1. MaríaM
Metabolismo Energético
• Reacciones metabólicas
• Funciones
• Metabolismo
• Anabolismo y catabolismo
• Reacciones y equilibrio bioquímico
• Bioenergética
• Síntesis ATP
• Reacciones de oxido reducción
•

2. REACCIONES METABÓLICAS
MaríaM

3. Metabolismo
MaríaM
• Anabolismo: reacciones de síntesis
n (glucosa) + ENERGÍA Glucógeno
Almidón
• Catabolismo: reacciones de degradación
(Glucógeno)
n (glucosa) Acetil-CoA Co2 + H20
(Almidón)

4. MaríaM
METABOLISMO BIOMOLÉCULAS
Glucosa
Ácidos grasos
Aminoácidos
Glucógeno
Almidón
Lípidos
Proteínas
MACROMOLÉCULAS
MOLÉCULAS
CALOR
CO2 H2O NH3
+
ATPATP
C
A
T
B
O
L
I
S
M
O
A
N
A
B
O
L
I
S
M
O
ATP

5. Cambios de energía disponible G
Reacción endergónica G (positivo)
Reacción exergónica G (negativo)
MaríaM
REACCIONES METABÓLICAS
• Funciones
• Calor
• Motilidad celular
(movimiento)
• Síntesis macromoléculas
• Transporte activo de
moléculas

6. Aporte de ENERGÍA
Alimentos - Biomoléculas
Moléculas de alta energía
Adenosintrifosfato. ATP
Fosfato de acilo
Tioésteres
Agentes reductores
• Nucleótidos de nicotinamida. NAD <-NADH+H
• Nucleótidos de flavina. FAD <- FADH2
MaríaM

7. Síntesis ATP
Membrana celular bacteriana
Crestas mitocondriales
Citoplasma en mínima cantidad
MaríaM

8. • Trabajo útil mediada por transferencia de electrones:
OXIDORREDUCCIÓN
• Desde el que pierde
electrones (se oxida)
• Hacia el gana
electrones (se reduce)
MaríaM
REACCIONES METABÓLICAS

9. • Desde el que pierde
electrones (se oxida)
MaríaM
Reacciones de oxido reducción
Trabajo útil mediada por transferencia de electrones
•Oxidación: Pérdida de electrones
•Zno  Zn2+ + 2 e-
•El Zn con número de oxidación 0 perdió 2 electrones
quedando con número de oxidación + 2 e- (se oxidó
por consiguiente es el agente reductor.)

10. • Hacia el que gana
electrones (se reduce)
MaríaM
Reacciones de oxido reducción
Trabajo útil mediada por transferencia de electrones
•Reducción: Ganancia de electrones
•2Alo + 6 H+1Cl-1  2Al+3 Cl3 + 3 H2
0
•El aluminio pasa de número de oxidación de 0 a +3
(aumenta su número de oxidación , se oxida al perder
electrones)

11. MaríaM
Enzimas

12. 1. La Célula obtiene energía por medio de:
 Reacciones químicas en un organismo a 37º C y
requiere de:
 Enzimas, catalizadores biológicos:
 Disminuyen la energía de activación de la
reacción.
 En condiciones adecuadas y óptimas de pH, Tº
MaríaM
Enzimas

13. Enzimas
Maud Menten y Leonor Michelis (1882)
 Introducen “el concepto enzima sustrato”
 Explican el comportamiento cinético de las enzimas
MaríaM

14. S + E ES E + P
MaríaM
Enzimas
Función de la enzima en la reacción química
enzima
enzima
enzima
Sustrato + Enzima
Complejo
Enzima-Sustrato Producto + Enzima
• Las enzimas son específicas, hay miles de enzimas
• Actúan sobre el sustrato específico
• Las enzimas se recuperan indefinidamente
Arriaga, Esteban. Bioquímica

15. Enzimas
• La enzima varía la energía libre de activación.
• No libera más o menos energía
• La velocidad de la reacción se mide por la desaparición
del sustrato y la aparición del producto
• Se llega al equilibrio cuando no se incrementa más el
producto
MaríaM

16. Centro activo de las enzimas
• Las enzimas contienen hendiduras o cavidades denominadas
sitio activo.
• Formado por las cadenas laterales de residuos específicos de
aminoácidos, con un arreglo tridimensional particular, afín con
la estructura del sustrato.
MaríaM
http://laguna.fmedic.unam.mx/
Enzima
Sitio Activo
Sustrato
Complejo ES

17. MaríaM
Enzimas
Concentración sustrato
Velocidad de
la reacción
enzimática

18. Velocidad de reacciones
MaríaM
• Se llega al equilibrio cuando no se incrementa más el
producto
• En condiciones de Tº [temperatura óptima]

19. Velocidad de reacciones
MaríaM
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Velocidad
de
reacción
• Se llega al equilibrio cuando no se incrementa más el
producto
• En condiciones de pH óptimo

20. Efecto del pH
¿Cómo se modifica el sitio activo de la enzima?
Si los aminoácidos se ionizan, se modifica el sitio activo.
MaríaM
Enzima
S

21. Regulación actividad enzimática
• Modificando el sitio activo
• A través del sitio alostérico se regula positiva (estimula) o
negativamente (inhibe)
• Inhibidores enzimáticos. Interactúan disminuyendo el
efecto de la enzima sobre el sustrato
• Inhibidor competitivo: ocupa el lugar en el sitio activo de
sustrato
• Inhibidor no competitivo: altera la conformación del sitio
activo
• Ejemplos: en caso de “hipercolesterolemia” un inhibidor
(medicina), disminuye la síntesis de colesterol
MaríaM
Arriaga, Esteban. Bioquímica

22. Modificadores alostéricos
MaríaM
Enzimas
Activador alostérico (+) Inhibidor alostérico (-)

23. Inhibidores
Inhibidor competitivo Inhibidor no competitivos
MaríaM
Enzimas
INHIBIDOR COMPETITIVO INHIBIDOR NO COMPETITIVO

24. MaríaM
Enzimas
Cofactor
Fe++
Mg++
Mn++
Cu++
Zn++
Coenzima
Vitamina B1
Riboflabina, Vitamina B2
Ac. pantoténico. Vitamina B3
Niacina Vitamina B5
Biotina
Vitamina B6
Ácido fólico
Cobalamina, Vitamina B12
Contribuyen a la eficacia de la reacción enzimática
Cofactores
Coenzimas: sustancias derivadas de las vitaminas.

25. Clases de Enzimas: Oxidorreductasas
MaríaM
Reacciones de
Oxidorreducción.
Se acepten o cedan los
electrones [protones]

26. Clases de Enzimas: Transferasas
MaríaM
Transferencia de grupos
Gli 3P
Gliceraldehido 3 -P
H – C = O
H – C – OH
CH2O – P
2 fosfogliceraldehido
COO -
H – C – O – P
CH2OH

27. Clases de Enzimas: Hidrolasas
MaríaM
Catalizan reacciones de hidrólisis
Digestión de macromoléculas:
proteínas, lípidos, carbohidratos
en presencia de moléculas de
agua. Hidrolizan enlaces:
Pépticos [proteínas]. Pepsina
Ester [lípidos]. Lipasas. Esterasas
Glucosídicos [carbohidratos]. Glucosidasas

28. Clases de Enzimas: Isomerasas
MaríaM
Transfieren cambiando de
posición un grupo en una
molécula, convirtiéndola en
isómero
Ejemplo Mutasas.

29. Clases de Enzimas: Liasas
MaríaM
Catalizan reacciones en las
que se eliminan dobles
enlaces, adicionándose
grupos:
PIRUVATO
NAD+
NADH+H+
Lactato
deshidrogenasa
COO -
C = O
CH3
COO -
OH – C – H
CH3

30. Clases de Enzimas: ligasas
MaríaM
 Unión de dos moléculas,
atrapando energía .
 Al degradarse ATP en
ADP se libera energía