MetabolismoGaia Rojo

Candela RacciattiProfesor Daniel Maubecin

Año 2015

I.S.E.F. N° 1 “Dr. Enrique Romero Brest”

MetabolismoSerie de reacciones que ocurren en el organismo con el fin de producir o consumir energía. Esta energía proviene de los hidratos de carbono y de las grasas, y en ultima instancia de las proteínas. Estos nutrientes energéticos deben ser convertidos previamente en ATP para ser utilizados por las células para los trabajos.

Los objetivos del metabolismo son:

1. Obtención de energía química que es almacenada en los enlaces químicos fosfato del ATP. 2. Transformación de sustancias químicas externas en moléculas utilizables por la célula. 3. Construcción de materia orgánica propia a partir de la energía y de las moléculas obtenidas del medio ambiente. Estos compuestos orgánicos almacenan gran cantidad de energía en sus enlaces.4. Catabolismo de estas moléculas para obtener la energía que necesitan las células para realizar diferentes tipos de trabajo biológico.

ATPATP = (Adenosin trifosfato)Molécula que tiene almacenada energía. Son 3 fósforos unidos y en la unión está almacenada la energía.

El organismo tiene que tener siempre energía. Cuando este necesite energía lo va a obtener solamente de la ruptura de ATP que se encuentra almacenado en el músculo.

ATPCuando se rompe queda:

ATPasa ATP ADP + P + E El ATP por medio de la enzima ATPasa, la cual acelera este proceso, se rompe dejando como producto: ADP (Adenosin Dos fosfato), un fósforo y energía.

Para formarse:

ADP + P + E ATP

Para generar ATP, se unen moléculas de ADP, más un fosfato y energía, la cual proviene de los alimentos energéticos que ingerimos.

Reacciones

Anabolismo:

Son reacciones endergónicas, son reacciones de síntesis. De moléculas simples a complejas. Utilizan energía para formar esas sustancias y la almacenan. Ejemplo: Formación de ATP.

Catabolismo:

Son reacciones exergónicas, son reacciones de degradación, de moléculas más complejas a otras más simples. Liberan energía.Ejemplo: Ruptura de ATP.

Elementos energéticos

• Hidratos de Carbono Monosacáridos. Disacáridos. Polisacáridos.

• Lípidos Fosfolípidos. Colesterol. Triglicéridos.

• Proteínas

Hidratos de Carbono• Son la primer fuente de energía.

• Se pueden encontrar en la naturaleza, son los azúcares que están en casi todos los alimentos.

• La función de estos es mantener la actividad muscular, la temperatura corporal, la tensión arterial, el correcto funcionamiento del intestino y la actividad neuronal.

Los Hidratos de Carbono cuando llegan a las células se absorben en forma de glucosa y se almacenan en forma de glucógeno.Cuando consumimos la comida hay enzimas en la saliva (amialasa) que van partiendo los alimentos. Al llegar al intestino delgado, se procesa más, absorbiendo lo que me sirve y desechando lo que no. La glucosa entra a la célula través de la difusión facilitada.En la sangre se denomina glucenia. La insulina es tambien muy importarte ya que transporta la glucosa para que pase por la membrana.

Hidratos de Carbono

Cuando la glucosa entra a la célula pueden: Degradarse (glucolisis) o almacenarse (como glucógeno). El glucógeno es la unión de moléculas de glucosa, en sus uniones hay energía, y si estas se rompen la energía es liberada.Se almacena en el hígado y el músculo. Cuando se termina se comienza a usar la grasa.

Lípidos• Son la segunda fuente de energía.

• Se encuentran en la naturaleza como grasa de tipo animal y de tipo vegetal.

• Son insolubles en agua.

• Son hidrofóbicos.

• Su función: reserva energética, función estructural, transportador, producción de calor, biocatalizadora.

• Pueden ser: colesterol, fosfolípidos y triglicéridos. Los TGC están formados por glicerol y 3 ácidos grasos. Son la forma de almacenar los lípidos, es la grasa corporal, y tiene como función: la fuente energética y proteger de las variaciones de temperatura.

Lípidos

Proteínas

• Son la última fuente de energía.

• Se encuentran en los músculos.

• Son la unión de aminoácidos, hay 20 de ellos. De los cuales, 10 son esenciales (se deben ingerir con las comidas), y los otros 10 no son esenciales (los fabrica el organismo).

• Pueden ser animales (carne, huevo), o vegetales (soja).

• Su función: es estructural, de transporte, inmunológica, hormonal, enzimática, contráctil.Función energética: Se utiliza como función energética en ultima instancia. Se usa únicamente cuando se encuentra en estado de inanición (cuando ya no tengo hidratos de carbono o lípidos)

• Residuos que dejan las proteínas cuando se combustionan para obtener energía: libera agua, dióxido de carbono y urea, que genera orina.

Proteínas

MetabolismoHay tres tipo de metabolismo:

• Anaeróbico alactácico, ATP-PC.

• Anaeróbico Lactácico, glucolisis.

• Aeróbico, oxidativo.

No hay un limite entre uno y otro, siempre están los tres presentes pero predomina uno de acuerdo a la actividad que haga.Los tres metabolismos comienzan al mismo tiempo, son continuos.

1) Anaeróbico AlactácicoATP-PC

• Metabolismo sin presencia de oxígeno y que no produce ácido láctico.

• Brinda energía de forma inmediata.

• Lo utiliza en el inicio de cualquier ejercicio, y en ejercicios intensos y de corta duración.

• La energía que aporta es limitada ya que: las reservas de ATP en el músculo son pocas y se agotan rápidamente, igual que las de PC.

• Este proceso ocurre en el citoplasma.

Anaeróbico Alactácico

Primero se utiliza el ATPATP ADP + P + E (energía para la contracción muscular)

Y luego las fosfoqueratinaPC P + C + E (Energía que se libera, también forma ATP) creatínquinaza

No hay desechos, todo se utiliza nuevamente.

Primero se rompe el ATP, este estimula la enzima creatínquinaza para que rompa la PC, y de esta rotura salga energía para generar nuevo ATP.

El PC no se utiliza directamente como fuente de energía, sino que sirve para formular y mantener siempre ATP.

2) Anaeróbico LactácicoGlucolisis

• No hay oxigeno, utiliza los hidratos de carbono para formar ATP.

• Este proceso ocurre en el citoplasma.

• Produce acido láctico.

• Da energía necesaria para contracciones musculares de pocos segundos y hasta algunos minutos.

• Lo primero que pasa es que la glucosa se une a los fósforos, este proceso se llama Fosforilación y forma la Glucosa 6P, esto implica un gasto de energía. Desfosforilación: se le resta un fosforo a un elemento. Libera energía.

Anaeróbico Lactácico

Glucolisis: Es la degradación de una molécula de Glucosa.

GlucosaGlucosa + P // Utiliza ATP

Glucosa 6P

Fructosa 6PSe le agrega un fosforo, implica gasto de energía (Fosforilación)

usa un ATP.Fructosa 1-6 Di P

La molécula se divide dos

3C 3C

Gliceroaldeído 3P Gliceroaldeído 3P

3 Fosfogliceril P 3 Fosfogliceril P

+2ATP 3 Fosfoglicerato 3 Fosfoglicerato

2 Fosfoglicerato 2 Fosfoglicerato

Fosfopirúvico Fosfopirúvico

+2ATP Piruvato Piruvato

Anaeróbico Lactácico

El acido pirúvico en presencia de oxígeno se convierte en Acetil Co A . Cuando no se encuentra con oxigeno forma el Acido Láctico.

Formas de eliminar el acido láctico

• Ciclo de Cori: El acido láctico pasa del musculo por la sangre al hígado y se forma nueva glucosa.Ejemplo: Después de correr si me canso, me relajo sin hacer actividad física.

Ácido Láctico hígado Glucosa. sangre • Trabajo Regenerativo: El acido láctico en presencia de oxigeno, se

convierte en acido pirúvico, y este con oxigeno se convierte en Acetil Co A , el cual da energía.Ejemplo: Si después de correr, camino o elongo.

3) Aeróbico LactácicoOxidativo

Consta de tres mecanismos:

• Ciclo de Krebs

• Cadena Respiratoria

• Fosforilación oxidativa

Son reacciones catabólicas que ocurren en la mitocondria, los sustratos energéticos son degradados hasta CO2 y H2O en presencia de O2

Aeróbico Lactácico

Ciclo de Krebs:Se produce en la matriz de la mitocondria. En el primer paso se combina Acetil Co A con el ácido oxalacético y forma ácido cítrico. Luego se produce secuencias cíclicas donde se aporta 8 átomos de H, para la cadena respiratoria, 2 moléculas de Co 2 y un ATP. Pero por cada molécula de glucosa son 16 H, 4 Co2 y dos ATP, ya que son 2 Acetil Co A.

Cadena respiratoria:Se realiza en la cresta de la mitocondria, donde el NADH2 y el FASH2 aportan los h+ a la cadena respiratoria que al combinarse con el O2 forman el H2O. Los electrones son llevados por el NADH2 y el FADH2, pasa por una serie de transportadores de electrones formados por hierro y proteínas que son los citocromos, la parte de hierro toma el electrón y lo pasa al próximo citocromo como una fila. Por cada átomo de H2 2 electrones pasan a la cadena y se reducen con 1 átomo de oxigeno para formar agua.Cuando un par de electrones pasa desde el NADH2 hacia el O2 molecular, libera gran cantidad de energía. Es aquí donde cada NAD aporta los 3 ATPS y el FAD los 2 ATP.

Aeróbico Lactácico

Fosforilacion oxidativa:Esta acoplado a la cadena respiratoria. Proceso por el cual se une el Pi al ADP para formar ATP, utiliza la energía que se libera en la cadena respiratoria y forma ATP. La Fosforilación es un proceso endergónico : consume energía procedente de la oxidación.

Metabolismo de las grasas

Los lípidos son una fuente de energía cuando el ejercicio es prolongado, comienza a utilizarse a partir de los 30 minutos aprox.La utilización de los lípidos durante el ejercicio lleva a un ahorro de Glucógeno.Los triglicéridos se almacenan en las células grasas y en las fibras musculares. Para usar su energía los TGC deben descomponerse en un gricerol y tres moléculas de ácidos grasos libres. Este proceso se llama lipolisis y lo lleva a cabo una enzima llamada lipasa. Los ACL son la fuente principal de energía.Los ácidos grasos entran a la mitocondria donde tiene lugar la beta oxidación, aquí se liberan hidrógenos, que pasan a la cadena respiratoria y se forma Acetil Co A, que luego entra al ciclo de Krebs.Requiere mucho oxígeno.

Metabolismo de las proteínas

Este metabolismo se utiliza como ultima opción, ya que forma poco ATP. Se metaboliza de forma aeróbica.Cuando se metaboliza la proteína, esta se rompe en aminoácidos y sucede la desanimación, la cual se para el esqueleto dl carbono del nitrógeno. El carbono va metabolizarse con la glucosa, es decir que realiza el final de glucolisis. Mientras que en el nitrógeno hay 2 posibilidades: una de ellas es el almacenamiento como aminoácidos no esencial; la restante se elimina por orina como urea.