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MetabolismoMetabolismo
GlucolisisGlucolisis
Ciclo de KrebsCiclo de Krebs
Cadena respiratoriaCadena respiratoria
Fosforilación OxidativaFosforilación Oxidativa
Metabolismo:
conjunto de reacciones químicas
que intervienen en la obtención
de energía y en su utilización
por parte de los seres vivos
ermodinámica: estudio de los intercambios
e energía que tienen lugar en un sistema
era Ley: La energía puede transferirse y
ransformarse, pero no puede ser creada.
da Ley: En un sistema aislado, el desorde
EBE aumentar luego de un proceso dado.
Reacciones químicas
condicionadas por las leyes de
la termodinamica
MetabolismoMetabolismo
==
CatabolismoCatabolismo
EnergíaEnergía
++
AnabolismoAnabolismo
EnergíaEnergía
Endergónic
o
Exergónico
Respiración aeróbica, ATP, FAD+,
NADP+
• NAD+: nicotinamida adenin
dinucleótido
• FAD+ :flavina adenina dinucleótido
• Moléculas aceptoras de electrones,
las que se convierten en
consecuencia en NADH y FADH2
• La glucosa es oxidada y el NAD+ Y el
FAD+ se reducen
• ATP: adenin trifosfato
NAD+ nicotinamida adenina
dinucleótido
NAD+ nicotinamida adenina
dinucleótido
NAD+ nicotinamida adenina
dinucleótido
La Respiración Aeróbica
Es un proceso de combustión
Un combustible que se degrada siguiendo pasos
sucesivos y graduales, que permiten un control
y una regulación del proceso que esto origina
calor y productos más simples
La respiración aeróbica se cumple en tres
etapas: glucólisis, el ciclo de Krebs y la
cadena respiratoria
Da como resultado la reducción del NAD+ y FAD+
y la producción de ATP, la generación de H2O y
CO2 como desechos
Glucolisis
citoplasma
Glucosa 6-
fosfato
Glucosa 6-
fosfato
Fructosa 6-
fosfato
Formación de
un enlace de
alta energía
Fructosa 6-
fosfato
Fructosa 1,6-
bifosfato
Fructosa 1,6-
bifosfato
Dihidroxiaceto
na fosfato
Gliceraldehido
3-fosfato
Formación de un
enlace de alta
energía
Gliceraldehido
3-fosfato
Dihidroxiaceto
na fosfato
Gliceraldehido 3-
fosfato
1,3-bifosfoglicerato
2
x
1,3-
bifosfoglicerato
Gliceraldehido 3-
fosfato
NADH
Formación de
un enlace de
alta energía
1,3-bifosfoglicerato 3-fosfoglicerato
ATP
3-fosfoglicerato 2-fosfoglicerato Fosfoenolpiruvato Piruvato
ATP
Resumen de la glucólisis
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+
---------> 2 Piruvato + 2H2O + 2 ATP
+ 2 NADH
Entonces por cada molécula de
glucosa:
• Se generan 4 moléculas de ATP
totales
•Se reducen 2 moléculas de NAD+
•Se forman 2 moléculas de
pirúvico
¿Qué pasa con el pirúvico?
Entra a la
mitocondria
Termina de
oxidarse en
el ciclo de Krebs
citoplasma
mitocondri
a
¿Y si no hay ciclo de
Krebs?
Fermentación LÁCTICA es un proceso celular
anaeróbico donde se utiliza GLUCOSA para obtener
ENERGÍA y donde el producto de desecho es el
ÁCIDO LÁCTICO
Bacterias (llamadas bacterias lácticas), Hongos,
Protozoos y en algunos tejidos animales
En ausencia de O2, la fermentación se realiza
debido a la necesidad de la célula de oxidar el
NADH formado en la GLUCÓLISIS
Para que la glucolisis no se frene es necesario
REOXIDAR el NADH; esto se consigue mediante la
cesión de dos electrones el NADH al ácido
pirúvico, que se reduce a ÁCIDO LÁCTICO
FERMENTACIÓN
Se da en ausencia de O2 es originado por la
actividad de algunos microorganismos que procesan
los hidratos de carbono para obtener como
productos finales ETANOL, CO2 y ATP que son
consumidos por los propios microorganismos
Se genera 2 moléculas de ATP por cada molécula de
GLUCOSA
La FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA es un proceso
EXOTÉRMICO porque libera ENERGÍA y moléculas de
ATP necesarias para el metabólico de las
levaduras.
La FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
El ciclo de Krebs
•Es una ruta metabólica que forma parte
de la respiración celular en todas las
células aeróbicas
•En células eucariotas se realiza en la
mitocondria
•En las procariotas, se realiza en el
citoplasma
•En organismos aeróbicos, el ciclo de
Krebs es la segunda parte de la vía
catabólica que realiza la oxidación de
glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos
hasta producir CO2, liberando energía en
forma utilizable como poder reductor y
• En la primera etapa, los carbonos de
estas macromoléculas dan lugar a
moléculas de acetil-CoA de dos
carbonos, e incluye las vías
catabólicas de aminoácidos
(desaminación oxidativa), la beta
oxidación de ácidos grasos y la
glucólisis
• La tercera etapa es la fosforilación
oxidativa (cadena respiratoria), en la
cual el poder reductor (NADH y FADH2)
generado se emplea para la síntesis de
ATP según la teoría del acomplamiento
Ciclo de Krebs
Ciclo de
Krebs
GDP + pi----GTP
A cadena
respirat
oria
• La fosforilación oxidativa es un proceso metabólico
que utiliza energía liberada por la oxidación de
nutrientes para producir ATP
• . El 90% del ATP es producido de esta forma
Consta de dos etapas
• 1-Cadena de transporte de electrones: se obtiene
energía mediante reacciones químicas redox en varios
complejos multiproteicos y se emplea para producir
un gradiente electroquímico de protones a través de
la membrana interna de la mitocondria
• La cadena está formada por tres complejos de
proteínas principales (complejo I,III, IV), y varios
complejos "auxiliares“, utilizando una variedad de
donantes y aceptores de electrones
• Los tres complejos se asocian en supercomplejos
para canalizar las moléculas transportadoras de
Cadena respiratoria y fosforilación
oxidativa
osforilación oxidativa
osforilación oxidativa
La energía potencial de ese
gradiente,
llamada fuerza protón-motriz,
se libera cuando se translocan
los protones a través de un
canal pasivo, la enzima ATP
sintasa, y se utiliza en la
adición de un grupo fosfato a
una molécula de ADP para
almacenar parte de esa energía
potencial en los enlaces "de
alta energía" de la molécula de
ATP mediante un mecanismo en el
que interviene la rotación de
una parte de la enzima a medida
que fluyen los protones a
través de ella.
En vertebrados se genera un ATP
• El paso final es la oxidación del malato,
produciendo un oxaloacetato y dos CO2
.• El acetil-CoA reacciona con una molécula de
oxaloacetato (4 carbonos) para formar citrato (6
carbonos)
• A través de una serie de reacciones, el citrato
se convierte de nuevo en oxaloacetato
• Durante estas reacciones, se oxidan 2 átomos de
carbono del citrato (6C) para dar oxalacetato
(4C); dichos
átomos de carbono se liberan en forma de CO2
• El ciclo consume netamente 1 acetil-CoA y
produce 2 CO2
También consume 3 NAD+ y 1 FAD, produciendo 3
NADH + 3 H+ y 1 FADH2
• El rendimiento de un ciclo es (por cada
molécula de piruvato):
1 ATP, 3 NADH +3H+, 1 FADH2, 2CO2
•Cada NADH, cuando se oxide en la cadena
respiratoria, originará 3 ATP
•Cada FADH2 cuando se oxide dará lugar a 2 ATP
Por tanto, 9 + 2 + 1 GTP = 12 ATP por cada
acetil-CoA que ingresa en el ciclo de Krebs
Rendimiento del ciclo de
Krebs
Cada molécula de glucosa produce (vía glucólisis)
dos moléculas de piruvato, que a su vez producen
dos acetil-CoA, por lo que por cada molécula de
glucosa que haga el ciclo completo (glucolisis-
Krebs-Cadena respiratoria) se produce:
Rendimiento total por molécula
de glucosa oxidada totalmente
6CO2 + 2 GTP + 10 NADH +6H + 2 FADH2 + 2ATP= 38
ATP
2 glucolisis
2 de la unión
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ciclo de Krebs
glucolisis
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Fisiologia celular: Metabolismo

  • 1. MetabolismoMetabolismo GlucolisisGlucolisis Ciclo de KrebsCiclo de Krebs Cadena respiratoriaCadena respiratoria Fosforilación OxidativaFosforilación Oxidativa
  • 2. Metabolismo: conjunto de reacciones químicas que intervienen en la obtención de energía y en su utilización por parte de los seres vivos
  • 3. ermodinámica: estudio de los intercambios e energía que tienen lugar en un sistema era Ley: La energía puede transferirse y ransformarse, pero no puede ser creada. da Ley: En un sistema aislado, el desorde EBE aumentar luego de un proceso dado. Reacciones químicas condicionadas por las leyes de la termodinamica
  • 5.
  • 6. Respiración aeróbica, ATP, FAD+, NADP+ • NAD+: nicotinamida adenin dinucleótido • FAD+ :flavina adenina dinucleótido • Moléculas aceptoras de electrones, las que se convierten en consecuencia en NADH y FADH2 • La glucosa es oxidada y el NAD+ Y el FAD+ se reducen • ATP: adenin trifosfato
  • 7.
  • 11.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 17.
  • 18.
  • 19.
  • 20.
  • 21.
  • 22.
  • 23. La Respiración Aeróbica Es un proceso de combustión Un combustible que se degrada siguiendo pasos sucesivos y graduales, que permiten un control y una regulación del proceso que esto origina calor y productos más simples La respiración aeróbica se cumple en tres etapas: glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria Da como resultado la reducción del NAD+ y FAD+ y la producción de ATP, la generación de H2O y CO2 como desechos
  • 24.
  • 26. Glucosa 6- fosfato Glucosa 6- fosfato Fructosa 6- fosfato Formación de un enlace de alta energía
  • 27. Fructosa 6- fosfato Fructosa 1,6- bifosfato Fructosa 1,6- bifosfato Dihidroxiaceto na fosfato Gliceraldehido 3-fosfato Formación de un enlace de alta energía
  • 32.
  • 33.
  • 34.
  • 35.
  • 36.
  • 37.
  • 38. Resumen de la glucólisis Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ ---------> 2 Piruvato + 2H2O + 2 ATP + 2 NADH
  • 39. Entonces por cada molécula de glucosa: • Se generan 4 moléculas de ATP totales •Se reducen 2 moléculas de NAD+ •Se forman 2 moléculas de pirúvico
  • 40. ¿Qué pasa con el pirúvico? Entra a la mitocondria Termina de oxidarse en el ciclo de Krebs citoplasma mitocondri a
  • 41. ¿Y si no hay ciclo de Krebs? Fermentación LÁCTICA es un proceso celular anaeróbico donde se utiliza GLUCOSA para obtener ENERGÍA y donde el producto de desecho es el ÁCIDO LÁCTICO Bacterias (llamadas bacterias lácticas), Hongos, Protozoos y en algunos tejidos animales En ausencia de O2, la fermentación se realiza debido a la necesidad de la célula de oxidar el NADH formado en la GLUCÓLISIS Para que la glucolisis no se frene es necesario REOXIDAR el NADH; esto se consigue mediante la cesión de dos electrones el NADH al ácido pirúvico, que se reduce a ÁCIDO LÁCTICO FERMENTACIÓN
  • 42.
  • 43.
  • 44.
  • 45.
  • 46.
  • 47.
  • 48.
  • 49. Se da en ausencia de O2 es originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono para obtener como productos finales ETANOL, CO2 y ATP que son consumidos por los propios microorganismos Se genera 2 moléculas de ATP por cada molécula de GLUCOSA La FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA es un proceso EXOTÉRMICO porque libera ENERGÍA y moléculas de ATP necesarias para el metabólico de las levaduras. La FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
  • 50.
  • 51.
  • 52. El ciclo de Krebs •Es una ruta metabólica que forma parte de la respiración celular en todas las células aeróbicas •En células eucariotas se realiza en la mitocondria •En las procariotas, se realiza en el citoplasma •En organismos aeróbicos, el ciclo de Krebs es la segunda parte de la vía catabólica que realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO2, liberando energía en forma utilizable como poder reductor y
  • 53. • En la primera etapa, los carbonos de estas macromoléculas dan lugar a moléculas de acetil-CoA de dos carbonos, e incluye las vías catabólicas de aminoácidos (desaminación oxidativa), la beta oxidación de ácidos grasos y la glucólisis • La tercera etapa es la fosforilación oxidativa (cadena respiratoria), en la cual el poder reductor (NADH y FADH2) generado se emplea para la síntesis de ATP según la teoría del acomplamiento
  • 54.
  • 56.
  • 60.
  • 61.
  • 62.
  • 63.
  • 64.
  • 65.
  • 66. • La fosforilación oxidativa es un proceso metabólico que utiliza energía liberada por la oxidación de nutrientes para producir ATP • . El 90% del ATP es producido de esta forma Consta de dos etapas • 1-Cadena de transporte de electrones: se obtiene energía mediante reacciones químicas redox en varios complejos multiproteicos y se emplea para producir un gradiente electroquímico de protones a través de la membrana interna de la mitocondria • La cadena está formada por tres complejos de proteínas principales (complejo I,III, IV), y varios complejos "auxiliares“, utilizando una variedad de donantes y aceptores de electrones • Los tres complejos se asocian en supercomplejos para canalizar las moléculas transportadoras de Cadena respiratoria y fosforilación oxidativa
  • 67.
  • 69. osforilación oxidativa La energía potencial de ese gradiente, llamada fuerza protón-motriz, se libera cuando se translocan los protones a través de un canal pasivo, la enzima ATP sintasa, y se utiliza en la adición de un grupo fosfato a una molécula de ADP para almacenar parte de esa energía potencial en los enlaces "de alta energía" de la molécula de ATP mediante un mecanismo en el que interviene la rotación de una parte de la enzima a medida que fluyen los protones a través de ella. En vertebrados se genera un ATP
  • 70.
  • 71.
  • 72.
  • 73.
  • 74.
  • 75.
  • 76.
  • 77.
  • 78.
  • 79.
  • 80. • El paso final es la oxidación del malato, produciendo un oxaloacetato y dos CO2 .• El acetil-CoA reacciona con una molécula de oxaloacetato (4 carbonos) para formar citrato (6 carbonos) • A través de una serie de reacciones, el citrato se convierte de nuevo en oxaloacetato • Durante estas reacciones, se oxidan 2 átomos de carbono del citrato (6C) para dar oxalacetato (4C); dichos átomos de carbono se liberan en forma de CO2
  • 81. • El ciclo consume netamente 1 acetil-CoA y produce 2 CO2 También consume 3 NAD+ y 1 FAD, produciendo 3 NADH + 3 H+ y 1 FADH2 • El rendimiento de un ciclo es (por cada molécula de piruvato): 1 ATP, 3 NADH +3H+, 1 FADH2, 2CO2 •Cada NADH, cuando se oxide en la cadena respiratoria, originará 3 ATP •Cada FADH2 cuando se oxide dará lugar a 2 ATP Por tanto, 9 + 2 + 1 GTP = 12 ATP por cada acetil-CoA que ingresa en el ciclo de Krebs Rendimiento del ciclo de Krebs
  • 82. Cada molécula de glucosa produce (vía glucólisis) dos moléculas de piruvato, que a su vez producen dos acetil-CoA, por lo que por cada molécula de glucosa que haga el ciclo completo (glucolisis- Krebs-Cadena respiratoria) se produce: Rendimiento total por molécula de glucosa oxidada totalmente 6CO2 + 2 GTP + 10 NADH +6H + 2 FADH2 + 2ATP= 38 ATP 2 glucolisis 2 de la unión del piruvato al CoA 6 del ciclo de ciclo de Krebs glucolisis ciclo de Krebs