TEMA 13
CATABOLISMO
CATABOLISMO AEROBIO DE LA GLUCOSA
Glucolisis.
Respiración celular.
Formación de acetil CoA
Ciclo de Krebs
Cadena respiratoria
GLUCOLISIS
 PRIMER PASO DEL CATABOLISMO DE LA GLUCOSA
 LA LLEVAN A CABO TODAS LAS CÉLULAS (DESDE LAS
PROCARIOTAS HASTA LAS EUCARIOTAS MÁS EVOLUCIONADAS,
LAS QUE UTILIZAN OXÍGENO Y LAS QUE NO LO UTILIZAN)
 TIENE LUGAR EN EL CITOSOL
 CONSTA DE NUEVE REACCIONES QUE SE PUEDEN RESUMIR:
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+
2 Ácido pirúvico + 2 ATP + 2 NADH
FORMACIÓN DE ACETIL Co-A
 TIENE LUGAR EN LA MATRIZ MITOCONDRIAL
 CONSISTE EN LA DESCARBOXILACIÓN Y OXIDACIÓN DEL ÁCIDO
PIRÚVICO
 SE PUEDE RESUMIR COMO:
Ac. Pirúvico + Coenzima A + NAD+
 El acetil–CoA ingresa en el ciclo de Krebs
 El NADH pasa a la cadena respiratoria
 El CO2 será eliminado
Acetil CoA + CO2 + NADH
(MATRIZ MITOCONDRIAL)
CATABOLISMO DE LOS LÍPIDOS
Β-OXIDACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS
Ácido graso (n C) + CoA
Acil–CoA (n C)
CATABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS
aminoácido
Grupo amino
NH4+
Urea
Resto del esqueleto
carbonado
Intermediarios
metabólicos
Ciclo de Krebs
FERMENTACIONES
¿Qué son las fermentaciones?
¿Qué organismos las llevan a cabo?
¿En qué parte de la célula tienen lugar?
Moléculas de partida y productos
Rendimiento energético
Aplicaciones prácticas de las fermentaciones
FERMENTACIONES
Procesos catabólicos en los que se degrada parcialmente la materia
orgánica y en los que no interviene el oxígeno.
La realizan microorganismos como levaduras y las bacterias anaerobias.
(las células musculares de los vertebrados realizan la fermentación láctica
cuando hay un aporte insuficiente de oxígeno)
El proceso tiene lugar en el citosol
El principal sustrato utilizado en las fermentaciones es la glucosa. El
proceso comienza con la glucolisis y los productos finales dependen del
tipo de fermentación
Los principales tipos de fermentación son la fermentación alcohólica y la
fermentación láctica
El rendimiento energético es menor que en el catabolismo aerobio ya que
la oxidación la materia orgánica es sólo parcial.
Desde el punto de vista evolutivo la fermentación es un proceso más
antiguo que la respiración celular (la atmósfera primitiva carecía de
oxígeno)
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
La llevan a cabo las levaduras del género Saccharomyces y algunas bacterias.
Glucosa
2 Ac. Pirúvico
2 Etanal+ 2 NADH
Glucosa
Glucosa + 2 Pi + 2 ADP
2 Ac. Pirúvico + 2 NADH + 2 ATP
2 CO2 + 2 Etanal
2 etanol
2 etanol + 2 CO2 + 2 ATP
2 etanol + 2 CO2 + 2 ATP
Aplicación práctica: obtención de alcohol y fabricación del pan.
FERMENTACIÓN LÁCTICA
La realizan bacterias como Lactobacillus y las células musculares de los
vertebrados cuando no reciben suficiente oxígeno.
Glucosa
2 Ac. Pirúvico + 2 NADH
Glucosa
2 Ac. Pirúvico + 2 ATP + 2 NADH
2 Ac. Láctico
2 Ac. Láctico + 2 ATP
Aplicación práctica: fabricación de yogur y queso
CO2 + H2O
Respiración
Glucolisis
GLUCOSA
ACIDO
PIRÚVICO
Fermentación
Productos de
fermentación
Acetaldehído = Etanal
1 . C o m p le ta y c o m e n ta lo s s ig u ie n te s e s q u e m a s
2 NAD
+
2N AD H
G lu c o s a
G lu c o s a
2 ADP + 2 Pi
2N AD H
2
2 P iru v a to
2 ATP
P iru v a to
2 A c e ta ld e h íd o
(C H 3 – C H O )
2 NAD
+
2 L a c ta to
(C H 3 – C H O H – C O O )
2 E ta n o l
(C H 3 – C H 2 O H )
Fosforilación
oxidativa
Ciclo de
Krebs
CATABOLISMO
http://highered.mcgraw-hill.com/olc/dl/120071/bio11.swf (fosforilacion oxidativa)
http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/metabolism/mido%20e%20tran
sport.swf (atp-mitocondria)
http://www.tvdsb.on.ca/westmin/science/sbioac/energy/mitochon.htm
(Fosforilacion oxidativa –)
http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/etc/movie.htm, pelicula,
http://www.biorom.uma.es/contenido/biomodel/biomodel-misc/anim/enz/ruta.html
(FERMENTACION ALCOHOLICA)
http://www.biorom.uma.es/contenido/biomodel/biomodelmisc/anim/metab/atp-sint.html (ATP SINTETASA) (no)
http://www.biorom.uma.es/contenido/biomodel/biomodel-misc/anim/metab/t-emitoc.html (TRANSPORTE ELECTRONICO MITOCONDRIA) (IGUAL QUE
STOLAF)
Oxidación del ácido pirúvico
Coa - SH
CO2
Piruvato deshidrogenasa
CH3
CO
CH3
COOH
Ácido pirúvico
CO
SCoA
Acetil - CoA
NAD +
NADH
+ H+
El ciclo de Krebs
Glucosa
Acetil-CoA
Ácidos
grasos
Coenzima A
Ácido oxalacético
Ácido málico
NAD +
NADH
Ácido cítrico
Ácido fumárico
FADH2
NAD +
FAD
NADH
NADH
NAD +
Ácido isocítrico
Ácido succínico
GTP
ADP
ATP
CO2
GDP
Succinil-CoA
CO2
Ácido -cetoglutárico
H2O
+
+
+
NAD+
+
+
+
+
+
+
+
+
3ADP
3ATP
+
NADH
+
Matriz mitocondrial
Comp.III
e e
e e
Comp. II
Comp. I
e e
Cresta
mitocondrial
e e
e e
Cit
C
El NADH se oxida cediendo sus electrones al
Complejo I. Este traspaso libera energía que se
+
utiliza+ para bombear protones al espacio
+
+
+
+intermembrana. Del Complejo+ I los electrones
+
+
Los electrones captan un átomo de oxígeno y dos La ATP sintetasa
+ protones
pasan
alpasan
Coenzima
Q desdeII el
bombea
+ Los electrones
al
Complejo
y
de
ahí
al
+
protones y forman una molécula
de agua. Ahora espacio intermembrana a la+matriz, a favor de
+
Citocromo C3 , oxidándose y liberando energía en
se encuentran en su estado de máxima oxidación gradiente. La energía
+
se el
emplea
en II se
cada paso. Alliberada
pasar por
Complejo
y mínima enegía.
sintetizar
ATP
aprotones
partir
y fosfato.
bombean
espacio
intermembrana
Los electrones llegan al Complejo
III
que,
de dealADP
nuevo, utiliza la energía liberada en bombear
protones en contra del gradiente. Los electrones
ahora han liberado casi toda su energía.
Espacio
intermembrana
Balance energético global del catabolismo aerobio de una
molécula de glucosa
2 NADH
Glucosa
2 NADH
Glucólisis
2
ATP
Ácido
pirúvico
6 NADH
AcetilCoA
Ciclo
de
Krebs
Cadena
respiratoria
2 FADH2
2 ATP
34 ATP
Descargar

TEMA 13