Química 2: Repaso primer parcial
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Rutas metabólicas
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Química 2: Repaso primer parcial
- 1. Química 2 Dr. Bruno Andrés Ballesteros Pérez UNEA Septiembre 2016
- 2. Repaso primer parcial 1. Rutas metabólicas y de transferencia de energía, 2. Principios de bioenergética, 3. Fosforilación oxidativa
- 3. Introducción y conceptos • Proceso global a través del cual los sistemas vivientes adquieren y utilizan energía libre para sus funciones Metabolismo
- 4. Conceptos RUTAS METABÓLICAS Sucesión de reacciones químicas que conducen de un sustrato (donde actúa la enzima) inicial o uno o varios productos finales, a través de una serie de metabolitos intermediarios. Su conjunto da lugar al metabolismo Sustrato A Metabolito B Metabolito C Producto D
- 5. Regulación de los procesos metabólicos 1. La cantidad o concentración de cada enzima 2. La actividad catalítica de las enzimas 3. La accesibilidad de los sustratos
- 6. 1. La cantidad o concentración de cada enzima Velocidad de síntesis Velocidad de degradación
- 7. 2. Actividad catalítica de las enzimas Enzima reguladora o alostérica Formas inactivas reversibles
- 8. 3. La accesibilidad de los sustratos Control del flujo de sustratos Transferencia de sustratos de un compartimiento a otro Control hormonal
- 9. Características principales de las vías metabólicas 1. Las vías metabólicas son irreversibles. 2. Cada vía metabólica tiene una etapa obligada. 3. Todas las vías metabólicas son reguladas. 4. En las células eucariotas, las vías metabólicas se desarrollan en lugares específicos de las células.
- 10. Compartimentos de las vías metabólicas Citoplasma: • Glucolisis, vía de las pentosas, síntesis de trigliceridos Mitocondria • Krebs, FO, b- oxidación de ácidos grasos, formación de cuerpos cetónicos.
- 12. Catabolismo Degradación Destrucción de nutrientes Generar energía (ATP) Recuperar componentes Glucólisis Fermentación Respiración Ciclo de ácidos tricarboxílicos (Krebs) Catabolismo de lípidos Catabolismo de prótidos Catabolismo de aminoácidos
- 13. Anabolismo Biosíntesis Síntesis de biomoléculas A partir de componentes más simples Rutas reductoras Consumidoras de energía Gluconeogénesis Ciclo de Calvin (plantas) Síntesis de aminoácidos Síntesis de Glúcidos Síntesis de lípidos Síntesis de Nucleótidos
- 14. Anfibolismo: ciclo de Krebs Forma parte de la respiración celular en las células aeróbiacas Es parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta procudir CO2, liberando energía en forma utilizable (poder reductor y GTP) Proporciona precursores para muchas biomoléculas, como ciertos aminoácidos. Catabólicamente para producir la degradación completa de las pequeñas moléculas. Anabólicamente para suministrar moléculas pequeñas.
- 15. Características Catabolismo Anabolismo Reacciones degradativas Reacciones de síntesis Reacciones oxidativas Reacciones de reducción Reacciones exergónicas Reacciones endergónicas Procesos convergentes Procesos divergentes
- 16. Fases de los procesos metabólicos •Macromoléculas •Degradación a componentes principales Fase I •Convertidos a moléculas sencillas •Compuestos de 2 carbonos, ACoA, A- cetoglutarato, succinato, fumarato, oxalacetato Fase II •Se oxidan a CO2+H2O Fase III
- 17. Respiración celular Etapa 1 Triglicéridos Glucosa Aminoácidos (cetogénicos) Acetil-CoA Ácidos Grasos Piruvato Lipólisis Glicólisis Desaminación y oxidación Oxidación β- oxidación NADH++H+ NADH++H+NADH++H+
- 18. Respiración celular Ciclo de Krebs 1 Glicólisis Oxidación β-oxidación NADH++H+ NADH++H+ FADH2 NADH++H+ NADH++H+ NADH++H+ NADH++H+ Etapa 2 Ciclo de KrebsAcetil-CoA
- 19. Respiración celular Ciclo de Krebs 1 Glicólisis Oxidación β-oxidación CTē NADH++H+ NADH++H+ FADH2 NADH++H+ NADH++H+ NADH++H+ NADH++H+ Etapa 3
- 21. Ciclo de Krebs La mayoría de las vías catabólicas y anabólicas convergen en el ciclo de Krebs El rendimiento de un ciclo es (por cada piruvato): 1 GTP, 3 NADH, 1 FADH², 2CO² Cada NADH, cuando se oxida en la cadena respiratoria, originará 2.5 moléculas de ATP mientras que el FADH² dará lugar a 1.5 ATP El ciclo de Krebs siempre es seguido por la fosforilación oxidativa El ciclo de Krebs no utiliza directamente O², pero lo requiere al estar acoplado a la fosforilación oxidativa Muchas de las enzimas del ciclo de Krebs son reguladas por la unión alostérica del ATP, que es un producto de la vía y un indicador del nivel energético de la célula.
Notas del editor
- La primera enzima de la secuencia funciona como reguladora de la velocidad de todo el sistema y se denomina enzima reguladora o enzima alostérica. Ésta enzima es inhibida por el producto final de la secuencia, de tal modo que cuando se produce acumulación del producto final de la secuencia, de tal modo que cuando se produce acumulación del producto final por secuencia (enzima reguladora), interrumpiendo o cerrando así ese segmento del metabolismo. Este tipo de inhibición se conoce como inhibición por producto final (FEED BACK NEGATIVO). Algunas enzimas tienen un mecanismo rápido de regulación que permite el pasaje de una forma activa a una forma inactiva. Un ejemplo de este tipo de regulación es la unión de un grupo fosfato a un OH de un residuo de aminoácido de la molécula de enzima que permite la transformación de una forma a otra. Es una modificación covalente REVERSIBLE.
- Las vías metbaólicas son reversibles Son muy exergónicas de forma que sus reacciones son completas. Esta característica confiere dirección de la vía metabólica ABC 2. Aunque las vías son irreversibles, la mayoría de las reacciones que las componen funcionan próximas al equilibrio, Sin embargo, al principio de cada vía, existe generalmente, una reacción irreversible (exergónica) que obliga al intermediario que produce, a continuar a lo largo de la vía. 3. Es necesario regular el paso limitante d ela velocidad, con obeto de ejercer un control sobre el flujo de metabolitos a través de una vía metabólica. 4. La síntesis de metabolitos en organulos subcelulare sespecíficos hace que su transporte entre estos compartimientos sea una parte fundamental del metabolismo eucariotico
- En el metabolismo tienen lugar muchas reacciones (muchas vías o rutas) que tienen lugar de forma simultaneo, y para evitar interferencias ocurren en diferentes compartimentos, así la eficacia enzimática es mayor.
- Parte destructiva del metabolismo Forma moléculas sencillas a partir de moléculas más complejas Cuando se destruyen macromoléculas se obtiene energía Pueden producir energía en forma de ATP En la que se transforma moléculas orgánicas complejas (polisacáridos, triglicéridos, proteínas) en otras mas sencillas, orgánicas o inorgánicas (piruvato, lactato, amoniaco, CO2) con liberación de energía.
- Es la parte constructiva del metabolismo Se forman moléculas complejas a partir de moléculas más sencillas Requiere aporte de energía en forma de ATP generado del catabolismo Biosíntesis enzimática de los componentes moleculares de las células Es la síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras sencillas, es decir, se crean nuevos enlaces, para ello es necesario un aporte de energía. EL ATP
- Son rutas mixtas: Catabolicas y anabólicas Krebs, Genera energía y poder reductor y precursores para la biosíntesis La fase III constituye un punto central o de ruta para ambos, es por eso que se le denomina ruta anfibólica por doble función