Las rutas metabólicas son las reacciones química del organismo, en donde, se libera y absorbe energía.

1. GÉNESIS GARCÍA
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RUTAS
METABÓLICAS

2. Índice
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
Metabolismo y energía bioquímica 01
Catabolismo de triacilgliceroles:
el destino del glicerol
02
Catabolismo de triacilgliceroles:
β-oxidación
03
Biosíntesis de los ácidos grasos 04
Catabolismo carbohidratos:
glucólisis
05
Conversión de piruvato en
acetil CoA
06
El ciclo del ácido cítrico 07
Biosíntesis de carbohidratos:
gluconeogénesis
08
Catabolismo de las proteínas:
desaminación
09
Algunas conclusiones acerca de la
química biológica
10

3. Introducción
El metabolismo abarca una serie reacciones biológicas que ocurren
en cada organismo vivo. Todo proceso metabólico requerirá la
energía necesaria para cumplir las funciones de cada ser vivo.
Existen distintas rutas por las cuales se libera y se absorbe energía.
Para comprender el funcionamiento adecuado de nuestro cuerpo, es
importante partir desde preguntarse cómo y porqué deben darse
todos estos procesos vitales. Desde la formación de simples
moléculas hasta a las más complejas y las funciones que cumplen
en cada proceso.
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021

4. Etapas del metabolismo:
1) El estómago e intestino delgado descomponen la mayor
parte de alimentos en moléculas simples.
2) Los aminoácidos, azúcares simples y ácidos grasos se
descomponen en las células y producen acetil CoA.
3) La acetil CoA se oxida en el ciclo del ácido cítrico para
dar CO2
4) La cadena que transporta electrones utiliza la energía
liberada en el ciclo del ácido cítrico para transformar ADP en
ATP.
RUTAS
METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
Metabolismo y energía bioquímica
El metabolismo es el conjunto de reacciones química
realizadas por los organismos vivos. Existen dos tipos
de metabolismo:
CATABOLISMO ANABOLISMO
-Rutas que descomponen
grandes estructuras en más
pequeñas.
-Rutas que conformas
complejas estructuras a
partir de las más
pequeñas.
-Exergónicas (liberan
energía). -Endorgénicas (absorben
energía).
"El metabolismo consiste en producir
la energía necesaria para el correcto
funcionamiento del organismo"

5. Catabolismo de triacilgliceroles:
el destino del glicerol
RUTAS METABÓLICAS
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La degradación de los triacilgliceroles se da a partir de su
hidrólisis, que posterior generará glicerol. Este proceso es
catalizado por la enzima lipasa. El sitio activo de la lipasa contiene
una histidina, serina y ácido aspártico
La histidina desprotona el grupo -OH de la serina y, el carboxilato
del ácido aspártico estabiliza el catión cercano de la histidina. Se
añade serina al grupo carbonilo del triacilglicerol para formar un
intermedio tetraédrico.
Este intermediario tetraédrico expulsa un grupo diacilglicerol en una
reacción de sustitución nucleofílica en el grupo acilo, lo que da una
acil enzima. El diacilglicerol es protonado por el catión histidina.
La histidina desprotona una molécula de agua, esta molécula se
añade al grupo acilo. Nuevamente se forma un intermediario
tetraédrico y el catión histidina se estabiliza por el carboxilato
cercano.
El intermediario tetraédrico expulsa la serina en una segunda
reacción de sustitución nucleofílica en el grupo acilo, dando lugar a
un ácido graso libre. La serina acepta un protón de la histidina y
ahora la enzima ha regresado a su estructura inicial.

6. RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
Mediante una ruta catabólica los triacilgliceroles se
degradan a glicerol y ácidos grasos
EN LOS PASOS 1 Y 2: La sustitución nucleofílica de un grupo
acilo ( fabricación de una acil enzima por reacción de triacilglicerol
con serina en el sitio activo) empieza con la reducción del alcohol
de serina por histidina para formar un fuerte ion alcóxido
nucleófilo.
EN LOS PASOS 3 Y 4 : La acil enzima se hidroliza para producir
ácidos grasos libres. Estos ácidos grasos ,generados en la
hidrólisis, son enviados a la mitocondria y se degradan a acetil
CoA. En cambio, el glicerol es transportado al hígado por medio
de una ruta posterior
Catabolismo de triacilgliceroles: el destino del glicerol

7. Catabolismo de triacilgliceroles:
β-oxidación
La ruta betaoxidación es otro proceso de
degradación de los triacilgliceroles
RUTAS METABÓLICAS
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Los ácidos grasos, producto de la hidrólisis del triacilglicerol,
pasan a ser tioésteres con una coenzima A, luego se catabolizan
por una secuencia de reacciones repetitiva de cuatro pasos
llamada ruta de β-oxidación.
Se forma un enlace articulado por la eliminación de los
hidrógenos de C2 y C3 por la coenzima dinucleótido de
flavina adenina.
1
Se obtiene una β-hidroxiacil CoA, debido a la adición
nucleofílica de hidrógenos al doble enlace 2
El alcohol se oxida por NAD+ dando como resultado un β-ceto
tioéster
3
La coenzima A se adiciona al grupo ceto, seguida por una
reacción de condensación retro-Claisen. Los productos son
acetil CoA y una acil CoA grasa de cadena más corta.
4

8. Biosíntesis de los ácidos grasos
*
Los ácidos grasos son biomoléculas formadas por cadenas
lineales de átomos de carbono (en pares) y G. funcionales
*
RUTAS METABÓLICAS
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Todos los ácidos grasos se obtienen de la acetil CoA por la adición
secuencial de unidades pares de carbonos a medida que crece la
cadena. A su vez, la acetil CoA se origina principalmente de la
degradación metabólica de carbohidratos en la glucólisis.
Los ácido grasos
son producto de la
degradación de
triacilgliceroles
Contienen en su
estructura pares de
átomos de carbono
Un grupo acetilo, de la CoA, se
añade a la ACP (proteína portadora
de acilo).
Nuevamente el grupo acetilo, de la
ACP a se une a una enzima sintasa.
Se da lugar a una condensación con la
acetil sintasa, seguido de una
descarboxilación que producirá
acetoacetil ACP, un -ceto tioéster.
Se produce el β-hidroxitioéster, por la reduccion de la cetona por
NADPH.
La deshidratación de -hidroxibutiril ACP da crotonil ACP, un tioéster
α ,β-insaturado.
La reducción del enlace doble produce la butiril ACP saturada de
cadena más larga

9. Catabolismo carbohidratos:
glucólisis
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El catabolismo de la glucosa comienza con la glucólisis, que
consiste en una serie de 10 reacciones catalizadas por enzimas
que degradan la glucosa en dos equivalentes de piruvato
1
Fosforilación de
la glucosa por
acción del ATP,
obteniendo 6-
fosfato de
glucosa
2
El 6-fosfato de
glucosa se
isomeriza a 6-
fosfato de
fructosa
3
El 6-fosfato de
fructosa se fosforila
y produce 1,6-
bifosfato de
fructosa.
4
El 1,6-bifosfato de
fructosa se rompe y
pasa a ser en 3-fosfato
de gliceraldehído y
fosfato de
dihidroxiacetona
5
El DHAP se
isomeriza a 3-
fosfato de
gliceraldehído.

10. glucólisis
* ruta catabólica que desintegra la glucosa
Catabolismo carbohidratos: glucólisis
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
6
Ocurre una oxidación
en el 3-fosfato de
gliceraldehído y pasa
a ser ácido
carboxílico, luego una
fosforilación
quedando como 1,3-
bifosfoglicerato.
7
Del grupo carboxilo
se añade un g.
fosfato al ADP,
resultado en la
síntesis de un ATP y
producción del 3-
fosfoglicerato.
8
El 3-fosfoglicerato
se isomera a 2-
fosfoglicerato
9
Para producir
fosfoenolpiruvato se
produce una
deshidratación
10
Se fosforila el
ADP,
produciendo
piruvato y ATP.

11. Conversión de piruvato en acetil CoA
RUTAS METABÓLICAS
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La acetil CoA es el producto final de la
catalización del piruvato.
El piruvato se obtiene del proceso metabólico de la glucosa. En
presencia de oxigeno, es capaz de convertirse en Acetil CoA, al
pasar por un proceso de descarboxilación oxidativa. Este proceso
es catalizado por el complejo piruvato deshidrogenasa.
Al piruvato se añade el difosfato de tiamina,
resultando un alcohol como producto de adición.
El producto de adición pasa por una descarboxilación,
resultando el difosfato de hidroxietiltiamina (HETTP)
El difosfato de hidroxietiltiamina al ser enamina,
reacciona con la lipoamida del disulfuro.
El producto de la reacción HETTP con lipoamida resulta un
hemitioacetal, el cual elimina el iluro de difosfato de tiamina.
En el grupo acilo de la acetil dihidrolipoamida ocurre una
sustitución con la coenzima A, produciendo acetil CoA.

12. El ciclo del ácido cítrico
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El Ciclo de Krebs es un proceso metabólico cerrado en el que el producto final
(oxaloacetato) es reactivo para comenzar nuevamente el ciclo.
El ciclo de Krebs es el resultado de la conversión de un grupo
acetilo en dos moléculas de CO2 más coenzimas reducidas por la
secuencia de reacciones de ocho pasos:
adición del
el citrato se
isomera y da
al oxoloacetato para
dar
el isocitrato se oxida y da lugar al
α-cetoglutarato se
descarbxila o oxida
y se convierte en
La succinil CoA se convierte en succinato, por la
fosforilación de GDP para dar GTP
a lugar dando del succinato
deshidrogenación produce se
a lugar da y agua adiciona se
fumarato del doble enlace al
ciclo el completa se , oxaloacetato
a da oxida da y se malato el

13. RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
BIOSÍNTESIS DE CARBOHIDRATOS:
GLUCONEOGÉNESIS
Además de los lípidos, los carbohidratos, como la glucosa, son
fuente de energía para cumplir las funciones del organismo. Es
por eso que se necesita una síntesis continua de estas fuentes.
Por ejemplo, el cerebro utilizar como combustible principal la
glucosa. El proceso para sintetizar los carbohidratos es mediante
una ruta anabólica:
Comienza con la adición de
un grupo carboxilo al piruvato
para producir oxaloacetato.
El oxaloacetato se descarboxila y
fosforila dando a fosfoenolpiruvato.
se adiciona agua al enlace doble del
fosfoenolpiruvato dando lugar a 2-
fosfoglicerato
el 2-fosfoglicerato se isomeriza
(por la transferencia del
g.fosforilo) para dar 3-
fosfoglicerato.
Se fosforila el grupo carboxilo
(por el ATP) produciendo 1,3-
bifosfoglicerato.
El fosfato de acilo se reduce y
da 3-fosfato de gliceraldehído.
3-fosfato de gliceraldehído percibe
una tautomerización ceto-enol
produciendo fosfato de
dihidroxiacetona.
Se une el 3-fosfato de
gliceraldehído y el fosfato de
dihidroxiacetona dando a 1,6-
bifosfato de fructosa.
En el carbono 1 se produce una
hidrólisis lo que da 6-fosfato de
fructosa .
En el 6-fosfato de fructosa se
produce tautomería desplazando el
grupo carbonilo de C2 a C1 dando
6-fosfato de glucosa.
El grupo fosfato restante en C6 se
hidroliza, lo que da como
resultado la glucosa.
Los carbohidratos son una fundamental
fuente de energía

14. La cadena de carbono del aminoácido restante se
convierte en un reactivo para el ciclo del ácido cítrico.
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
El catabolismo de las
proteína consiste en
su desintegración
CATABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS:
DESAMINACIÓN
Existen 20 aminoácidos básicos en la estructura de las proteínas y
cada uno tiene una ruta diferente de degradación. Como regla
general para el catabolismo de las proteínas es la desaminación:
Se elimina el grupo amino α del amoniaco
El amoniaco pasa a ser urea
1
2
3
En la desaminación ocurre una reacción llamada transaminación
en donde el -NH2 del aminoácido cambio de posición con la
cetona del α-cetoglutarato, dando un nuevo α-ceto ácido más
glutamato.

15. RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
La quimica orgánica es la
quimica de los seres vivos
ALGUNAS CONCLUSIONES ACERCA DE LA QUÍMICA
BIOLÓGICA
La química biológica estudia todas las reacciones químicas que
ocurren en los organismo vivos a nivel celular. El metabolismo
abarca todas las rutas en las que se libera (catabolismo) y se
absorbe (anabolismo) la energía producida por las células. Pero
cada complejo molecular tiene su proceso de desintegración y
biosintetización, como lo es con cada aminoácido básico presente
en las proteínas, a pesar de tener una regla general.

16. Aspecto destacado 1
El metabolismo es una serie de
reacciones químicas de los
organismos
Conclusión
Aspecto destacado 2
El ATP es fundamental para los
procesos metabólicos
Aspecto destacado 3
El anabolismo es endergónico y el
catabolismo es exergónico.
Aspecto destacado
Es fundamental que exista este
ciclo continuo, en el que los
compuestos utilizados para las
funciones vitales tengan una
biosintetizacioón continua.
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021

17. Autores:
Génesis Ariana García Rosero
Bibliografia:
McMurry. J, R. M. (2012). Química Orgánica.México
D.F: CENGAGE Learning.
Recuperado de:
https://bibliotecavirtual.puce.edu.ec/reader/quimica-
organica-john-mcmurry?location=1154
Nació el 17 de junio de 2002 en la ciudad de
Santo Domingo de los Tsáchilas, Ecuador.
Actualmente, vive en su ciudad natal y es
estudiante de Enfermería de la Pontificia
Universidad Católica del Ecuador.