excelente documento

1. METABOLISMO
Conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de la
célula, cuyo fin es la obtención de la energía necesaria para los
procesos fisiológicos (catabolismo), o la utilización de dicha energía
para el desempeño de las funciones de la célula o la reposición de
estructuras celulares (anabolismo)
Metabolismo
Anabolismo: gasto de
energía
Para las funciones
celulares (Movimiento,
etc…)
Para síntesis de
macromoléculas
Consumo de ATP
Catabolismo: obtención de
energía
Por la degradación
de macromoléculas
Obtención de ATP

2. Vías Metabólicas
Anabolismo y Catabolismo

3. Catabolismo
• Transformación de biomoléculas complejas en
moléculas sencillas, para obtener energía en forma
de ATP (reacciones exergónicas).
Degradación:
• Lípidos complejos
• Carbohidratos
complejos
• Proteínas
• Principal es la
Respiración

4. Anabolismo
• Síntesis o formación de biomoléculas más complejas a partir de
otras moléculas más sencillas, con requerimiento de energía
(reacciones endergónicas).
Biosíntesis:
• Lípidos complejos
• Carbohidratos
complejos
• Proteínas
• Principal es la
Fotosíntesis

5. Metabolismo

6. EL ATP: ALMACEN DE ENERGÍA
1. El ATP debe su capacidad para
almacenar energía a dos enlaces,
llamados enlaces ricos en
energía, que unen entre sí los tres
grupos fosfato.
2. Cuando se rompen los enlaces ricos en
energía, los grupos fosfato se donan
fácilmente a otros compuestos.

7. Mecanismos producción ATP
• Fosforilación
Adición de un grupo fosfato al ADP

8. Consiste en la transferencia de un grupo fosfato, procedente de un metabolito
intermediario (en la figura, fosfoenolpiruvato) al ADP para generar ATP.
El grupo fosfato en ambas moléculas, fosfoenolpiruvato y ATP, se encuentra
unido mediante un enlace rico en energía.
La síntesis de ATP puede realizarse por dos vías:
Fosforilación a nivel de sustrato.

9. Fosforilación a nivel de sustrato

10. Fosforilación en el transporte de electrones.
Mediante enzimas del grupo de las ATP-sintetasas existentes en las crestas
de las mitocondrias (fosforilación oxidativa) o en los tilacoides de los
cloroplastos (fotofosforilación), cuando dichas enzimas son atravesadas
por un flujo de protones (H+ ).

11. Algunas moléculas que participan en el
metabolismo energético

12. Fosforilación Oxidativa o Quimiósmosis.
La enzima ATPasa cataliza la conversión de ADP en ATP en la membrana

13. Fosforilación Oxidativa y Cadena Transportadora de Electrones.

14. alta
concentración
de H+ ATP sintetasa
utiliza el gradiente
de energía para
producir ATP
Membrana
ENERGÍA DEL
NADH
baja
concentración
de H+
ATP
sintetasa
Cadena de
transporte de
electrones
Quimiósmosis del ATP

15. RESPIRACIÓN CELULAR
• Es el proceso por el cual la energía química de las
moléculas de "alimento" es liberada y parcialmente
capturada en forma de ATP
• Los carbohidratos, grasas y proteínas pueden ser usados
como fuentes de energía en respiración celular
• La glucosa es el ejemplo más común para examinar las
reacciones y caminos involucrados

16. Respiración Celular
citoplasma

17. Respiración Celular
Se puede dividir en tres procesos metabólicos:
• La Glucólisis
• El Ciclo de Krebs
• La Fosforilación oxidativa o cadena de transporte de electrones

18. Ubicación de los Procesos
Fase I
Glucólisis
CITOPLASMA
Fase II
Ciclo de Krebs
Fase III
Cadena trasportadora
de electrones

19. Glucólisis
• El rendimiento neto de
la glucólisis son por cada
glucosa ingresada:
• 2 ATP
• 2 NADH (Coenzima)
• 2 Piruvatos
• 2 H2O

20. Glucólisis
Citoplasma

21. Preparación del Ácido Pirúvico
• El ácido pirúvico sale del
citoplasma y atraviesa las
membranas externa e interna de
las mitocondrias.
• Antes de ingresar al Ciclo de Krebs,
el ácido pirúvico, (3 C), se oxida,
(descarboxilación oxidativa) y
queda un grupo acetilo (Acetil-
CoA), de dos carbonos.
• En esta reacción exergónica, el
hidrógeno del carboxilo reduce a
una molécula de NAD+ a NADH.

22. Ciclo de Krebs
Citoplasma
Formado
en la
Glucólisis

23. Ciclo de
Krebs
• Rendimiento es por
cada grupo acetilo que
ingresa al ciclo:
• 2 moléculas de CO2
• 1 molécula de ATP
• 3 moléculas de NADH
• 1 molécula de FADH2
• Ambas moléculas son
transportadores de
electrones y transfieren
energía al ATP por la vía
de la cadena de
transporte de
electrones.

24. Fosforilación oxidativa por la Cadena de
transporte de electrones
• Ocurre en la Membrana interna de la mitocondria
• Permite la liberación de una gran cantidad de energía química
almacenada en el NAD+ que había sido reducido a NADH y FAD
reducido a FADH2.
• La energía liberada es capturada en la forma de un ATP: 3 ATP por
NADH y 2 ATP por FADH2.

25. • Los transportadores de
electrones se reducen y
oxidan para ir cediendo
electrones siendo el
Oxigeno el aceptor final
de electrones

26. glucosa
glycolysis
e–
CICLO
KREBS
cadena
transportadora
electrones
2 PGAL
2 pyruvate
2 NADH
2 CO2
ATP
ATP
2 FADH2
H+
2 NADH
6 NADH
2 FADH2
2 acetil-CoA
ATP
2 Ciclo
Krebs
4 CO2
ATP
ATP
ATP
36
ADP
+ Pi
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+

28. Las otras vías de los metabolitos primarios

29. Resultado de la Respiración Celular

30. Fórmula Global

31. FERMENTACION
Características
1. En la fermentación todo el ATP se genera
por fosforilación a nivel de substrato.
2. La fermentación genera la menor cantidad
de ATP de todos los metabolismos a partir
de una misma cantidad de substrato. Sin
embargo, puede sustentar un crecimiento
tan rápido como la respiración aerobia.
3. Las fermentaciones utilizan casi siempre
azúcares porque éstos poseen un estado
intermedio de oxidación

32. Según el producto obtenido tendremos 2 tipos de
procesos fermentativos

34. FERMENTACIÓN ALCOHOLICA
En este proceso, el
ácido pirúvico es
transformado en
alcohol etílico.
•Levaduras del
género
Saccharomyces.
•Proceso de gran
importancia
industrial

35. FERMENTACIÓN LÁCTICA
1. La glucosa es
metabolizada hasta
piruvato, que se reduce a
ácido láctico, utilizando
el poder reductor
generado en la glucolisis.
2. Es realizada por las
bacterias del yogurth por
ejemplo y las células
musculares

36. CICLO DE CORI
• El ciclo de Cori es la circulación cíclica de la glucosa y el lactato entre
el músculo y el hígado.
• Las células musculares se alimentan principalmente de glucosa de sus
reservas glucogénicas y sobre todo de la que llega a través de
la circulación sanguínea procedente del hígado. Durante el trabajo
muscular, en presencia de una gran
actividad glucogenolítica anaerobia, se producen grandes cantidades
de lactato, que difunde a la sangre para ser llevado al hígado.

37. • Ello es debido a que las células musculares carecen de la
enzima glucosa-6-fosfatasa, por lo que la glucosa fosforilada no puede
salir a la circulación.
• El lactato en el hígado es convertido nuevamente en glucosa
por gluconeogénesis, retornando a la circulación para ser llevada de
vuelta al músculo.
• Representa la integración entre la glucólisis y gluconeogénesis de
diferentes tejidos del cuerpo.

38. Ciclo de Cori
Esquema del ciclo de Cori. Las flechas en
rojo muestran el sentido de las reacciones
metabólicas que tienen lugar en el ciclo en
un estado de esfuerzo físico. Las verdes
indican las reacciones que tienen lugar en
reposo.