El documento describe las diferencias entre células eucariotas y procariotas, así como los tipos de organismos autótrofos y heterótrofos. Explica que las células eucariotas tienen un núcleo encerrado por una membrana doble, mientras que las procariotas no tienen membrana nuclear. Los autótrofos pueden sintetizar su propia comida a través de la fotosíntesis o reacciones químicas, mientras que los heterótrofos requieren materia orgánica de otros organismos.

2.  Existen 2 tipos principales de
células: Eucarióticas y
Procarióticas.
 Las Eucarioticas tienen un núcleo
encerrado por una doble
membrana, ocupa una cuarta
parte del volumen celular, posee
mitocondrias, etc.

3.  Las Procarióticas no tienen
membrana, en el núcleo su
contenido está disperso, en
el citoplasma posee
organelos y tiene una
pared rígida y prominente.
 Todos los organismos vivos
necesitan energía para
mantener su integridad; se
clasifican en autótrofos y
heterótrofos.

4.  Autótrofos: se autoalimentan
y se aplica a las especies que
no necesitan de materia
orgánica como fuente de
energía.
 Se dividen en Fotoautótrofos
(son los que dependen de la
luz, como plantas algas y
bacterias) y los
Quimioautotrofos(son los que
dependen de las reacciones
químicas inorgánicas como
algunas bacterias que
requieren de una reacción o
reducción de nitratos.

5.  Heterótrofos: requieren de materia
orgánica compleja que degrada en
moléculas más simples para
proporcionar energía al
metabolismo como el hombre, los
animales y los hongos.
 El material más necesario para su
metabolismo son los aminoácidos y
vitaminas. La función de los ácidos
grasos del suministro externo de
materia orgánica tienen dos
propósitos: la incorporación de los
compuestos orgánicos a la
estructura y fuente de energía.

6.  Las células requieren un continuo suministro
de energía. Esta es necesaria para la síntesis
de moléculas complejas, la ejecución de
trabajo mecánico y el transporte de
sustancias a través de sus membranas.
 Se lleva acabo durante tres procesos
principales:
1) La contracción molecular
2)Transporte activo a través de membranas
3)Reacciones metabólicas.

7.  La energía la proporcionan compuestos con
alta energía que son llamados compuestos de
alto potencial de transferencia de grupos.
 En los heterótrofos esta síntesis para llevarse
acabo para degradación de azucares, de
grasas, aminoácidos, etc.
 En los autótrofos la obtención de energía se
da mediante la luz y reacciones inorgánicas.

8.  El trifosfato de adenosina (ATP) o adenosín
trifosfato es una molécula que consta de una purina
(adenina), un azúcar (ribosa), y tres grupos fosfato.
 Tiene un nucleótido.
 Junto con la fosfocreatina son degradados durante la
contracción muscular y su síntesis depende del
suministro de energía de los procesos oxidativos del
músculo y la fórmula del ATP

9.  La Fermentación es un proceso catabólico de
oxidación incompleto, totalmente anaeróbico,
siendo el producto final un compuesto orgánico y
producir energía utilizable, es decir ATP
 Son propias de los microorganismos, como algunas
bacterias y levaduras. También se produce la
fermentación en la mayoría de las células de los
animales (incluido el hombre)
 Un ejemplo de fermentación es la conversión de la
glucosa en ácido láctico, que lo hacen las bacterias y
células musculares bajo condiciones de trabajo
pesados en la glucólisis.

10.  El organismo obtiene de la alimentación y de
las propias reservas corporales la energía que
necesita para desarrollar sus funciones
vitales (bombeo del corazón, respiración...)
y los movimientos musculares.
 Las principales reservas corporales son las
grasas (en tejido graso y músculo) y el
hidrato de carbono (glucógeno en músculo e
hígado, y glucosa en sangre), que se agota
rápidamente a no ser que se mantenga una
alimentación adecuada que compense las
pérdidas.

11.  En el cuerpo no hay almacén de proteínas
sino a una parte de los tejidos puede
utilizarse como propósito energético en
especial en la inanición.
 El glucógeno del hígado y músculo producen
energía de reserva en dos formas:
1) Forma de glucosa como fuente de energía
para tejido nervioso.
2) Forma de glucosa para el mantenimiento
del ciclo de krebs.

13.  El glucógeno intracelular es la reserva de
energía más importante del MOSS.
 Los depósitos de polisacaridos extracelulares
como la glucosa y fructuosa son producidos
por varias sepas bacterianas.
 NOTA: estas proteínas son compuestos
importantes de la matriz de la placa dental.

14.  El metabolismo intermedio es una red
compleja de reacciones enzimáticas que
pueden dividirse en una serie de procesos de
degradación (catabolismo) y un proceso de
síntesis (anabolismo).
 Hay algunas reacciones que no se degradan
ni se sintetizan se les llama anapleróticas.
 Hay otras que son comunes para el
catabolismo y anabolismo estas reacciones se
producen en procesos anfibóticos.

15.  Los químicos Krebs y Karnberg han descrito
tres fases catabólicas para la producción de
energía en los tejidos:
1) Dentro de los tejidos se lleva acabo una
continua degradación y resíntesis de los
componentes de la siguiente forma: las
proteínas se convierten en aminoácidos, los
polisacáridos en aminos dulces y las grasas en
ácidos grasos y glicerol dentro de los tejidos.
En estos prcesos no se produce energía
utilizable

16. 2)Comprende los procesos de múltiples etapas
de la glucolisis, oxidación de ácidos grasos y
de reacciones de aminoácidos que sirven
como intermediarios en las vías metabólicas.
Hay una producción de energía utilizable.
3)Es la vía final y común para los compuestos
del carbono de todas las fuentes y consta del
ciclo de Krebs (ciclo de ácidos
tricarboxilicos) en la cual se efectúa la
oxidación completa del carbono o CO2
mientras que en la cadena respiratoria se
forma agua

19.  La integración general del metabolismo de
los aminoácidos es:
Las proteínas de la dieta y la hidrólisis de las
proteínas constituyentes del organismo
proporciona los componentes para la síntesis
de proteínas y de productos metabólicos de
aminoácidos como la serotonina, adrenalina,
tiroxina y hormonas polipeptidicas.

20. El papel del catabolismo de los
aminoácidos puede ser múltiple:
contrarrestar la acumulación de
proteínas anormales, luchar contra
el envejecimiento celular, colaborar
al aporte energético, e incluso la
proteólisis constituye un eficaz
sistema para controlar la cantidad
de proteínas.

21. El catabolismo incluye la
eliminación del grupo amino del
esqueleto del carbono. Este grupo
amino se convierte en urea, por
medio de un ciclo eficaz en el
hígado en vez de liberarse como
amoniaco el cual es muy toxico para
los mamíferos.

24.  Es la degradación de los azucares o
glucosa.
 Consiste de nueve reacciones enzimáticas
que producen dos moléculas de piruvato y
dos equivalentes reducidos de NADH
(nicotinamida adenina dinucliótido), los
que, al introducirse en la cadena
respiratoria, producirán cuatro moléculas
de ATP.
 Es una de las vías metabólicas más
importantes.
 También es llamada EMBDEN-MAYERHOF.

25.  Esta reacción se lleva acabo en la fracción
soluble extra mitocondrial de la célula, es
una de las diversas rutas catabólicas
mediante los cuales muchos organismos
obtienen energía química de varios
combustibles orgánicos en ausencia de
oxígeno molecular, por lo que también se le
llama fermentación anaeróbica.
 Es el mecanismo biológico más antiguo
destinado a la obtención de energía de
moléculas nutrientes.

26.  En la mayor parte de los animales, la
glucolisis desempeña un papel de
mecanismos de energía capaz de reproducirla
durante periodos cortos en los que no se
dispone de oxígeno.
 En la glucolisis por cada molécula de glucosa
que entra, también entra una de ATP y se
obtiene una ganancia de recuperación de
energía de un 50%.

27.  Los ácidos grasos son los que deben tomarse
porque el organismo no es capaz de sintetizarlos,
cualquier grupo de ácido graso saturado o
insaturado puede ser sintetizado en el interior de
la célula gracias a los sistemas de biosíntesis.
 La mayor parte de los átomos de carbono de una
grasa se encuentra en los residuos de los ácidos
grasos.
 La mayor parte de estos ácidos son ácidos
monocarboxilicos cuya radical alcalino
representa estructura de hidrocarburos que son
lineales.

28.  Entre los ácidos grasos
comunes están el ácido
palmítico, esteárico, laúrico,
palmitoleico, linoleico,
cetilico, etc.
 La glucosa ingerida en los
animales es un exceso para
sus necesidades energéticas
inmediatas y su capacidad de
almacenaje, por lo que se
convierte por la glucólisis en
piruvato, después en acetil
coenzima.
 A partir del cual se sintetiza
en ácidos grasos.

29.  A su vez se convierten en triglicéridos que
poseen un contenido energético superior a
los polisacáridos y se almacena en grandes
cantidades en tejidos adiposos.
 Se lleva acabo en el citosol, que es la porción
soluble de citoplasma y oxidación en
mitocondrias.
 La síntesis a partir de acetil coenzima se
realiza por un grupo de encimas diferentes a
las que se utilizan para la oxidación de
ácidos grasos.

30.  El acetil coenzima que se usa no puede pasar
de las mitocondrias al citosol, pero su grupo
acetílico se transfiere por las membranas en
forma química, después en el citosol el acetil
coenzima se regenera a partir del sistema del
ATP y por la encima citrotobiza y puede ser
usado como indicador para llevar acabo la
síntesis de ácidos gruesos.

32.  Hay 3 tipos:
-Hormonas Peptidicas; Adrenalina,
Glucógeno, Insulina.
-Hormonas Esteroides.
-Hormonas Tiroideas.
 Los tres tipos actúan a través de sus
receptores.

33.  NOTA: Tramite su mensaje por vía de
segundos mensajeros y tienden a tener
efectos a corto plazo como la activación o
inhibición de enzimas.
 Las hormonas esteroides y tiroides pasan a
través de la membrana se une a receptores
intracelulares.

34. a) Entre estas se encuentran la insulina y
glucagon, estas hormonas son peptídicas
son liberadas por el páncreas es respuesta a
cambio de glusemia.
NOTA: el principal efecto de la insulina es
promover la captación de glucosa y
aminoácidos hacia las células musculares y
adiposas.

35. b) Adrenalina esta hormona se libera de
la médula suprarrenal y su mensaje es
prepararse para la acción.
En el músculo la adrenalina estimula
la descomposición e inhibe la síntesis
del glucógeno.
La adrenalina es una hormona
relacionada con el estrés que moviliza
el glucógeno muscular y así
proporciona energía para su actividad.
Por otro lado la adrenalina es
respuesta a una glucemia baja, libera
glucagon y moviliza el glucógeno
hepático para reponer la glucosa
sanguínea.

36. c) Hormona de crecimiento; muy importante
en la niñez y adolescencia suele actuar junto
con la insulina para constituir proteínas
corporales.

37. Ciclo de krebs

38.  Todas las unidades biológicas se alimentan,
con la finalidad de proveerse tanto de
energía como de materia prima para su
crecimiento y desarrollo.

39.  Los alimentos pueden agruparse en tres grandes grupos:
Carbohidratos, Proteínas y Grasas.
 Estos tres tipos de alimentos al final pueden metabolizarse
como energía para el organismo.
Grupo alimenticio Unidad metabolizada Transformación convergente
Carbohidratos Glucosa ENERGÍA en ATP
Grasas (Lípidos) Acidos grasos
Proteínas Aminoácidos

40.  El ATP pertenece al grupo de los nucleótidos, por lo tanto
esta compuesto por una base nitrogenada (adenina), una
pentosa (ribosa) y un grupo fosfato (tres radicales fosfato
con enlaces de alta energía).
 ATP significa Adenosina Tri Fosfato, o Trifosfato de
Adenosina.

42.  El ATP es una molécula que almacena bastante energía, la
misma se almacena en los enlaces fosfato que son dos para
cada molécula de ATP.

43.  Liberación de energía del ATP:
 La energía almacenada en los enlaces de fosfato se libera a
través de un proceso catabólico.
 Recuerde que catabolismo es un tipo de metabolismo que
consiste en la transformación de una molécula compleja en
otras más sencillas con liberación de energía.
 Pues este es el caso del ATP, el cual tiende a liberar su grupo
fosfato para transformarse en Adenosina Di Fosfato o ADP.
Vea el siguiente gráfico:

45.  El lugar donde se sintetiza el ATP radica en las crestas
mitocondriales. En los procariotes, este trabajo se realiza
en la membrana celular.
 En el citoplasma también se produce ATP, pero en
proporciones considerablemente menores o muy poco
significativas.
 la energía de los alimentos y su transformación en ATP
 Todos los grupos alimenticios (carbohidratos, lípidos y
proteínas) pueden transformarse en ATP. Sin embargo los
procesos que atraviesan son diferentes. Vea el siguiente
esquema que acontece en el citoplasma celular:

47.  En un segundo paso, que ocurre en las mitocondrias, el acetil CoA
es utilizado en un proceso denominado "Ciclo de Krebs" (en honor
a Hans Krebs su descubridor), del cual resultan principalmente dos
tipos de compuestos denominados NADH y FADH (Nicotinamida
adenina dinucleotido y Flavin adenin dinucleotido) , los cuales son
"vehículos biológicos de transferencia de electrones".
 Es pues durante este ciclo de Krebs que se libera bastante energía
en procesos de oxido-reducción, de la cual concluyen estos
"transportadores de electrones".
 Posteriormente el NADH y FADH ingresan a un proceso
denominado "cadena respiratoria" del cual ya resulta la síntesis de
ATP.

49.  Isomerización , vendría a ser la
transformación de un compuesto químico
en su isómero, para el ejemplo anterior, la
transformación de glucosa en fructosa o
viceversa.
 Se dice que un compuesto se oxida cuando
libera electrones y que se reduce cuando
los captura. Vea el siguiente esquema.

51.  Conceptualmente podemos definirla como "la
conversión metabólica de los azúcares en
compuestos más sencillos", para este caso en
ácido pirúvico o piruvato.

52.  El proceso de la glucólisis no termina en el piruvato, sino
que continua bajo dos modalidades, una vía aerobia (o sea
con presencia de oxigeno) y una vía anaerobia (en ausencia
de oxigeno). Dependiendo de esta condicional, se obtendrá
un producto específico.
 Para el caso de la formación de ATP como producto final de
la serie de proceso de la cual la glucólisis forma parte, nos
interesa la "vía aerobia".

53.  coenzimas reducidas por el ciclo de Krebs
(FADH y NADH) son las que irán a participar
del último eslabón de la cadena del
metabolismo energético: el transporte de
electrones.

56.  Posteriormente estas "unidades menores" o simplificadas sufren
transformaciones para convertirse en piruvato (o ácido pirúvico) para
el caso de los carbohidratos y en acetoacetato para el caso de los lípidos
y las proteínas.
 Al final de este proceso que ocurre en el citoplasma celular, tanto el
piruvato como el acetoacetato se transforman en acetil CoA, compuesto
que ingresa a las mitocondrias para participar en la síntesis de ATP.

57.  El oxigeno cumple la función de "reductor final" de los
procesos bioquímicos, principalmente reduciendo el NADH
y el FADH que se forman, para habilitarlos nuevamente en
su presentación oxidada de NAD y FAD.
 Durante la vía aerobia, el piruvato que contiene un grupo
carboxilo (-COOH) libera carbono y oxigeno para formar
CO2. De esta forma el piruvato se transforma en
acetaldehido, el cual sufre un proceso de oxidación al liberar
electrones y se junta con el grupo HS-CoA (Coenzima A)
para formar la Acetil CoA.

59.  Y este Acetil CoA es el que ingresa a las crestas
mitocondriales para iniciar el Ciclo de Krebs.
 Nótese la importancia que tiene el oxigeno como aceptor de
electrones para formar agua y volver a habilitar al NAD para
continuar los procesos.

60.  El ciclo de krebs es una cadena de
oxidaciones.
 El ciclo de Krebs, debe su nombre a Sir
Hans Krebs, quien fue su descubridor.
 Este proceso también es conocido como el
"ciclo del ácido cítrico" o el "ciclo de los
ácidos tricarboxílicos".

61.  El ciclo de Krebs consiste en una serie de
reacciones en la cual confluyen todas las
reacciones catabólicas de la respiración aerobia.
 También se lo podría definir como una "cadena de
oxidaciones", debido a que recibe AcetilCoA para
"impulsar" una serie de cuatro oxidaciones cuyo
producto final son las coenzimas NADH y FADH
reducidas al ser cargadas de electrones.
 Para entenderlo mejor en forma global vea el
siguiente gráfico:

63.  DEL OXALACETATO HASTA LA PRIMERA OXIDACIÓN
 El oxalacetato es un compuesto de 4 carbonos, este se combina con
el acetilCoA de 2 carbonos (el cual libera su grupo coenzima A)
para formar el citrato o ácido cítrico que tiene 6 carbonos.
 Recuerde que la principal función del ciclo de Krebs es producir
oxidaciones. Sin embargo, el citrato no puede oxidarse, debido a
que carece de la configuración molecular para hacerlo, por tal
motivo sufre una etapa de "preparación" al combinarse y separarse
con una molécula de agua formando un isómero de citrato
denominado isocitrato (6 carbonos).
 Este compuesto si cuenta con la configuración adecuada para
oxidarse y por lo tanto se oxida (reduciendo al NAD en NADH)
para formar oxalosuccinato (6 carbonos).

64.  Succinil CoA libera el grupo coenzima A que anteriormente se
adicionó, liberando también la energía necesaria para combinar un
GDP (guanina di fosfato) con un Pi (fósforo inorgánico) formando
así GTP (guanina tri fosfato). Este "primo hermano" del ATP
produce una segunda reacción para transformar un ADP en ATP al
transferirle su grupo fosfato.
 El producto de la reacción del succinil CoA es el succinato (4
carbonos) el cual cuenta con la configuración molecular adecuada
para oxidarse formando así fumarato (4 carbonos).

65.  Finalmente el fumarato (4 carbonos) que no cuenta con la
configuración molecular adecuada para oxidarse.
 sufre un proceso de "preparación", durante el cual es
adicionada una molécula de agua, entonces el fumarato se
transforma en malato (4 carbonos) el cual si está listo para
oxidarse transformándose en oxalacetato (4 carbonos), el
cual fue el compuesto con el cual comenzamos esta
descripción.

66.  Recuerde que por cada glucosa que entra al metabolismo
energético salen dos Acetil CoA, por lo tanto se concluye que
por cada glucosa se obtienen dos Ciclos de Krebs.
 Metabolismo energético: Transporte de electrones, el paso
final.

67.  De esta forma es que el ATP, libera energía transformándose
en ADP + P + E°.
 Esta reacción es reversible, o sea el ATP del organismo se
reconstituye a partir de ADP para almacenar la energía
presente en los alimentos que consumimos.
 Usualmente el ATP se transforma en ADP para liberar
energía, y el ADP en ATP para almacenar energía.

70.  Para empezar el ciclo: Acetil-CoA (2-C) + oxalacetato (4-C)
-------> + ácido cítrico (6-C, tres grupos ácidos )
 Etapas siguientes:
 Isomerización del citrato a isocitrato (6-C, tres grupos
ácidos )
 Oxidación -------> alfa-cetoglutárico (5-C) + CO2 + NADH
 Oxidación -------> succinil-CoA (4-C) + CO2 + NADH
 Fosforilación a nivel de sustrato succinil-CoA (4-C) + GDP
-------> succinato (4-C) + GTP (Note: GTP con ADP se puede
interconvertir en ATP)
 La oxidación -------> fumarato (4-C) + FADH2
 convierte el fumarato en maleato, una nueva oxidación
-------> oxalacetato (4-C) + NADH

71. Mecanismos de regulación de las vías
metabólicas

72.  La célula debe ser capaz de regular sus vías
metabólicas, esta regulación es muy
compleja porque hay muchos excesos de
mecánica de control disponible para la
célula, éstos pueden operar en
combinaciones y en varios sitios de una vía.

73.  Los principales mecanismos de una
regulación son dos:
 Regulación enzimática o regulación
alostèrica.
 Regulación hormonal.

74.  Regulación alostèrica: depende con
frecuencia de la actividad de una sola
enzima, éstas enzimas poseen un sitio
regulador específico que está separado
especialmente del sitio catalítico o activo de
la célula.

76.  Éste sitio regulador puede unir una molécula
efectos que cambia la estructura
tridimensional de la enzima dental.
 Forma que altera la cinética de la reacción.

77.  Los factores positivos que son activadores
aumentan la negatividad que son los
inhibidores y disminuyen la actividad de la
enzima, cada una normalmente con su
sitio de acción propia.
 Probablemente las formas más comunes
de inhibición alostèrica es la inhibición
por retroalimentación el cual el producto
de una vía es un factor negativo por una
enzima alustèrica de ser de su inicio.

78.  Las hormonas suelen regular el metabolismo por dos
mecanismos:
 Modificación covalente de enzimas claves:
 Es un cambio en la actividad de la vía metabólica.
 Inducción o represión de la síntesis de enzimas específicas.

79. Otros medios de regulación

80.  Afinidad enzimática: cuando en una reacción es catalizada
por una serie de isoenzimas que difieren de su afinidad y
activada hacia el sustrato es cuando se lleva a cabo una
afinidad enzimática.
 La velocidad de una reacción acetilitica por enzimas es
fácilmente afectada por cambios en la concentración
cuando se produce una no afinidad enzimática.

81.  La gráfica que se muestra a
continuación representa la
modificación de la actividad
de una enzima alostèrica.
 La fosfofructoquinasa es una
enzima alostèrica como se
deduce del comportamiento
de su velocidad al variar la
concentración de sustrato. La
presencia de ATP desplaza la
curva hacia la derecha y por
tanto actúa como un
inhibidor. La concentración
de ADP desplaza la curva
hacia la izquierda, actuando
como un activador.

82. Suministro de sustrato y cofactor

83.  En muchas reacciones son controladas simplemente por la
disponibilidad del sustrato por lo tanto los cambios en las
proporciones de concentraciones del sustrato también
puede afectar de manera notable el flujo de una vía.

85.  Glicólisis Anaerobia:
 Partiendo de la glucosa que se integran en la vía,
una serie de enzimas glicolíticas citoplásmicas,
mediante intermedios fosforilizados, en
condiciones anaerobias, producen piruvato
acompañado de la obtención de una cantidad
limitada de ATP a partir de ADP y fosfato.
 Este en todas las células vivas.
 Durante el parto es muy importantete la
glicólisis anaerobia en los bebés ya que en esta
situación la circulación sanguínea y el acceso de
oxígeno son pequeños, exepto en el cerebro.
 En los adultos la ruta anaerobia funciona en
células con pocas mitocondrias, como las del
músculo blanco, testículos, médula renal o
eritrocitos

86.  Glicólisis aerobia:
 En las células eucarióticas, el piruvato
producido de forma anaerobia se introduce
en las mitocondrias y a travéz de su
conversión en acetil CoA y su entrada al
ciclo de los ácidos tricarboxílicos, el oxígeno
molecular puede facilitar su oxidación hasta
dióxido de carbono, con una importante
producción de ATP, por medio de la
fosforilización oxidativa.
 En algunas céluas, esta vía metabólica no
existe o es poco relevante

87.  Neoglucogénesis:
 Tiene lugar en los hepatocitos y con menor
intensidad y en circunstancia concretas, en
células renales. La ruta consiste en la
obtención de glucosa a partir de derivados no
glúcidicos, y su características principal
radica en su papel controlador del nivel de la
glucosa en sangre sistémica.
 El proceso, globalmente opuesto al dela
glicólisis , necesita enzimas específicas
mitocondriales y citoplasmáticas. Así como
del adecuado suministro energético en forma
de ATP y GTP.

88.  Glucogenosíntesis y Glucogenólisis:
 Ambos procdimientos citoplasmáticos son
contrapuestos entre sí, pero utilizan rutas
enzimáticos diferentes partiendo o
conduciendo, respectivamente, de los o a los
derivados fosforilados de la glucosa.

89.  Glucogénesis:
 El almacenamiento de glucosa puede
alterarse por defectos genéticos
hereditarios, que afectan a las enzimas
relacionadas directamente con su
metabolismo, o a las que intervienen
íntimamente ligadas a las entradas o salidas
metabólicas del mismo, modificando a los
depósitos de glucógeno hepáticos,
musculares o generales, con consecuencias
patológicas de diferente gravedad.
 Entre las enzimas cuyo déficit puede
provocar glucogenosis, se encuentran las más
relacionadas con su metabolismo
(fosforilaza, cintaza)y otras como la glucosa-
6- fosfatasa hepática, glucosidasa. Y otras.