Aprendizaje de rutas metabólicas

1. NOMBRE DEL ALUMNO:
QUINCHIGUANGO
SCARLETH
BIOQUÍMICA
LA QUÍMICA
ORGÁNICA DE LAS
RUTAS METABÓLICAS
20
21

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
BIOQUÍMICA 2021
El metabolismo es la suma de todas las reacciones del
cuerpo, las reacciones que rompen moléculas grandes en
pequeños fragmentos se denominan catabolismo; las
reacciones que sintetizan moléculas grandes a partir de
moléculas pequeñas se denominan anabolismo. Aunque los
detalles de vías bioquímicas específicas son complejos, todas
las reacciones que ocurren siguen las reglas de reactividad de
la química orgánica.

4. La energía es el
combustible
necesario para que
puedan producirse los
procesos de síntesis
de moléculas que
necesita la célula para
vivir, ADN, ARN,
lípidos, proteínas
Metabolismo y energía bioquímica
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
El catabolismo puede dividirse en las cuatro etapas
Las células de los organismos vivos se les llama en
conjunto metabolismo. Las rutas que degradan a las
moléculas grandes en más pequeñas se llaman
catabolismo y las rutas que sintetizan biomoléculas
grandes a partir de las más pequeñas se conocen como
anabolismo.
La mayor parte de los alimentos se
digieren en el estómago y en el intestino
delgado para dar moléculas pequeñas
Los ácidos grasos, los
monosacáridos y los aminoácidos
se degradan en las células para
producir acetil CoA.
La acetil CoA se oxida en el
La energía liberada en el ciclo del ácido
ciclo del ácido cítrico para dar CO2.
cítrico es utilizada por la cadena de
transporte de electrones para la
fosforilación oxidativa del ADP y
producir ATP.

5. Catabolismo de triacilgliceroles:
el destino del glicerol
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
La degradación metabólica de los
triacilgliceroles comienza con su
hidrólisis para producir glicerol.
Los ácidos grasos liberados en la hidrólisis del
triacilglicerol son transportados a la mitocondria y se
degradan a acetil CoA, mientras que el glicerol es
llevado al hígado para un metabolismo posterior.
En el hígado, primero se fosforiliza el glicerol por la
reacción con ATP y luego es oxidado por NAD .
El fosfato de dihidroxiacetona , que resulta entra en la
ruta de glucólisis de los carbohidratos

6. Catabolismo de triacilgliceroles:
β-oxidación
Acortamiento de la cadena es una reacción retro-
Claisen de un B-ceto tioéster
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
Con frecuencia, los mecanismos de las reacciones
catalizadas por FAD son difícil es de establecer debido
a que las coenzimas flavina pueden operar por rutas de
dos electrones (polar) y de un electrón (radical). Como
resultado, los estudios extensivos de la familia de las acil
CoA deshidrogenasas no han proveído una imagen clara
de cómo funcionan estas enzimas.
Un mecanismo propuesto es que la reacción puede
suceder por una adición conjugada nucleofílica de
hidruro, análoga a la que ocurre durante las oxidaciones
de alcoholes con NAD . Los electrones en el ion enolato
podrían expulsar un ion hidruro , el cual podría
adicionarse al nitrógeno N5 en el FAD. La protonación del
intermediario en N1 daría el producto.

7. Biosíntesis de los ácidos grasos
*
La primera reacción fundamental es una
reacción de sustitución nucleofílica en el
grupo acilo que convierte la acetil CoA en
acetil ACP (proteína portadora del grupo acilo.
*
RUTAS METABÓLICAS
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La reducción de la cetona por
NADPH produce el hidroxitioéster
correspondiente.
Se transfiere de nuevo el grupo
acetilo, de la ACP a una enzima
sintasa
Como regla general en bioquímica,
la ruta anabólica por la que una
sustancia se sintetiza no es la
inversa de la ruta catabólica por la
que la misma sustancia se degrada.
Las dos rutas deben diferir en
algunos aspectos pero ambas están
energéticamente favorecidas; por lo
tanto, la ruta de oxidación para
convertir ácidos grasos en acetil
CoA y la biosíntesis de ácidos
grasos a partir de la acetil CoA
están relacionadas, pero no son
opuestas exactas.

8. Glucosa
* La glucosa se fosforila por la reacción con ATP para
producir 6-fosfato de glucosa.
Catabolismo carbohidratos: glucólisis
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
La glucosa, producida por la digestión de los carbohidratos de
la ingesta, se fosforila en el grupo hidroxilo en C6 por la reacción
con ATP en un proceso catalizado por hexoquinasa. Su catabolismo
comienza con la glucólisis, una serie de 10 reacciones
catalizadas por enzimas que degradan la glucosa
en dos equivalentes de piruvato, CH3COCO2. La isomerización
tiene lugar por la apertura inicial del anillo hemiacetal de la glucosa
a la forma de cadena abierta, seguida por una tautomerización
cetoenol a cisenodiol, HO C C OH. Pero debido a que la glucosa
y la fructosa comparten un enodiol común, la tautomerización
posterior a una forma ceto distinta produce fructosa de cadena
abierta y la ciclación completa el proceso

9. Conversión de piruvato en
acetil CoA
Escribir una idea principal...
La conversión ocurre a través de una secuencia de varios pasos de
reacciones catalizadas por un complejo de enzimas y
cofactores llamado complejo piruvato deshidrogenasa
El piruvato, producido por el catabolismo de la glucosa (y por la degradación
de varios aminoácidos), puede experimentar varias transformaciones
dependiendo de las condiciones y del organismo. En la ausencia de oxígeno,
el piruvato puede reducirse por NADH para producir lactato [CH3CH(OH)CO2 ] o,
en la levadura, fermentarse para dar etanol.
La conversión de piruvato en acetil CoA comienza por la reacción de
piruvato con difosfato de tiamina, un derivado de la vitamina B1.
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
El producto de la reacción de HETTP con
lipoamida es un hemitioacetal, el cual elimina el
iluro de di- fosfato de tiamina. Esta eliminación
es la reacción inversa de la adición a la cetona
en el paso 1 y genera acetil dihidrolipoamida.

10. El ciclo del ácido cítrico
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
En ambos casos, un ceto ácido pierde CO2 y se
oxida a un tioéster en una serie de pasos
catalizados por un complejo deshidrogenasa
multienzimático.
Como su nombre lo sugiere, el ciclo del ácido cítrico es
una repetición cerrada de reacciones en la que el
producto del paso final (oxaloacetato) es un reactivo
en el primer paso. Los reactivos se regeneran
constantemente y fluyen en forma continua a lo largo
del ciclo, el cual funciona mientras estén disponibles
las coenzimas oxidantes NAD y FAD. Para satisfacer
esta condición, las coenzimas reducidas NADH y FADH2
deben volver a oxidarse mediante la cadena de
transporte de electrones, la cual a su vez depende
del oxígeno como el receptor final de los electrones.
Por lo tanto, el ciclo depende de la disponibilidad
de oxígeno y de la operación de la cadena de transporte
de electrones.

11. RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
La ruta de la gluconeogénesis para la
biosíntesis de glucosa a partir de piruvato.
BIOSÍNTESIS DE CARBOHIDRATOS:
GLUCONEOGÉNESIS
La glucosa es el combustible principal del organismo cuando el
alimento es abundante, pero cuando se realiza ejercicio rápido
o prolongado, pueden agotarse las reservas de glucosa.
La mayor parte de los tejidos comienzan a metabolizar las
grasas como su fuente principal de acetil CoA, pero el cerebro
es diferente, porque depende casi por completo de la glucosa
como combustible y necesita recibir un suministro continuo
en la sangre.
Cuando falla el suministro de glucosa aun por un periodo
breve, puede ocurrir un daño irreversible. Por lo tanto, es
crucial una ruta para la síntesis de glucosa a partir de
precursores sencillos.

12. RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
CATABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS: DESAMINACIÓN
El catabolismo de las proteínas es mucho más
complejo que el de las grasas y los carbohidratos
debido a que cada uno de los 20 aminoácidos
se degrada a través de su propia y única ruta.
Transaminación: La desaminación suele ser
acompañada por una reacción de
transaminación en la que el grupo NH2
del aminoácido intercambia posiciones con el grupo ceto
del cetoglutarato formando un nuevo ceto
ácido más glutamato.
Regeneración de PLP a partir de PMP
Ahora con el PLP más el aminoácido convertidos en PMP más un
ceto ácido, el PMP debe transformarse de vuelta en PLP para
completar el ciclo catalítico. La conversión ocurre por otra reacción
de transaminación, esta vez entre el PMP y un ceto ácido, por lo
regular cetoglutarato.

13. RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021
ALGUNAS CONCLUSIONES ACERCA DE LA QUÍMICA
BIOLÓGICA
Quizá la conclusión principal acerca de la química biológica
es la similitud notable entre los mecanismos de las
reacciones biológicas y los mecanismos de las
reacciones en el laboratorio.
Aparecen constantemente términos como
formación de una imina, reacción aldólica,
reacción de sustitución nucleofílica en el grupo
acilo, reacción E1Bc y reacción de Claisen.
Las reacciones biológicas no son misteriosas;
existen razones claras y comprensibles para
las reacciones realizadas por los organismos
vivos

14. El metabolismo es la suma de
reacciones quimicas del cuerpo
Conclusión
EL CATABOLISMO DEGRASAS COMIENZA
CON LA DIGESTION DONDE LOS ENLACES
ESTER SE HIDROLIZAN PARA PRODUCIR
GLICEROL Y ACIDOS GRASOS
LA REACCION DE SINTETIZAR UNA MOLECULA
GRANDE A PARTIR DE UNA MOLECULA
PEQUEÑA LLAMADA RACCION ANABOLICA
Las biomoléculas así como se
sintetizan se degradan, pero las rutas
para el anabolismo y el catabolismo
no son inversas exactas una de otra
RUTAS METABÓLICAS
BIOQUÍMICA 2021

15. Autor:
Scarleth Quinchiguango
23 agosto del 2002
18 años
estudiante de la Pontificia
Universidad Catolica del Ecuador
Referencias:
https://drive.google.com/file/d/1s-1A6B3vLB-
u6Ecc1Xe0kMB75Nik9w6X/view