clase 7 Metabolismo rutas metabolicas.pptx

1. METABOLISMO
RUTAS METABOLICAS

2. METABOLISMO
● El metabolismo es una actividad celular muy coordinada en la que muchos
sistemas multienzimaticos (rutas metabólicas) cooperan para obtener
energía.
Aunque el metabolismo abarca ciento de reacciones diferentes
catalizadas por enzimas, nos concentraremos en las rutas metabólicas
centrales y aeróbicas
● DEFINAMOS METABOLISMO: Es la suma de todas las transformaciones
químicas que se producen en una célula u organismo

3. METABOLISMO
● Su finalidad es cumplir con las siguientes 4 funciones:
-obtener energía química a partir de nutrientes ricos en energía
-convertir moléculas nutrientes en moléculas características de la propia
célula
-polimerizar precursores monoméricos a proteínas, ácidos nucleicos, lípidos,
polisacáridos y otros
-sintetizar y degradar biomoléculas requeridas en funciones celulares
especializadas

4. ● Rutas metabólicas
Conjunto de reacciones químicas interconectadas.
Transforman una determinada molécula en otra molécula de forma
controlada
Son reguladas por enzimas
● Clasificación:
-CATABOLICAS: Fase de degradación del metabolismo en la que
moléculas nutrientes orgánicas se convierten en productos más
pequeños y sencillos.
Las rutas catabólicas liberan energía
-ANABOLICAS: Precursores pequeños y sencillos se integran en
moléculas mucho mayores y complejas.
Las reacciones anabólicas requieren un aporte de energía.
-ANFIBOLICAS: Pueden ser tanto catabólicas como anabólicas.

8. IMPORTANTE
● Las rutas metabólicas son irreversibles
● Las vías anabólicas y catabólicas deben ser
diferentes
● Todas La vías metabólicas tienen un paso
limitante
● Están reguladas finamente (enzimas)
● En los eucariotas las vías metabólicas
transcurren en localizaciones celulares
especificas (organelos)

9. Los e- extraídos en la oxidación son
transportados en moléculas especializadas
NADH Y FADH2
-NAD+/NADH son transportadores de electrones solubles
NADH participa en reacciones de oxidación
NADPH participa en reacciones de reducción
Tanto el NAD y el NADP son los coenzimas de difusión libre de
muchas deshidrogenasas. Tanto el NAD+ como el NADP+
aceptan dos electrones y un protón.
-El FAD y FADH2 constituyen grupos prostéticos.
Pueden aceptar tanto uno como dos electrones y uno o dos
protones.
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12. Glucolisis
● Glucolisis (del griego glykys, que significa “dulce” y lysis que significa “romper”) se
degrada una molécula de glucosa en una serie de reacciones catalizadas
enzimáticamente dando dos moléculas del compuesto de tres carbonos de
piruvato con la finalidad de obtener energía
● La glucolisis es una ruta central, prácticamente universal, del catabolismo de la
glucosa; la ruta con el mayor flujo de carbono en la mayoría de las células.
● Es una vía anaeróbica y aeróbica
● La Glucolisis tiene un total de 10 REACCIONES, catalizada por diferentes enzimas
que metabolizan una molécula de glucosa
● Se divide en 2 Fases: 1er Fase PREPARATORIA (UTILIZA ENERGIA)
2da Fase de BENEFICIOS
● LUGAR: exclusivamente en el citosol celular
● RENDIMIENTO FINAL: 2 moléculas de Piruvato, 2 moléculas de ATP y 2 de NADH

13. Glucolisis
1er etapa: FASE PREPARATORIA
Se invierten 2 moléculas de ATP en la conversión de Glucosa en dos moléculas
fosforiladas de 3 carbonos: gliceraldehído-3P (G-3P) y dihidroxiacerona-P (DHAP)
2da etapa: FASE OBTENCIÓN DE ENERGÍA
2 moléculas de G-3P son convertidas en 2 moléculas de Piruvato
Como resultado de estas reacciones de oxidación se obtienen 2 NADH y 4 ATP

14. 1er FASE

15. 2da FASE

16. Regulación de la Glucólisis

17. 1- Fosforilación de la glucosa
-Reacción irreversible
-Hexoquinasa: amplia especificidad de sustrato, Km=0,1 mM
-Glucoquinasa: específica para glucosa, Km= 10m M
Quinasas; enzimas que catalizan la transferencia de un fosforilo desde el ATP a un
aceptor
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18. 18

19. 3.Fosforilaciónde la fructosa-6P a
fructosa-1,6 BP
-Reacción irreversible
-Principal reacción de regulación de la glucólisis
*Moduladores positivos= ADP, AMP, F-2,6 BF
*Moduladores negativos= ATP, citrato
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La PFK es una enzima alostérica

20. 20

21. 21
4- Ruptura de fructosa-1,6biP en DHAP y G-3P: Aldolasa

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5- Isomerización de triosas fosfato: Triosa fosfato isomerasa (TPI)

23. 6.Oxidación del gliceraldehído-3P a
1,3-bifosfo glicerato
● Gran parte de la energía de oxidación del grupo carbonilo a carboxilo
se conserva en el anhídrido acil-fosfato, ΔG´º de hidrólisis= -49,3 kJ/mol
(ATP= -30,5 kJ/mol)
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24. 10.Transferencia del –P desde el PEP al ADP
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Segunda
fosforilación
a nivel del
sustrato
 Reacción irreversible en
condiciones celulares
 Requiere Mg2+ o Mn2+ y un
catión de metal alcalino

25. 25

26. Glucolisis

28. Fermentación láctica

30. Ciclo de Krebs
-Es la vía de oxidación completa de los carbonos provenientes del
Acetil-CoA
-Es una vía anfibólica altamente regulada(funciona tanto en el
catabolismo como en el anabolismo)
-Funciona exclusivamente en Aerobiosis (presencia de oxigeno)
-Tiene un total de 8 reacciones
-Aporta electrones de alta energía
-Tiene Lugar en la Mitocondria
RENDIMIENTO POR CADA VUELTA DE CICLO: se genera 3 moléculas de
NADH, 1 de FADH2 y 1 de GTP

31. CICLO DE
KREBS

32. El ciclo de Krebs
tiene 8 pasos

33. 1- Formación de citrato

34. 4- oxidación del α-cetoglutarato a succinil-CoA y CO2

35. 5- conversión del succinil-CoA en succinato

36. 6- Oxidación del succinato a fumarato

37. Balance del Ciclo de Krebs

38. Regulación del ciclo de Krebs
1- Regulación alostérica:
2- Modulación covalente:

40. Cadena Respiratoria
es un proceso fundamental para la obtención de energía
celular. Sus sustratos son los cofactores reducidos (NADH y
FADH2) generados por la oxidación de glucosa y ácidos grasos
El oxigeno es el aceptor final de electrones
LUGAR: MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA
Fosforilación Oxidativa: Es la síntesis de ATP impulsada por un
gradiente electroquímico de protones en la mitocondria.