Presentación del capítulo 8

1. Metabolismo celular-
Producción de energía
Semana 5, Capítulo 8

2. 8.1 Generalidades sobre las vías de
descomposición de los carbohidratos
 Las plantas producen
energía (ATP) degradando
parte de la glucosa que
producen por fotosíntesis.
 Los animales y los
descomponedores producen
energía (ATP) consumiendo
otros organismos para
obtener azúcares, proteínas,
y grasas que pueden
degradar.

3. Las dos vías metabólicas principales
para producir energía
 Respiración aeróbica-
La molécula
empleada por la mayoría de las de ATP libera
células eucariotas, usa oxígeno. energía
cuando se
Degrada la molécula de glucosa rompen los
enlaces
a CO2 y produce mucho ATP. fosfato.
 Fermentación- empleada por
microorganismos en ambientes
anaeróbicos (sin oxígeno) y bajo
condiciones especiales por
algunas células eucariotas (e.g.,
nuestras fibras musculares).
Degrada parcialmente la
molécula de glucosa y produce
poco ATP. Molécula de ATP

4. Resumen de la respiración aeróbica
 Tiene tres etapas
1. Glucólisis (poco ATP). Sucede en el citoplasma
2. Formación de acetil-CoA y ciclo de Krebs (poco
ATP). Sucede en el mitocondrio
3. Fosforilación por transferencia de electrones
(mucho ATP). Sucede en el mitocondrio
C6H12O6 (glucosa) + O2 (oxígeno) →
CO2 (dióxido de carbono) + H2O (agua)
• Las coenzimas NADH y FADH2 transportan
electrones y protones.

5. 8.2 Primera etapa: Glucólisis
 Glucólisis comienza y
termina en el citoplasma
 La célula usa 2 ATP como
energía de activación para
romper la glucosa en 2
PGAL de 3 carbonos.
 Los 2 PGAL se convierten
en 2 PGA y se forman 2
NADH
 Se producen 4 ATP

6. Glucólisis Parte 1

7. Glucólisis Parte 2

8. 8.3 Segunda etapa: formación de acetil-
CoA y ciclo de Krebs
 La segunda etapa de la
respiración aeróbica termina
la degradación de la
molécula de glucosa a CO2.
 Sucede en los mitocondrios.
 Incluye dos etapas (ambas
suceden dos veces por cada
molécula de glucosa):
• formación de acetil-CoA
• ciclo de Krebs

9. Formación de acetil-CoA y ciclo de Krebs
 Este proceso sucede dos
veces por cada molécula
de glucosa que comenzó
glucólisis.
 Se producen:
 6 CO2
 8 NADH
 2 FADH2
 2 ATP
Los carbonos en las seis
moléculas de CO2 son los
seis carbonos de la
molécula de glucosa.

10. 8.4 Tercera etapa: Fosforilación por
transferencia de electrones
 Sucede en los mitocondrios, también se conoce como la
cascada de electrones.
 Las coenzimas NADH y FADH2 donan electrones y
protones (H+) a cadenas de transferencia de electrones.
 Se produce una alta concentración de H+ en el
compartimiento externo del mitocondrio.
 Los protones pasan a través de la enzima ATP sintasa y
la energía del paso de los electrones se usa para
producir ATP.
 Finalmente, átomos de oxígeno aceptan electrones y se
combinan con H+ para formar agua.
 Se producen 32 ATP, mucha más energía que en las
etapas anteriores.

11. La cascada o cadena de transferencia de
electrones

12. La cascada o cadena de transferencia de
electrones
Otro diagrama del mismo proceso

13. Resumen de la respiración aeróbica
 La descomposición
completa de una
molécula de glucosa
produce típicamente
36 moléculas de ATP:
• Glucólisis: 2 ATP
netos
• Formación de
acetil-CoA y ciclo
de Krebs: 2 ATP
• Cascada de
electrones: 32 ATP

14. 8.5 Vías anaerobias de liberación de
energía: fermentación
 Fermentación rompe los
carbohidratos sin usar oxígeno.
 La primera etapa es glucólisis. Se
forman 2 piruvatos, 2 NADH y 2 ATP.
 El piruvato se convierte en otras
moléculas pero no se degrada
completamente a CO2 y agua.
 Se regenera NAD pero no se
produce más ATP.
 Provee suficiente energía para la
levadura comercial (Saccharomyces
cerevisae) y otros microorganismos
anaeróbicos.

15. Dos tipos de fermentación
 Fermentación alcohólica
• Piruvato se rompe en
acetaldehído y CO2 que
escapa a la atmósfera.
• El acetaldehído recibe
electrones e hidrógeno de
NADH, formándose NAD+
y alcohol etílico (etanol).
 Fermentación láctica
• Piruvato recibe electrones
e hidrógeno de NADH,
formándose NAD+ y ácido
láctico (lactato).

16. Fermentación alcohólica
En la producción de vino se fermenta el azúcar
de las uvas, mientras que en la producción de
cerveza de fermenta el azúcar presente en
granos. El pan sube cuando se hornea debido a
la salida de CO2, el alcohol etílico se evapora.

17. Fermentación láctica
Lactobacillus
acidophilus,
bacteria
usada en la
producción
comercial de
quesos.
Fermenta
azúcares de la
leche y
produce ácido
láctico.

18. 8.6 Contracciones musculares
 Las fibras musculares de
contracción lenta (músculo rojo)
producen ATP por respiración
aeróbica. Almacenan mioglobina,
tienen muchos mitocondrios y
pueden sostener una actividad
propongada.
 Las fibras musculares de
contracción rápida (músculo
blanco) producen ATP por
fermentación láctica. No tienen
mioglobina, tienen pocos
mitocondrios y no pueden sostener
una actividad propongada.

19. Carne oscura y carne blanca
 Los músculos que tienen muchas
fibras musculares de contracción
lenta (músculo rojo) quedan
oscuros al cocinarse, mientras que
los músculos que tienen pocas de
estas fibras quedan claros o
blancos.
 La carne oscura de los pollos es el
muslo y la cadera, la carne blanca
es el ala y la pechuga. Esto es
producto de una adaptación
evolutiva, ya que las gallinas sólo
vuelan para escapar de los
depredadores.

20. 8.7 Fuentes alternas de energía en el
cuerpo
 Aunque en la
discusión del proceso
de respiración celular
se sigue la
descomposición de
una molécula de
glucosa, es
importante recordar
que el cuerpo también
puede producir
energía usando
lípidos y proteínas.

21. Destino de la glucosa cuando comemos
y entre comidas
 Cuando la concentración de
glucosa en la sangre aumenta,
el páncreas aumenta la
producción de la hormona
insulina. Las células toman más
glucosa de la sangre, producen
más ATP, más glucógeno y más
ácidos grasos.
 Cuando la concentración de
glucosa baja, el páncreas
aumenta la producción de la
hormona glucagon. El
glucógeno almacenado se
convierte en glucosa.

22. Grasas y proteínas
 Aproximadamente el 78 por ciento de la energía se
almacena como grasa (mayormente triglicéridos).
Cuando estas reservas se necesitan, enzimas degradan
las grasas a glicerol y ácidos grasos.
 La degradación de las grasas produce más ATP que la
degradación de los carbohidratos.
 Durante la digestión, las proteínas que consumimos son
degradadas a aminoácidos que se emplean para hacer
proteínas y otras moléculas.
 A los aminoácidos disponibles en exceso se les saca el
grupo amino (que se excreta como amonia- NH3) y lo
restante pasa a respiración celular.

23. Fuentes alternas de energía en el cuerpo
humano
Los
carbohidratos,
las grasas y las
proteínas se
usan para
producir
energía.
Los ácidos
nucléicos no se
usan para
producir
energía.

24. Biodiversidad- Artibeus jamaicensis
Este murciélago
frugívoro tiene una
distribución
geográfica amplia y
es uno de los
murciélagos más
comunes en Puerto
Rico. Dispersa una
gran variedad de
semillas (aquí se
lleva una
almendra).