El documento trata sobre el metabolismo celular. Explica que los autótrofos y heterótrofos obtienen energía de la glucosa que es descompuesta en la mitocondria a través de la respiración celular. También describe que la glucólisis convierte la glucosa en piruvato con una ganancia neta de 2 ATP a través de reacciones redox. El piruvato luego puede ser procesado a través de diferentes vías metabólicas dependiendo de las condiciones aeróbicas o anaeróbicas.

1. Metabolismo y
Glucolisis
Facultad de Ciencias de la Vida.
Departamento de Ciencias Biológicas
Campus Viña del Mar
BIOL024 Fundamentos de Biología

2. Fuentes de Carbono y Energía
para el Metabolismo

3. Los autótrofos captan y almacenan la energía
proveniente de luz solar para transformarla
principalmente en glucosa (y algunos ATP)
Esta glucosa será “descompuesta” en la mitocondria
(respiración celular) para obtener la energía necesaria para
procesos vitales

4. Los heterótrofos captan y almacenan la energía
proveniente del alimento que ingieren (glucosa y
ácidos grasos)
Esta glucosa será “descompuesta” en la mitocondria
(respiración celular) para obtener la energía
necesaria para procesos vitales

5. Principales características del
Catabolismo y el Anabolismo

6. Esquema General de Metabolismo

7. MÁS REDUCIDO MÁS OXIDADO
OXIDACIÓN
CO2
Estados de oxidación del Carbono
Los sustratos del catabolismo (proteínas,
carbohidratos y lípidos) son buenas fuentes de
energía porque los átomos de carbono de estas
moléculas están en un estado reducido.

8. Reacciones de Oxido-
Reducción

9. Reacciones de Oxido-Reducción
• Las reacciones químicas son transformaciones de energía.
• La energía potencial, almacenada en los enlaces químicos
de una molécula, se transfiere a otros enlaces químicos de
una molécula diferente.
– Los electrones cambian de un nivel energético a otro.
– Los electrones pueden ser desplazados de un átomo a
otro o de una molécula a otra.
REACCIONES DE OXIDO-REDUCCIÓN
O REACCIONES REDOX

11. Cambio de nivel energético
Cuando un átomo recibe una cantidad de
energía, un electrón puede ser lanzado a un
nivel energético más alto. Así, el electrón
gana energía potencial, que se libera
cuando retorna a su nivel energético
anterior

12. Oxidación del Na, transfiriendo
un electrón al Cl, el cual se está
reduciendo al recibir el electrón
Oxidación parcial del
metano, electrones y
protones se van juntos
desplazándose a un
átomo de oxigeno y
generar una molécula
de agua
Ejemplos

13. • Oxidación: se define como la pérdida de un electrón; y el
átomo o la molécula que sufre esta pérdida se oxidada.
• Reducción: se define como la ganancia de un electrón;
la molécula que gana un electrón se reduce.
Las reacciones redox pueden implicar solo a un
electrón, como en el caso del Na, que pierde un electrón
y se oxida a ión Na+ y el Cl que gana un electrón y se
reduce a ión Cl-.
En el caso de las moléculas es frecuente que el electrón
viaje junto con el protón, es decir, con un átomo de
hidrógeno; en estos casos la oxidación implica la salida
de átomos de hidrógeno.

15. Ejemplos:
Oxidación de la glucosa
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Energía
Reducción del dióxido de carbono
6CO2 + 6H2O + Energía C6H12O6 + 6O2

16. FMN= Flavin mono nucleótido
FAD= Flavin-adenina dinucleótido

17. Las rutas metabólicas se desarrollan en
lugares específicos de las células

18. Moneda Energética de
la Célula

19.  Fosforilación a
nivel de sustrato:
Transferencia de
grupo fosfato desde
un compuesto de
alta energía al ATP
 Fosforilación
oxidativa:
Transferencia de
electrones al O2
acoplado a la
biosíntesis de ATP
en la membrana
mitocondrial
Formación de ATP:

20. Energía
Reacciones
indispensables para
la supervivencia
Para iniciar una reacción, la energía necesaria debe estar
en una forma que permita que sea utilizada. Debe estar
acumulada en enlaces de moléculas portadoras como el
ATP

21. Destinos de la Glucosa
PIRUVATO
Tejidos con mayor
actividad de esta vía:
Tejido adiposo.
Eritrocitos maduros.
Glándula mamaria.
Hígado.

23. La glucosa es la molécula clave en el
almacenamiento de la energía
Las células pueden metabolizar una variedad de moléculas orgánicas
para producir ATP, pero la descomposición de la glucosa es
importante por que:
• Prácticamente todas las células metabolizan glucosa para obtener
energía
• El metabolismo de la glucosa es menos complejo que el metabolismo
de la mayoría de las demás moléculas orgánicas
• Cuando las células utilizan otras moléculas orgánicas como fuente de
energía, por lo general, convierten primero las moléculas en glucosa

24. Glucólisis

27. 1 glucosa
2 piruvato
2 ATP
4 ATP
(2 ATP netos)
2 NADH

28. Destinos del Piruvato

30. Condiciones anaeróbicas:
Fermentación láctica

31. Condiciones
anaeróbicas:
Fermentación
Alcohólica

32. Reacción exergónica
Reacción endergónica

33. Energía Libre de Gibbs

34. Balance energético de la
Glucólisis