TEMA 5:
1. Concepto de nutrición. Nutrición autótrofa y
heterótrofa.
2. Concepto de metabolismo, catabolismo y
anabolismo....
NUTRICIÓN
• CONCEPTO: Puede definirse la nutrición como
el conjunto de reacciones químicas que
permiten a los seres vivos ...
NUTRICIÓN. TIPOS.
• Todas las células obtienen los nutrientes necesarios a
partir del ambiente en el que viven. Consideran...
TIPOS de nutrición autótrofa
• Dependiendo de la FUENTE de energía, la
nutrición autótrofa puede ser:
 FOTOSINTÉTICA: ene...
NUTRICIÓN. TIPOS.
Nutrición fotosintética
- vegetales con clorofila
 Nutrición quimiosintética:
- algunas bacterias

 N...
METABOLISMO. Definiciones
 Conjunto de reacciones químicas que permiten a
los seres vivos intercambiar materia y energía ...
METABOLISMO. Funciones
1. Obtener energía química del entorno para:
-Transporte de sustancias
- Movimientos
- Transformar ...
METABOLISMO.
En el metabolismo podemos distinguir
dos tipos de procesos:
• CATABOLISMO
• ANABOLISMO
Catabolismo y anabolismo
 CATABOLISMO.

Incluye los procesos de degradación
enzimática, en los cuales moléculas nutritiva...
CATABOLISMO
-Parte destructiva del

metabolismo.
- Forma moléculas
sencillas a partir de
moléculas más
complejas.
- Más ox...
ANABOLISMO
-Parte constructiva
del metabolismo.
- Se forman
moléculas
complejas a partir
de moléculas más
sencillas.
- Req...
Metabolismo:
catabolismo y
anabolismo
METABOLISMO
• El catabolismo y el anabolismo son dos
procesos, simultáneos e interdependientes,
que ocurren en las células...
ALGUNOS CONCEPTOS PREVIOS

ATP: es el intermediario químico
que conecta los procesos que liberan
energía (catabolismo) con...
El ATP
ATP
OXIDACIÓN-REDUCCIÓN EN EL
METABOLISMO


Las transferencias de energía en la célula llevan
aparejadas una transferencia o ...
REACCIONES RE-DOX en células
• OXIDACIÓN en el metabolismo celular
transforma grande moléculas orgánicas, como
la glucosa,...
OTRAS MOLÉCULAS DEL METABOLISMO ENERGÉTICO

• Coenzimas transportadoras de electrones:
- Formas oxidadas: NAD+ (nicotinami...
TRANSPORTADORES DE ELECTRONES
RESPIRACIÓN Y FERMENTACIÓN
Catabolismo de glúcidos
 En la célula existen diversas vías catabólicas que conducen a la degr...
1ª FASE: GLUCÓLISIS
• La glucólisis es el proceso por el que una molécula de
glucosa (seis C) se degrada a dos de ácido pi...
1ª FASE : GLUCÓLISIS
Glucosa + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi

2 Ácido pirúvico + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O
DESPUES DE LA GLUCÓLISIS
• El ÁCIDO PIRÚVICO seguirá distintos caminos,
respiración o fermentaciones, en función del
tipo ...
2ª FASE: A. RESPIRACIÓN AEROBIA
• Consta de dos procesos consecutivos e
interrelacionados:
1.- CICLO DE KREBS
2.- TRANSPOR...
CICLO DE KREBS-1
• Tiene lugar en la matriz de las mitocondrias.
• También se denomina ciclo del ácido cítrico o de los ác...
CICLO DE KREBS-2
 El acetil-CoA entra en el ciclo de Krebs transfiriendo su grupo acetilo
a un ácido oxalacético, dando á...
TRANSPORTE ELECTRÓNICO EN LA CADENA
RESPIRATORIA
→Los electrones procedentes de la glucólisis, de la
oxidación del ácido p...
TRANSPORTE ELECTRÓNICO EN LA CADENA
RESPIRATORIA
 La cadena transportadora está integrada por una
secuencia de aceptores ...
TRANSPORTE ELECTRÓNICO .
TRANSPORTE ELECTRÓNICO . Balance energético
TRANSPORTE ELECTRÓNICO . Balance energético
2ª FASE. B. FERMENTACIÓN
• Proceso catabólico en el que no interviene la
cadena respiratoria.
• Consiste en la descomposic...
FERMENTACIÓN- Características
• Proceso anaeróbico: no usa el oxígeno como aceptor de
electrones.
• El aceptor final es un...
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  1. 1. TEMA 5: 1. Concepto de nutrición. Nutrición autótrofa y heterótrofa. 2. Concepto de metabolismo, catabolismo y anabolismo. 3. Respiración y fermentación. 3.1. Catabolismo de la glucosa: ruta aerobia anaerobia. 4. Fotosíntesis. 4.1. Concepto e importancia 4.2. Etapas y
  2. 2. NUTRICIÓN • CONCEPTO: Puede definirse la nutrición como el conjunto de reacciones químicas que permiten a los seres vivos intercambiar materia y energía con el entorno. • Los seres vivos son sistemas abiertos: Intercambian materia y energía con el entorno.
  3. 3. NUTRICIÓN. TIPOS. • Todas las células obtienen los nutrientes necesarios a partir del ambiente en el que viven. Considerando la fuente de materia utilizada, los organismos pueden ser: AUTÓTROFOS: son los que pueden utilizar moléculas inorgánicas procedentes del exterior (ej. dióxido de carbono), para construir sus propias biomoléculas orgánicas  HETERÓTROFOS: los cuales dependen de moléculas orgánicas externas para obtener energía y fabricar sus moléculas estructurales.
  4. 4. TIPOS de nutrición autótrofa • Dependiendo de la FUENTE de energía, la nutrición autótrofa puede ser:  FOTOSINTÉTICA: energía luminosa (luz solar).  QUIMIOSINTÉTICA: energía de reacciones químicas.
  5. 5. NUTRICIÓN. TIPOS. Nutrición fotosintética - vegetales con clorofila  Nutrición quimiosintética: - algunas bacterias  Nutrición heterótrofa: – Animales, vegetales sin clorofila y Mayoría de bacterias
  6. 6. METABOLISMO. Definiciones  Conjunto de reacciones químicas que permiten a los seres vivos intercambiar materia y energía con el entorno.  El metabolismo puede definirse como el conjunto de todas las reacciones enzimáticas que tienen lugar en la célula.  Conjunto de reacciones químicas que se llevan a cabo en el interior de las células.
  7. 7. METABOLISMO. Funciones 1. Obtener energía química del entorno para: -Transporte de sustancias - Movimientos - Transformar la materia para adecuarla a su estructura 2. Transformar los componentes nutritivos exógenos en precursores sencillos de los componentes celulares. 3. Sintetizar a partir de dichos precursores las proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y otros componentes celulares. 4. Sintetizar y degradar las biomoléculas necesarias para funciones celulares específicas.
  8. 8. METABOLISMO. En el metabolismo podemos distinguir dos tipos de procesos: • CATABOLISMO • ANABOLISMO
  9. 9. Catabolismo y anabolismo  CATABOLISMO. Incluye los procesos de degradación enzimática, en los cuales moléculas nutritivas relativamente grandes (carbohidratos, lípidos y proteínas), van a sufrir una serie de reacciones de oxidación, hasta su transformación en moléculas más pequeñas y sencillas (CO2, ácido láctico, ácido acético, amoniaco o etanol). El catabolismo va acompañado de la liberación de energía libre, parte de la cual se conserva en forma de energía de enlace (ATP) y transportadores electrónicos reducidos (NADH y NADPH).  ANABOLISMO. También denominado biosíntesis, comprende la síntesis enzimática de moléculas celulares complejas (polisacáridos, ácidos nucleicos, proteínas y lípidos), a partir de moléculas precursoras sencillas. Las reacciones anabólicas requieren aporte de energía, proporcionada por el ATP y el poder reductor de NADH y NADPH.
  10. 10. CATABOLISMO -Parte destructiva del metabolismo. - Forma moléculas sencillas a partir de moléculas más complejas. - Más oxidadas: menos H o más O. - Pueden producir energía en forma de ATP
  11. 11. ANABOLISMO -Parte constructiva del metabolismo. - Se forman moléculas complejas a partir de moléculas más sencillas. - Requiere aporte de energía en forma de ATP
  12. 12. Metabolismo: catabolismo y anabolismo
  13. 13. METABOLISMO • El catabolismo y el anabolismo son dos procesos, simultáneos e interdependientes, que ocurren en las células de manera concurrente. En los procesos metabólicos intervienen numerosos intermediarios (metabolitos). • Muchas rutas metabólicas parten de bases comunes que van bifurcándose.
  14. 14. ALGUNOS CONCEPTOS PREVIOS ATP: es el intermediario químico que conecta los procesos que liberan energía (catabolismo) con los que requieren un aporte energético(anabolismo).
  15. 15. El ATP
  16. 16. ATP
  17. 17. OXIDACIÓN-REDUCCIÓN EN EL METABOLISMO  Las transferencias de energía en la célula llevan aparejadas una transferencia o flujo de electrones de una molécula a otra. Las reacciones que implican este flujo se denominan reacciones de oxidaciónreducción (redox).  OXIDACIÓN: cuando una molécula pierde electrones. La sustancia queda oxidada; se denomina dador de electrones o agente reductor.  REDUCCIÓN: cuando una molécula gana electrones. Esta se reduce y se denomina aceptor de electrones o agente oxidante.
  18. 18. REACCIONES RE-DOX en células • OXIDACIÓN en el metabolismo celular transforma grande moléculas orgánicas, como la glucosa, en moléculas más sencillas o en molécula inorgánicas (CO2 y H2O). Se liberan: -energía (reacciones exergónicas) - electrones y H+ • REDUCCIÓN son reacciones de síntesis y endergónicas, necesitan electrones y H+
  19. 19. OTRAS MOLÉCULAS DEL METABOLISMO ENERGÉTICO • Coenzimas transportadoras de electrones: - Formas oxidadas: NAD+ (nicotinamidaadeníndinucleótido) , NADP+ (nicotinamidaadenín-dinucleótido-3’-fosfato) y FAD+ (flavín adenín dinucleótido) – Sus formas reducidas son: NADH , NADPH y FADH • Coenzimas transportadoras de otros grupos: - AcetilCoA (coenzima A)
  20. 20. TRANSPORTADORES DE ELECTRONES
  21. 21. RESPIRACIÓN Y FERMENTACIÓN Catabolismo de glúcidos  En la célula existen diversas vías catabólicas que conducen a la degradación oxidativa de glúcidos, lípidos y proteínas, utilizándose parte de la energía liberada en formar enlaces fosfato, convirtiendo el ADP en ATP.  Considerando el catabolismo de los glúcidos, la oxidación total de la glucosa en presencia de oxígeno, se produce en dos fases principales: 1ª FASE: Glucólisis, tiene lugar en el citosol, conduciendo a la rotura de la glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico. 2ª FASE: A. Respiración, se desarrolla en el interior de las mitocondrias, distinguiéndose dos etapas: el ciclo de Krebs y el transporte de electrones en la cadena respiratoria, siendo el oxígeno el último aceptor de los mismos. B. FERMENTACIÓN. En un ambiente anaeróbico, a partir del ácido pirúvico, se siguen las vías fermentativas, de bajo rendimiento energético, aunque fundamentales para la existencia de numerosos microorganismos.
  22. 22. 1ª FASE: GLUCÓLISIS • La glucólisis es el proceso por el que una molécula de glucosa (seis C) se degrada a dos de ácido pirúvico (tres C), liberando en el proceso una pequeña parte de la energía que contiene y que se conserva en dos moléculas de ATP y dos de NADH + H+. La glucólisis es un proceso continuo, que se inicia con la glucosa, desarrollándose en una cadena de reacciones, cada una catalizada por una enzima específica. • DOS FASES: – Fase de consumo de energía: se consumen 2 ATP y se forman 2 gliceralhedído-3-fosfato. – Fase de producción de energía: de cada gliceraldehído-3fosfato se forman 2 ATP y ácido pirúvico. En total: 4 ATP y 2 de ácido pirúvico.
  23. 23. 1ª FASE : GLUCÓLISIS Glucosa + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2 Ácido pirúvico + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O
  24. 24. DESPUES DE LA GLUCÓLISIS • El ÁCIDO PIRÚVICO seguirá distintos caminos, respiración o fermentaciones, en función del tipo celular y de las circunstancias metabólicas. Respiración aeróbica • ÁCIDO PIRÚVICO Fermentaciones
  25. 25. 2ª FASE: A. RESPIRACIÓN AEROBIA • Consta de dos procesos consecutivos e interrelacionados: 1.- CICLO DE KREBS 2.- TRANSPORTE DE ELECTRONES EN LA CADENA RESPIRATORIA.
  26. 26. CICLO DE KREBS-1 • Tiene lugar en la matriz de las mitocondrias. • También se denomina ciclo del ácido cítrico o de los ácidos tricarboxílicos. • CONSISTE EN: El ácido pirúvico se mueve desde el citosol hacia la matriz mitocondrial. En la matriz, el ácido pirúvico sufre una descarboxilación oxidativa, dando lugar a una molécula de CO2y NADH + H+, quedando un grupo acetilo, el cual se une con un coenzima A, formando acetil -CoA. Ácido pirúvico + NAD++ Coenzima A CO2 + NADH + H+ + Acetil-CoA
  27. 27. CICLO DE KREBS-2  El acetil-CoA entra en el ciclo de Krebs transfiriendo su grupo acetilo a un ácido oxalacético, dando ácido cítrico. La coenzima A se libera.  Con el ácido cítrico comienza una serie de reacciones en las que unos ácidos orgánicos van transformándose en otros, hasta volver a regenerarse el ácido oxalacético.  En cada vuelta, a lo largo de estas reacciones parte de la energía liberada en la oxidación de los átomos de carbono se utiliza para producir poder reductor (tres moléculas de NADH y una de FADH2), y otra parte se usa para fosforilar una molécula de GDP en GTP, que posteriormente convertirá el ADP en ATP.  Aparentemente, el ciclo de Krebs produce poca energía (solo genera 1 ATP), sin embargo, el resto se invierte en producir esas 3moléculas de NADH Y 1 de FADH2 , que en la cadena respiratoria liberarán mucha energía (ATP)
  28. 28. TRANSPORTE ELECTRÓNICO EN LA CADENA RESPIRATORIA →Los electrones procedentes de la glucólisis, de la oxidación del ácido pirúvico y del ciclo de Krebs, que se encuentran en un alto nivel energético (NADH y FADH2), son conducidos por sucesivas moléculas hasta alcanzar el nivel energético inferior del oxígeno. → Este movimiento se realiza a través de la cadena transportadora de electrones o cadena respiratoria, localizada en la membrana interna de la mitocondria.
  29. 29. TRANSPORTE ELECTRÓNICO EN LA CADENA RESPIRATORIA  La cadena transportadora está integrada por una secuencia de aceptores electrónicos (principalmente citocromos), cada uno de los cuales acepta electrones a un nivel electrónico ligeramente inferior al precedente.  Al moverse los electrones por la cadena, se libera energía, parte de la cual es recuperada para regenera ATP por fosforilación del ADP, en el proceso conocido como fosforilación oxidativa.
  30. 30. TRANSPORTE ELECTRÓNICO .
  31. 31. TRANSPORTE ELECTRÓNICO . Balance energético
  32. 32. TRANSPORTE ELECTRÓNICO . Balance energético
  33. 33. 2ª FASE. B. FERMENTACIÓN • Proceso catabólico en el que no interviene la cadena respiratoria. • Consiste en la descomposición de la materia orgánica provocada por organismo saprógenos, principalmente anaerobios. • Es consecuencia de la respiración anaerobia de los microorganismos que la producen.
  34. 34. FERMENTACIÓN- Características • Proceso anaeróbico: no usa el oxígeno como aceptor de electrones. • El aceptor final es un compuesto orgánico. • Baja producción energética (en vez de 38 ATP por glucosa degradada, produce solo 2 ATP). • Ocurre en microorganismos (levaduras, ciertas bacterias), pero puede realizarse en tejido muscular de animales si no llega suficiente oxígeno a sus células. • Según sea la naturaleza del producto final, se distinguen: – Fermentación alcohólica. – Fermentación láctica. – Etc.
  35. 35. FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
  36. 36. FERMENTACIÓN LÁCTICA

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