Metabolismo celular
METABOLISMO: es el conjunto de reacciones físico-químicas que ocurren
en un ser vivo Estos procesos a nivel molecular permiten las diversas
funciones de las células: crecer, reproducirse, nutrirse mantener sus
estructuras, responder a estímulos, etc.
1. EL METABOLISMO CELULAR.
ASPECTOS GENERALES
El metabolismo comprende una serie de transformaciones
químicas y procesos energéticos que ocurren en el ser vivo.
Para que sucedan cada una de esas transformaciones se
necesitan enzimas que originen sustancias que sean a su
vez productos de otras reacciones. El conjunto de reacciones
químicas y enzimáticas se denomina rutas o vía metabólica.
(Fotosíntesis, glucolisis, ciclo de Krebs, Fosforilación oxidativa o cadena respiratoria)
El metabolismo se divide en: Catabolismo y anabolismo.
El catabolismo es la de degradación de sustancias con
liberación de energía. Exergónicas
El anabolismo es la construcción de sustancias complejas
con necesidad de energía en el proceso. Endergónicas
Catabolismo
Anabolismo
El metabolismo se divide en:
Catabolismo
Anabolismo
CATABOLISMO
Libera energía
ANABOLISMO
Requiere energía
Reacciones degradativas
Catalizadas por enzimas
Liberan energía
Compuestos complejos a
simples.
R. Exergónica
Reacciones biosínteticas
Catalizadas por enzimas
Utilizan energía
Compuestos simples a
Complejos
R. endergónica
Catabolismo: Degradación de compuestos complejos a sencillos
con liberación o ganancia de energía. Ejemplo. Glucólisis
CHO
3
6
3
Anabolismo: Es la transformación de compuestos sencillos a
complejos con necesidad de energía. Ejemplo. Síntesis de
proteínas y la síntesis de ácidos nucleicos.
LA FUENTE DE ENERGÍA PARA LAS CÉLULAS
Base nitrogenada Adenina
ATP está formado
Pentosa
Ribosa
Grupo
3 Fosfatos
El trifosfato de adenosina La fuente principal de energía
para los seres vivos es la glucosa . La energía química se
almacena en la glucosa y en otras moléculas orgánicas
que pueden convertirse en glucosa. Cuando las células
degradan la glucosa, se libera energía en una serie de
pasos controlados por enzimas. La mayor parte de esta
energía se almacena en otro compuesto químico: el
trifosfato de adenosina o ATP .
Coenzimas transportadoras de electrones
FADP + 2H + 2e
FADPH + H
NADP= Adenosina difosfato de nicotinamida
FADP= Adenosina difosfato de flavina
Coenzima Co A.
el ciclo de Krebs
transportadoras de carbonos en
Rutas metabólicas:
Fotosíntesis:
Fase luminosa
Fase oscura
Glucolisis
Ciclo de Krebs
Cadena respiratoria o fosforilación
oxidativa
FOTOSÍNTESIS
Luz Solar
6CO2 + 6 H2O ---------C6 H12 O6 + 6O2
Clorofila
FOTOSÍNTESIS
Fase luminosa
Fase oscura
Fase luminosa
Fase luminosa = Energía ATP NADPH + O
Liberación de O2
NADPH
Síntesis de
ATP
+
Pi
+
H
O2
Fotolisis
Fotofosforilación
2
Fase luminosa de la Fotosíntesis
H
NADP
H
H 2O
Fotólisis
NADP H
ADP
ATP
ADP+P
Fase oscura o Ciclo de Calvin Benson
6
6
Glucosa
Fructosa 6 P
2 fosfogliceradeído
12
12
La ribulosa-1,5-fosfato
molécula formada puede
seguir
dos vías:
La
(BPRu),
que ahora
se carboxila
conuna
el es
Éste
Con
el
segasto
reduce
deribulosa-1,5-fosfato
con
un ATP,
el NADPH,
el ácido-3-fosfoglicérico
y separa
liberaseguir
una molécula
se
dar
lugar
a
más
el
ciclo, y
CO2, y se descompone en 12 moléculas de ácido-3de
fosforila
ácido
en
fosfórico,
ácido-1,3-bifosfoglicérico
formándose
elprincipios
gliceraldehido-3-fosfato.
la
otra
es
dar
lugar
a
los
distintos
inmediatos:
fosfoglicérico. (Fijación)
glucosa o fructosa y almidón
Fase oscura o
Ciclo de Calvin
CO2
Glucosa
ATP
ADP
Fructosa 6 P
NADPH
2 fosfogliceradeído
2 Pb. Gliceraldehido
12 Fosfogliceraldehido
3 fosfato
NADP
Glucolisis o Proceso de Embden Meyerhoff
ruta anaeróbica
Glucosa
2 ATP
Piru
Vato
2 ADP
BP Fructuosa
Gliceral
2 P Gliceraldehido
2 NADP
2 NAPDP H
4 ADP
4 ATP
2 Ácido Piruvico
hido
Glucolisis o Proceso de Embden Meyerhoff
Resultado final
Ácido Pirúvico
=
2 NADP H
Ácido Pirúvico
Anaeróbica
Si no requiere energía
Fermentación
Aeróbica
Si requiere energía el organismo
Ciclo de
Krebs
Fermentación
Anaeróbica
Acido
Láctico
Ciclo de Krebs
o Ciclo del Ácido cítrico
Ciclo tricarboxilico
Ciclo de Krebs
CICLO DE KREBS
CCC
Ácido pirúvico
NADP
CoA
NADPH
CCCC
Ácido Oxalacético
CO2
CC
Acetil Co A
Co A
CCCCCC
Ácido cítrico
NADPH
CCCCCC
Ácido isocítrico
NADP
CCCC
Ácido maléico
NADP
H2O
FADP
NADPH
CCCCC
Ácido cetaglutaríco
CCCC
Ácido fumárico
FADPH
CO2
NADP
H2O
NADPH
CCCC
Ácido succínico
CO2
ADP
ATP
El
ácido succínico
al maléico
reaccionar
con agualiberando
y transportador
de H
El
ácido
cetaglutaríco
pierde
un
carbono
CO
2 y un
Finalmente
el
ácido
se
convierte
en
ácido
oxalacético
ácido
fumárico
también
reacciona
con
formando
elsusse
ElEl
Mediante
CoA
El
ácido
ácido
sirve
isocítrico
cítrico
la
de
descarboxilación
transportado
sufre
pierde
unun
reordenamiento,
carbono
al grupo
oxidativa
liberando
acetilo
delagua
en
para
piruvato,
su
CO
que
grupo
2liberando
y un
done
seOH
H
forma
que
electrones
FAD
,
se
convierte
en
ácido
fumárico,
que
esmaléico
transportado
por de
un NADPH
NADP y energía (ATP). Formando:
liberando
una
molécula
ácido
esFADPH
un
carbonos
formando
transportado
grupo acetilo
aÁcido
un por
compuesto
de
isocítrico
un2 NADP.
carbonos
deFormando:
4 carbonos
que se une
ácido
(Á.a oxalacético)
lacetaglutárico
Co A.
ácido succínico
Cadena respiratoria o Fosforilación oxidativa
Los transportadores de electrones que se
ganaron
enala
Glucolisis
( se
2 NADP
H)oxigeno
Los
H
liberar
su
energía
unen
al
Por
Por cada
cada NADPH
FADPH que
que pasa
pasa por
por la
la membrana
membrana
para
formar
vapor
de
agua
y
el
resultado
final
Ciclo
de
Krebs
(
8
NADP
H)
interna
de
la
mitocondria
son
liberados
los
H
interna de la mitocondria son liberados los H
en
espacio
intermembranoso
yy sucede
una
de
la fosforilación
oxidativa
es la
en el
el
espacio
intermembranoso
sucede
( 2 FADP H) una
oxido
reducción
de
los
HH liberándose
32ATP
oxido
reducción
de
los
liberándose
ATP
formación
de
34
ATP
+
vapor
de
Son
transportados
a
la
membrana
interna
de
por
cada
NADPH
en
total
pasan
10
NADPH
por cada FADPH en total pasan 2 FADPH = =
la
mitocondria
Espacio
intermembranoso)
libertándose
ATP
H2O 30
libertándose
4( ATP
¿Cómo entran los lípidos y
proteínas al ciclo de Krebs?
Grasas
Carbohidratos
Glucosa
Ácidos
Grasos
Glicerol
Glucólisis
Ácido pirúvico
Acetil Co A
Ciclo de Krebs
Proteínas
Aminoácidos