El documento describe los procesos metabólicos de catabolismo que ocurren en las células, incluyendo la glucólisis, la respiración aerobia en la mitocondria, el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa. La oxidación de glucosa, lípidos y proteínas produce energía en forma de ATP a través de estas vías catabólicas.

1. EL METABOLISMO

2. Función de nutrición celular
● INGESTIÓN
– A NIVEL DE MEMBRANA
● TRANSPORTE PASIVO
– DIFUSIÓN SIMPLE
– DIFUSIÓN FACILITADA
● TRANSPORTE ACTIVO
– ENDOCITOSIS
● METABOLISMO
● EXCRECIÓN

3. El metabolismo
● Autotrofía y heterotrofía
● Vías metabólicas: anabolismo y catabolismo
● Reacciones red-ox
● Moléculas importantes: ATP y poder reductor (NADH,
NADPH y FADH
2
)
● Necesitan biocatalizadores: ENZIMAS
Conjunto de transformaciones químicas que se
producen en una célula con el fin de obtener
energía y sintetizar sus componentes

4. Anabolismo y catabolismo

5. Ciclo del ATP

6. CATABOLISMO
● Se obtiene:
– ENERGÍA EN FORMA DE ATP
– PODER REDUCTOR (NADH, NADPH, FADH2
)
– PRECURSORES METABÓLICOS
Conjunto de reacciones metabólicas en las que
se llevan a cabo la degradación de moléculas
orgánicas complejas

7. Mecanismos de fosforilación del ADP
FOSFORILACIÓN A NIVEL DE
SUSTRATO
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

8. Catabolismo de Glúcidos
● RESPIRACIÓN (término confuso)
– R. AEROBIA. Si el último aceptor de electrones es el
oxígeno
– R. ANAEROBIA. Si el último aceptor de electrones es
un compuesto inorgánico distinto al oxígeno
● FERMENTACIÓN (el aceptor final de electrones es un
compuesto orgánico)
– F. LÁCTICA
– F. ALCOHÓLICA

9. Visión global del catabolismo glúcidos

10. La glucólisis
● Se produce en el citosol y es prácticamente universal
● Es una vía que consta de 10 etapas catalizadas por
diferentes enzimas y actúa en ausencia de O2
● Se distingue la fase preparatoria (se consumen 2 ATP) y la
fase de producción de energía (se obtienen 4 ATP)
● La fosforilación se produce a nivel de sustrato
● Se genera poder reductor (2 NADH)

11. La glucólisis. Reacciones

12. F. PREPARATORIA
F. OBTENCIÓN
ENERGÍA
Glucólisis. Fases

13. Balance global de la glucólisis
GLUCOSA + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ 2 PIRUVATO + 2 ATP + 2 H2
O + 2 NADH + 2 H+
FERMENTACIONES RESPIRACIÓN CELULAR
Sin O2 Con O2
destino del piruvato

14. La respiración aerobia

15. La respiración aerobia
● Tiene lugar en la mitocondria
● Consiste en la oxidación del piruvato, obteniéndose CO2
y
H2
O
● Los electrones obtenidos de la glucosa son cedidos en
último término al oxígeno
● El piruvato penetra en la mitocondria y se transforma en
Acetil CoA que se incorporará al en ciclo de Krebs (CAT)
● El NADH y FADH2
cederán sus electrones a la cadena
respiratoria. Esta producirá ATP por fosforilación oxidativa

16. Oxidación del piruvato
● Tiene lugar en la matriz mitocondrial
● Se trata de una descarboxilación oxidativa

17. El ciclo de Krebs
● Conjunto reacciones cíclicas en el que se produce la
oxidación completa del acetil CoA hasta CO2
● Con el ciclo se obtiene:
– Poder reductor : NADH y FADH2
– Energía química: GTP (ATP en plantas y bacterias)
– Precursores metabólicos

19. Ciclo de Krebs
● Es de naturaleza anfibólica
● Por cada vuelta se produce:
– 2 CO2
– 3 NADH Y 1 FADH2
cadena respiratoria
– 1 GTP ATP
– Precursores metabólicos

20. Cadena de electrones
● Se produce en la membrana interna a favor de gradiente
de potenciales red-ox

21. Fosforilación oxidativa (hipótesis
quimiosmótica)

22. Calcula el balance energético final que
resulta de la oxidación aeróbica de una
molécula de glucosa
ACTIVIDAD

23. Las Fermentaciones
● Son procesos de oxidación anaerobia de la materia
orgánica (no se oxida completamente)
● EL NADH de la glucólisis se utiliza para reducir el piruvato
●
Se regenera el NAD+
para que no se detenga la glucólisis
● El balance energético total son los 2 ATP procedentes de
la glucólisis
● Se produce en células anaerobias y células musculares en
anaerobiosis

24. Fermentación láctica
Es catalizada por la lactato-deshidrogenasa
Se utiliza en la industria para producir queso, yogur y otras leches acidificadas
La realizan las bacterias del ácido láctico (Lactobacillus, Lactococcus..) y miocitos
Puede ser homoláctica o heteroláctica

25. Fermentación alcohólica
El producto final es el etanol
Lo llevan a cabo levaduras como
Saccharomyces cerevisiae

26. CATABOLISMO LÍPIDOS
TRIACILGLICÉRIDOS
(GRASAS)
GLICERINA
ÁCIDOS GRASOS
GLICERALDEHIDO 3 P
GLUCÓLISIS
β-OXIDACIÓN ÁCIDOS GRASOS
LIPASAS

27. β-Oxidación ácidos grasos
● Tiene lugar en la matriz mitocondrial
● Los ácidos grasos atraviesan las membranas ayudados
por la carnitina
● El ácido graso se debe activar por reacción con el CoA
dando un acil-CoA y consumiendo ATP
● Se va escindiendo en moléculas de dos átomos de
carbono en forma de acetil CoA
● El acetil CoA formado pasará al ciclo de Krebs

28. Etapas del ciclo
Deshidrogenación
Hidratación
Oxidación
Tiólisis

29. Balance energético
● El número de vueltas dependerá del número de átomos de
C del ácido graso
● Por cada vuelta se produce:
– 1 FADH2
y 1 NADH
– 1 molécula de Acetil CoA (en la última vuelta 2)
¿Cuántos ATP se obtendrán de la oxidación del
ácido palmítico?¿Y de la tripalmitina?

30. Catabolismo de las proteínas

31. Desaminación de los aminoácidos
● Transaminación
– Los aa ceden su grupo amino a un aceptor,
normalmente α­cetoglutarato convirtiéndose en glutamato
– Catalizado por las transaminasas (req.vit B6
) en el hígado
● Desaminación oxidativa
– El glutamato cede el grupo amino convirtiéndose en α­
cetoglutarato (ciclo Krebs)
– El NH3
se eliminará en forma de amoniaco o urea

32. Desaminación
α- aminoácido α- cetoácido
α- cetoglutarato
Glutamato
H2O, NAD
NH4
+
, NADH
UREA
transaminasas
Glutamato deshidrogenasas
TRANSAMINACIÓN
DESAMINACIÓN
OXIDATIVA

33. Degradación de la cadena carbonada
(cetoácido)
● Los cetoácidos se incorporan a rutas metabólicas tanto
catabólicas como anabólicas.
– AA. GLUCOGÉNICOS
● Dan lugar a piruvato o intermediarios del ciclo de
Krebs
● Gluconeogénesis
– AA. CETOGÉNICOS
● Dan lugar a moléculas de acetil-CoA
● Se incorpora al ciclo de Krebs para dar ATP o
síntesis de ácidos grasos

35. Visión global catabolismo