METABOLISMO
Fabiola León Velarde
Dpto. de Ciencias Biológicas y Fisiológicas
METABOLISMO ENERGÉTICO
 METABOLISMO
(DEFINICIÓN GENERAL)
Sumatoria de TODAS las reacciones
químicas que ocurren dentro
del organismo
ANABOLISMO
SIMPLE
COMPLEJO
CATABOLISMO
COMPLEJO
SIMPLE
METABOLISMO ENERGÉTICO
Primera Ley de la Termodinámica:
“la energía no se crea ni se destruye, solo
se transforma”
ENERGÍA QUÍMICA (ALIMENTOS)
DIGESTIÓN
BIOSINTESIS
ABSORCIÓN
ALAMCENAMIENTO
DE ENERGÍA
TRABAJO
EXCRECIÓN
CALOR
Proteínas
Glicógeno
Contracción
Muscular
TASA METABOLICA BASAL
 TASA METABOLICA
BASAL (TMB)
Tasa metabólica de un
organismo en reposo en
ayuno y que se encuentra
realizando SOLO funciones
vitales para la vida
(Ej. respiración, circulación,
tono muscular, etc.).
TASA METABOLICA (TM)
 TASA METABOLICA
(TM)
 Calorimetría
energía metabólica
liberada por unidad de
tiempo
método para determinar
TM en base a la cantidad
de energía metabólica
liberada
TASA METABOLICA:
MEDICIÓN
Puede medirse:
 CALORIMETRIA INDIRECTA
Determinando al diferencia
entre la energía de los alimentos
ingeridos y la de los alimentos
excretados (Kcal)
 CALORIMETRIA DIRECTA
Determinando la cantidad
total de calor producida por
el organismo
 TASA
Determinando el
consumo de O2 = VO2
METABOLICA
CALORIMETRIA INDIRECTA:
1) Determinado por al diferencia entre la energía
de los alimentos ingeridos y excretados (Kcal)
TM = Energía de alimentos
ingeridos
Energía de alimentos
excretados
 La diferencia indica el gasto de energía.
 Este método:

requiere medir las Kcal

asume que no hay cambios
en la composición del
organismo como ó
en el almacén de grasas
muy laborioso
CALORIMETRIA DIRECTA:
2) Determinación de TM por cantidad total de
calor producido
 TM también se puede medir determinando la cantidad total de calor
producido por el organismo.
 Este método:

da información acerca de
TODO el combustible usado
c

Requiere de un calorímetro
calor producido por el
organismo es medido
por la ≠ de T (º C) en
el H2O quecircula por
el calorímetro
muy costoso
NOTA:
 La energía de los alimentos que no es absorbida se
encuentra en heces y orina.
 La energía excretada no se pierde, sino mas bien NO
se encuentra disponible para ser procesada por el
metabolismo de ese organismo (1era Ley de la
Termodinámica).
CALORIMETRIA INDIRECTA:
3) Determinación del consumo de O2 = VO2
“La cantidad de calorías producidas por cada litro de
O2 en el metabolismo es relativamente constante,
cualquiera que séa el combustible usado:
carbohidratos, lípidos ó proteínas”
Carbohidratos:
4.2 Kcal / g ÷ 0.84 LO2 / g = 5.0 Kcal / LO2
Lípidos:
9.4 Kcal / g ÷ 2.0 LO2 / g = 4.7 Kcal / LO2
Proteínas:
4.3 Kcal / g ÷ 0.96 LO2 / g = 4.5 Kcal / LO2
≠ cantidad de energía / g ≠ cantidad de O2 / g = cantidad de energía / LO2
de combustible
de combustible
COCIENTE RESPIRATORIO (CR o RQ):
Es la relacón del volumen de CO2 producido entre el
volumen de O2 consumido por unidad de tiempo
C.R. (RQ) = V CO2
V O2
 Este método:


requiere la determinación de la
cantidad de O2 empleado en los
procesos de oxidación
técnicamente
muy sencillo
puede ser empleado como medida
de TM porque la cantidad de calorias
producidas por Litro de O2 empleado
en el metabolismo es relativamente
constante
aplicable a cualquier
sustrato combustible
(carbohiratos,
lípidos, proteínas)
COCIENTE RESPIRATORIO (RQ)
 Las razones para emplear VO2 y no VCO2
como medida de la TM son:



La gran cantidad de CO2 que hay en el organismo es
fácilmente intercambiable.
Ej. Hiperventilación
La oxidación de los diferentes combustibles dan
diferentes cantidades de energía / Litro de CO2
Además con la medida del VO2 no es necesario
conocer exactamente que combustible esta siendo
oxidado en un momento dado.
COCIENTE RESPIRATORIO (RQ)
 Carbohidratos: cuando se oxidan completemente, el
consumo de VO2 es = a la producción de CO2
Ej. Glucosa:
C6H12O6 + 6 O2
6 CO2 + 6 H2O
1 mmol de glucosa (180g) requiere:
6 x 22.4mL = 134.4 mL de O2
6 x 22.4mL = 134.4 mL de CO2
C.R. = 134.4 mLCO2 = 1
134.4 mL O2
COCIENTE RESPIRATORIO (RQ)
 Lípidos: cuando se oxidan, el VO2 consumido
sobrepasa al VCO2 formado.
Ej. Tripalmitina:
C51H98O6 + 7.5 O2
51 CO2 + 49 H2O
1 mol de tripalmitina (806g) requiere:
72.5 x 22.4mL = 1624 mL de O2
51.0 x 22.4mL = 1142 mL de CO2
C.R. = 1142 mLCO2 =
1624 mL O2
0.7
COCIENTE RESPIRATORIO (RQ)
 Proteínas: no son oxidadas completamente en el
oraganismo, parte de ellas son
excretadas
como
componenetes nitrogenados.
Ej. 1mg N2 en la orina = 6.25 mg de proteína
0.8
C.R. = 4.76 mL CO2 =
5.94 mL O2
Alcance Metabólico
 Rango posible de tasas metabólicas: alcance
metabólico aeróbico
 Describe la relación de la tasa metabólica máxima
a la tasa metabólica basal
 La TM aumenta de 10 a 15 veces durante el
ejercicio.
 Durante la actividad sostenida (i.e. marathon)
aumentan los procesos anaeróbicos.
VIAS ANAEROBICAS POSIBLES:
Lactato
 PIRUVATO
Etanol
Acetil CoA
 Glucosa+2Pi+2ADP  2Etanol+2CO2+2ATP
 Glucosa+2Pi+2ADP  2Lactato+2ATP
 Piruvato+NAD++CoAAcetilCo+CO2+NADH+H
+
Oxaloacetato (C. de Krebs)
Deuda de Oxígeno
Periodos de absorción y de post-absorción
 P. de absorción: en el intestino
 P. de post-absorción: mobilisación
– glucógeno  glucosa
 Lipolisis - triglicéridos  ácidos grasos
 Proteólisis - proteinas  aminoácidos
 Gluconeogénesis –
 Glucogenolisis
aminoácidos  glucosa “nueva”
 En hígado, músculo esquelético, tejido adiposo

Sustratos almacenados, uso en el
periodo de post-absorción.
Contenido
corporal
(kg)
Contenido
energético
(kcal/g)
Total %
Carbohidrat
0.5
4
1
Triglicerol
15.6
9
78
Proteina
9.5
4
21
Sustratos
usados
Sustratos Preferenciales
 Cerebro  glucosa
 Otros tejidos  glucosa o ácidos grasos
 En hipoglicemia, sustrato preferencial 
ácidos grasos. La glucosa se “guarda” para el
cerebro.
Control de las Vías
 Producción de ATP : glucolisis, ciclo de krebs,
y fosforilación oxidativa
 Controladas por:

Niveles de glucosa en plasma: receptores
en hipotálamo y páncreas

Hormonas secretadas: insulina y glucagón
TASA METABOLICA (TM) Y
TAMAÑO CORPORAL (Pc)
 Un elefante (Pc = 4 toneladas) es un millón de
veces mayor que una musaraña (Pc = 4 gramos.).
 La TM (VO2) de un animal mas grande sera mayor:
 Elefante
 Musaraña
 268000 mLO2/h
 35.5 mLO2/h
Mas si la TM se calcula por gramo de Pc:
 0.07 mLO2/h
 7.4mLO2/h
TASA METABOLICA (TM) Y
TAMAÑO CORPORAL (Pc)
Log VO2 (mL / h) = Log 0.68 + 0.75 Log Pc
TASA METABOLICA (TM) Y
TAMAÑO CORPORAL (Pc)
 Asumiendo que VO2 es proporcional a Pc:
Vaca diseñada
a partir del VO2 de
ratón:
tendría
una temperatura de
100 (ºC) para
Ratón diseñado a
partir del VO2 de
una vaca:
tendría que tener un
pelaje de 20cm de
espesor para
mantenerse caliente
mantenerse fría
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