MetabolismoFLORES NOELIA, ALEXANDER CLARÁ Y EMILIANO FRANÇOISFISIOLOGÍA 1 PROFESOR: DANIEL MAUBECIN

¿ Qué es el metabolismo?

Conjunto de procesos físicos y químicos que ocurren en las células, con el fin de producir y consumir energía.

Convertir a los nutrientes de los alimentos en la energía necesaria para que el cuerpo cumpla sus funciones: RESPIRAR - HACER LA DIGESTIÓN - CIRCULACIÓN DE LA SANGRE - MANTENER

LA TEMPERATURA CORPORAL - ELIMINAR DESHECHOS (A través de la orina y las heces)

¿Qué es el ATP?

Compuesto químico lábil, presente en el citoplasma y

Nucleoplasma de todas las células.

Molécula de adenosina unida al carbono 1 de un azúcar

pentosa: Ribosa, que la une a un conjunto de 3 Fosfatos a

través de su carbono 5.

Esta molécula almacena una gran cantidad de energía en

los enlaces existentes entre los grupos fosfatos (12000

calorías en cada uno aproximadamente)

Fórmula molecular: C10H16N5O13P3

¿Qué es el ATP?

En el metabolismo, los balances energéticos se realizan teniendo en

cuenta las moléculas de ATP generadas o gastadas.

Los procesos de síntesis de moléculas o Anabolismo “consumen” ATP.

Los procesos de degradación de moléculas o Catabolismo “producen”

ATP.

Mitocondria

Orgánulos celulares que suministran la mayor parte de la energía necesaria para la actividad celular.

Sintetizan ATP a partir de los productos metabólicos (glucosa, ácidos grasos y aminoácidos).

Presenta una membrana exterior permeable a iones, metabolitos y muchos polipéptidos, debido a que contiene proteínas que forman poros llamados porinas o VDAC que controlan el paso hacia el interior.

En la matriz mitocondrial ocurren: el ciclo de Krebs y la beta-oxidación de los ácidos grasos; se oxidan los aminoácidos y se localizan algunas reacciones de la síntesis de urea y grupos hemo.

Función de la Mitocondria

La principal función es la oxidación de metabolitos (ciclo de Krebs, beta-oxidación de

ácidos grasos) y la obtención de ATP mediante la fosforilación oxidativa.

El ATP producido en ella, supone un porcentaje muy alto del ATP sintetizado por la célula.

El lugar donde se sintetiza el ATP radica en las crestas mitocondriales.

También almacena sustancias como iones, agua, restos de virus y proteínas.

Fuentes de energía para el hombre

HIDRATOS DE CARBONO: biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, cuyas principales funciones son el prestar energía inmediata y estructural.

Fuentes de energía

Lípidos: Divididos en:

COLESTEROL

FOSFOLIPIDOS

GRASAS : - Origen Animal (SATURADAS)

- Origen Vegetal (INSATURADAS)

Son trigliceridos (3 Ac. Grasos Libres + 1 Glicerol)

Se utiliza para formar ATP

Se encuentra en el tejido subcutáneo

Fuentes de energía

Proteínas: Unión de varios AMINOÁCIDOS (Aa)

• Origen animal: Huevo, carnes, leche

• Origen vegetal: Soja, legumbres.

• FUNCIÓN: - Utilizadas como fuente energética en estado de enanición.

- De defensa (inmunoglobulina)

- De transporte (hemoglobina)

- Estructural (en la membrana)

- Energética

Relación con el Sistema Digestivo

Sistema digestivo

Sistema digestivo

Digestión de carbohidratos lípidos y proteínas

Respiración Celular: Glucólisis

Proceso Catabólica de degradación de la Glucosa (biomolécula rica en energía; azúcar de 6 carbonos) en condiciones anaeróbicas que ocurre en el citoplasma de todas las células, que se metaboliza para la obtención de Piruvato, ATP Y NADH. Proceso de Obtención de Energía.

Forma más rápida de la célula de conseguir energía.

10 Pasos de la Glucólisis

Fase de Gasto Energético de 2 ATP

Glucosa Glucosa 6 Fosfato Por Enzima Hexoquinasa (fosforaliza 1 grupo fosfato del ATP hacia la glucosa, la activa aumentando su energía)

Gasto: ATP-------------ADPVentaja: G6F no puede traspasar

la membrana de la célula y puede seguir con el proceso

Fructosa 6 Fosfato Por Enzima G6P Isomerasa

Fructosa 1,6 Bifosfato Por Enzima Fosfofructoquinasa 1Gasto: ATP-------------ADP ,

porque se fosforila la fructosa 6 fosfato

Dihidroxiacetona fosfato Gliceraldehído 3 fosfato Por Enzima: Fructosa 1,6 bifosfato Aldolasa

Es el único que puede seguir con los

siguientes pasos.

Enzima: Triosafosfatoisomerasa A partir de aquí hay 2 Gliceroaldehido 3 fosfato, por ende las reacciones siguientes van a ser dobles.

Gliceraldehído 3 fosfato Enzima: Gliceraldehído 3 fosfato DESHIDROGENASA, que añade un fosfato utilizando NAD, que se reducirá porque incorpora 1 protón = NADH

Glicerato 1,3 bifosfato 2VIAS= 2 NADH

Glicerato 3 fosfato Enzima: FosfogliceratoQUINASA: transfiere un grupo fosfato de la anterior a una molécula de ADP, que se transforma en ATP.

2VIAS= 2 ATPGlicerato 2 fosfato Enzima: Fosfoglicerato MUTASA

Fosfoenolpiruvato Enzima: Enolasa, eliminando una molécula de agua

Piruvato Enzima: Piruvato QUINASA, que desfosforila el Fosfoenolpiruvato para obtener el PIRUVATO Y 1 ATP

1ADP---------1ATP

Segunda Fase de Beneficio Energético: 2 Vias al 6°paso = 2 NADH, 4 ATP Y 2 PIRUVATOS

Rendimiento de una molécula de Glucosa

• 2 ATP• 2 NADH• 2 PIRUVATO

En Contexto Aeróbico

Piruvato

Se oxida por Enzima Piruvatodeshidrogenasa

Ciclo de Krebs

Ocurre en las Mitocondrias

En Contexto Anaeróbico (en células sin mitocondrias o que requieran grandes cantidades de ATP, como

los músculos al hacer ejercicio)

Se Fermenta, convirtiéndose en ACIDO LÁCTICO, por acción de la LACTATO DESHIDROGENASA, que utiliza NADH, transformándolo en NAD, que será utilizado por la enzima Gliceraldehído 3 fosfato Deshidrogenasa para producir NADH y sigue la Glucolisis por la via normal

Ciclo de Krebs

Se producen moléculas altamente energéticas:- 1 GTP- 1 FADH2- 3 NADH

De 1 Glucosa hay 2 Ciclos de Krebs, entonces:- 2 GTP- 2 FADH2- 6 NADH

Por el paso de Piruvato a Acetil CoA, donde se produce un NADH, entonces: 2 GTP, 2 FADH2 y 8 NADH, que termina transformándose en ATP

Cadena de Transporte de Electrones y Fosforilación Oxidativa

Resultado del Ciclo de Krebs ( + 2 NADH de la Glucólisis)= 10 NADH – 2 FADH2

Se tienen que transformar en ATP, a través de la cadena de transporte de electrones y fosforilazión oxidativa.

Ocurre en las crestas mitocondriales, donde están los complejos proteicos que intervienen en la cadena de transporte de electrones:

1: NADH deshidrogenasa

2: Succinato deshidrogenasa

3: Citocromo bc1

4: Citocromo oxidasa

Otros: Coenzima Q10, Complejo del Citocromo C y El complejo de ATP Sintetasa, que termina produciendo el ATP

Tipos de Metabolismo

Son 3 tipos:

• Anaeróbico Aláctico

• Anaeróbico Láctico

• Aeróbico

Siempre están presentes los tres, depende de la actividad que se realiza será uno u otro el que predomine.