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1. Metabolismo 2023
- 1. METABOLISMO La célula esuna máquina que necesita energía para realizar sus trabajos
- 2. METABOLISMO CELULAR ◼ Losorganismos vivos mantienen un continuo intercambio de materia y energía con el exterior. ◼ Todos los organismos necesitan nutrientes, que toman del exterior, y energía para realizar su funciones vitales.
- 3. Metabolismo ◼ Los nutrienteshan de sufrir una serie de transformaciones o cambios químicos para ser útiles a las células. ◼ Los nutrientes se transforman para suministrar energía a las células o bien para ser “materia prima” para la biosíntesis de compuestos celulares.
- 4. CONCEPTO DE METABOLISMO Elmetabolismo es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en el interior celular El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas catalizadas por enzimas y que tienen por objetivo la obtención de materiales y energía para sustentar la funciones vitales.
- 5. TIPOS DE REACCIONES ◼Anabolismo: conjunto de reacciones químicas de síntesis de biomoléculas a partir de moléculas más sencillas. (Consumen energía) ◼ Catabolismo: reacciones químicas de degradación de la materia orgánica para obtención de energía.
- 6. NUTRIENTES QUE RINDEN ENERGÍA (materiaorgánica) Polisacáridos Grasas Proteínas MACROMOLÉCULAS CELULARES Polisacáridos Lípidos Proteínas Ácidos nucleícos PRODUCTOS FINALES POBRES EN ENERGÍA (materia inorgánica) CO2 H2O NH3 MOLÉCULAS PRECURSORAS Monosacáridos Ácidos grasos Aminoácidos Bases nitrogenadas Energía química CATABOLISMO ANABOLISMO
- 7. TIPOS DE ORGANISMOS (segúnsu metabolismo) Según la forma de obtener la materia que necesitan: ◼ Autótrofos: pueden sintetizar materia orgánica a partir de compuestos inorgánicos. Fotosintéticos: emplean la luz como fuente de energía. Quimiosintéticos: obtienen la energía de reacciones químicas. ◼ Heterótrofos: sintetizan su propia materia orgánica a partir de otros compuestos orgánicos
- 8. Metabolismo autótrofo Los organismosfotoautótrofos (células vegetales): •La célula atrapa la energía de la luz solar. •La célula incorpora agua, CO2 y sales minerales y mediante la energía atrapada fabrica su propia materia orgánica (fotosíntesis). •Una vez fabricadas, estas sustancias son utilizadas en el metabolismo celular.
- 9. Metabolismo autótrofo H2O +CO2 Pigmentos fotosintéticos Energía solar + Materia inorgánica Materia orgánica propia (Glucosa) FOTOSÍNTESIS (O QUIMIOSÍNTESIS) + O2 Crecimiento y reparación celular (Reacciones químicas de síntesis que consumen energía) + Obtención energía (Respiración celular) ANABOLISMO CATABOLISMO Movimiento Reacciones metabólicas Funciones celulares Diferentes moléculas orgánicas
- 10. Metabolismo heterótrofo En lanutrición heterótrofa (células animales): •A partir de las sustancias ingeridas la célula fabrica sus propia materia (crece y se renueva) y obtiene energía para realizar todas sus actividades.
- 11. Metabolismo heterótrofo Alimento (materiaorgánica) Nutrientes Precursores macromoléculas Digestión y otras transformaciones (componentes sencillos de alimento) Crecimiento y reparación celular (Reacciones químicas de síntesis que consumen energía) + Obtención energía (Respiración celular) ANABOLISMO CATABOLISMO Movimiento Funciones celulares Reacciones metabólicas Alimento no digerido (Excrementos )
- 12. Objetivos del metabolismo ◼Obtención de energía a partir de la degradación de compuestos orgánicos. ◼ Síntesis de componentes celulares propios (proteínas, lípidos…) ◼ Fabricación y degradación de biomoléculas con función específica en la célula (hormonas, neurotrasmisores…)
- 13. Reacciones metabólicas ◼ Catalizadaspor enzimas. ◼ Son reacciones químicas encadenadas (rutas metabólicas). ◼ Son reacciones que consumen o desprenden energía (endergónicas/exergónicas). ◼ La mayoría son reacciones REDOX.
- 14. Rutas metabólicas ◼ Lineales ◼Ramificadas ◼ Cíclicas
- 15. Energía Química ◼ Laenergía que contienen las moléculas procede de la energía química contenida en sus enlaces químicos. ◼ La rotura y formación de enlaces de las reacciones químicas produce una variación de la Energía libre de las moléculas. AG< 0, reacción exergónica AG> 0, reacción endergónica
- 16. Papel del ATP ◼En el metabolismo hay reacciones que liberan energía (AG<0) y otras que la consumen (AG>0). ◼ Estas reacciones no tienen porque ocurrir al mismo tiempo. ◼ Si no hay ninguna forma de acoplamiento esta energía se libera en forma de calor. ◼ La energía liberada en las reacciones metabólicas se puede conservar por la síntesis acoplada de ATP.
- 17. Adenosin trifosfato ATP +H2O ADP + Pi + Energía ◼ El enlace fosfato puede almacenar hasta 7 Kcal/mol Nucleótido no nucleico
- 18. ◼ El acoplamientode las reacciones tienen lugar mediante enzimas.
- 19. ATP CO2 ATP ADP + Pi Biosíntesis Contracción y movilidad Transporteactivo Transferencia de la información genética CATABOLISMO O2 H2O COMBUSTIBLES
- 20. COENZIMAS ◼ Son sustanciasnecesarias en el proceso de catálisis enzimática. ◼ Nunca son proteínas. ◼ Transportadores de energía: ATP/ADP GTP/GDP ◼ Transportadores de electrones: NAD+/NADH NADP+/NADPH FAD/FADH2
- 22. NADPH COMBUSTIBLE REDUCIDO PRODUCTO OXIDADO (Reacciones degradativas) CATABOLISMO PRODUCTO BIOSINTÉTICO REDUCIDO PRECURSOR OXIDADO ANABOLISMO (Reacciones biosintéticasreductoras) NAD+ NADH (oxidado) (reducido)
- 23. NUTRIENTES QUE RINDEN ENERGÍA Carbohidratos Grasas Proteínas MACROMOLÉCULAS CELULARES Polisacáridos Lípidos Proteínas Ácidosnucleícos PRODUCTOS FINALES POBRES EN ENERGÍA CO2 H2O NH3 MOLÉCULAS PRECURSORAS Azúcares Ácidos grasos Aminoácidos Bases nitrogenadas Energía química ATP/ADP NAD+/NADH CATABOLISMO ANABOLISMO
- 24. Los enzimas ◼ Soncatalizadores biológicos. ◼ Actúan disminuyendo la energía de activación de la reacción y acelerando las reacciones químicas celulares. ◼ No se consumen en la reacción y se recuperan al final de esta.
- 25. Mecanismo de actuaciónde los enzimas
- 26.
- 29. Centro activo deun enzima
- 31. Se forma uncomplejo enzima-sustrato
- 35. Propiedades de losenzimas ◼ Son proteínas. ◼ Son específicos. De reacción De especie ◼ No se consumen. ◼ Se desnaturalizan por calor y cambios de pH. ◼ Son muy eficientes.
- 36. Factores que afectanla actividad química de los enzimas ◼ Temperatura
- 37. Factores que afectanla actividad química de los enzimas ◼ pH ◼ Activadores e inhibidores
- 38. Nutrición celular El metabolismocelular: Es un conjunto de reacciones químicas que ocurren en la célula con la finalidad de obtener energía y moléculas para crecer y renovarse. La Respiración Celular es una de las vías principales del metabolismo, gracias a la cual la célula obtiene energía en forma de ATP. Tiene lugar en las mitocondrias.