sintetasa
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
17. Estas 4 reacciones se repiten para cada par de átomos de C del ácido graso. Las
últimas 4 reacciones tienen lugar sobre un Acil-CoA de 4C y, como consecuencia, se
obtienen directamente 2 Acetil-CoA.
Los Acetil-CoA se oxidarán en el Ciclo de Krebs y los NADH y FADH2 resultantes cederán
sus 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 + Pi
Este proceso CH3 -(CH2)14- CO-SCoA PALMITOIL-CoA
deberá repetirse FADH2
7 veces en total NADH
CH3 -(CH2)12- CO-SCoA + CH3CO-SCoA
Acetil-CoA
nº 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 ATP
2.- DE LA - OXIDACIÓN (7 etapas seguidas):
7 FADH2 X 2 ATP /cu: 14 ATP
35 ATP
7 NADH X 3 ATP/cu: 21 ATP
3.- 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 ATP
En la oxidación de los ácidos grasos formados por nº impar de C se originan diversas
moléculas de AcetilCoA y 1 molécula de PROPIONIL-CoA que tras sucesivas reacciones
se transforma en SUCCINIL-CoA que se incorporará al Ciclo de Krebs.
18. 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 KREBS
Isoleucina ACETIL CoA
Leucina Oxalacetato Succinato
Triptófano
Fumarato
PIRUVATO
Malato Fenilalanina
Tirosina
Alanita Asparragina
Cisterna Ac. Aspártico
Glicina
Serina
Triptófano EL BALANCE ENERGÉTICO ES DIFERENTE SEGÚN EL
19. CUADRO RESUMEN DEL METABOLISMO
1.- RUTAS CATABÓLICAS;
GLUCOSA ACIDOS GRASOS AMINOÁCIDOS
GLUCOLISIS OXIDACIÓN TRANSAMINACIÓN
DESAMINACIÓN
ATP y NADH FADH2
PIRUVATO ACETILCoA NH4, Piruvato, UREA
AcetilCoA,etc A. URICO
CO2 NADH
FERMENTACIÓN
NADH
ETANOL ACIDO LÁCTICO
+
CO2
CO2+H2O O2 H2O
CICLO FADH2
DE
GTP NADH Cadena Fosforil.
KREBS Respiratoria Oxidativa
(Ruta Anfibólica)
ADP+Pi ATP
2.- RUTAS ANABÓLICAS:
GLUCONEOGÉNESIS ATP LIPOGENESIS SÍNTESIS DE
NADH AMINOÁCIDOS
GLUCOSA ACIDO GRASO AMINOÁCIDOS
FOTOSÍNTESIS
H2O O2 CO2
FASE LUMÍNICA ATP CICLO DE CALVIN GLÚCIDOS
NADPH (Fase Oscura)
20. FOTOSÍNTESIS
Proceso anabólico llevado a cabo por las plantas (partes verdes), ocurre en los CLOROPLASTOS
gracias a los Pigmentos Fotosintéticos:
o Clorofilas: a y b
o Carotenoides: carotenos y Xantofilas
o Ficobilinas: ficocianina y ficoeritrina
REACCIÓN 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
21. FASES DE LA FOTOSÍNTESIS
1ª 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 2º
FOTOFOSFORILACIÓN
O
E
FOSFORILACIÓN 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 FOTOLISIS
REACCIÓN 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 por
moléculas de clorofila (a y b) y carotenoides y proteínas transportadoras de e - ; la e (fotones) es
captada 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 P700
El FS II: que contiene la clorofila b P 680
22. 2ª FASE OSCURA O BIOSINTÉTICA: CICLO DE CALVIN
2 ATP 2 ADP
COOH COO - P
H OH H OH
2º
CH2O - P CH2O - P
Acido 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 a
partir de ella cualquier azúcar (celulosa, sacarosa, almidón).
23. SÍNTESIS DE UNA MOLÉCULA DE GLUCOSA
La síntesis de una molécula de Glucosa o de Fructosa a partir de 6 moléculas de CO 2
supone 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 C4
Las plantas C3 son aquellas que en el ciclo de calvin generan hidratos de C de 3 carbonos (de ahí
su 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 CO2
como sus hojas tienen una conformación adaptada a esa carencia dirigen el poco CO 2 que hay a
las células especializadas en la fotosíntesis, por lo que no hacen Fotorrespiración.
FOTOSINTESIS ANOXIGÉNICA
Aquella llevada a cabo por bacterias que carecen de clorofila, tienen bacterioclorofila, no utiliza
moléculas 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.
24. En la oxigénica (la descrita en las plantas) se utiliza agua, se desprende oxígeno, se produce
NADPH, participan 2 fotosistemas y es acíclica.
CLOROFILA
Las clorofilas son una familia de pigmentos que se encuentran en las cianobacterias y en todos
aquellos organismos que contienen cloroplastos en sus células, lo que incluye a las plantas y a los
diversos grupos de protistas que son llamados algas.
Las clorofilas son una familia de pigmentos que se encuentran en diversos eucariotas que poseen
cloroplastos (algas, plantas) y algunas procariotas: bacterias (cianobacterias, bacterias verdes y
púrpuras), las cuales no poseen cloroplastos
La estructura de la molécula de clorofila tiene dos partes: un anillo de porfirina que lleva en el
centro un átomo de magnesio (Mg2+) y una cadena larga llamada fitol