METABOLISMO Y RESPIRACIÓN

CELULAR

METABOLISMOIntercambio

Materias

Medio AmbienteIndividuo

Sustancias

EnergíaSustanciasNo Aprovechables

Transforman

Liberando al medio

METABOLISMO

FUNCIONES DEL METABOLISMO

Incorporación de los NutrientesObtención de energía por medio de

la DegradaciónSíntesis y Degradación de

BiomoléculasEliminación de sustancias de

desechos

ANABOLISMO Y CATABOLISMO

Comprende las relaciones de síntesis

Sintetizan compuestos de mayor complejidad a partir de compuestos mas sencillos

Consume energía en forma de ATP

Sus reacciones son por lo general endergónicas

Comprenden reacciones degradativas

Degradan compuestos complejos transformándolos en compuestos mas sencillos

Libera Energía en forma de ATP

Sus reacciones son generalmente exergónicas. ∆G

Anabolismo Catabolismo

ANABOLISMO Y CATABOLISMO

Sus reacciones son generalmente de reducción

Utilizan cofactores reducidos como NADPH+H+ FADH2, NADH +H +.

Liberan Cofactores oxidados

Compuestos se reducen y los cofactores se oxidan.

Sus reacciones son generalmente de oxidación.

Utilizan cofactores oxidados como NADP, FAD, FMN Y NADH.

Libera Cofactores reducidos

Compuestos se oxidan y los cofactores se reducen.

Anabolismo Catabolismo

ANABOLISMO Y CATABOLISMO

Origen Convergente y su destino es divergente

Procesos no espontáneos al tener que suministrar energía ∆G --

Origen divergente y su destino es convergente

Procesos espontáneos al liberar energía ∆G --

Anabolismo Catabolismo

ANABOLISMO Y CATABOLISMO

CARACTERÍSTICAS DE LOS CICLOS METABÓLICOS Las reacciones se suceden unas a otras y

las transformaciones ocurren de forma gradual

Cada vía cumple determinadas funciones Reacciones catalizadas por enzimas Vías reguladas en reacciones iniciales Tienen localización celular característica La Vía puede ser anabólica o catabólica

VÍAS METABÓLICAS

VÍAS METABÓLICAS

Se reconoce fácilmente el sustrato inicial y el producto final

Las transformaciones dentro de las vías se pueden verificar de forma gradual

CICLOS METABÓLICOS

Secuencia cerrada de reacciones donde el producto de cada reacción es el sustrato de la siguiente

No es fácil precisar el sustrato inicial ni el producto final de cada reacción

RESPIRACIÓN CELULARProceso Transformación de energía

Nutrientes

Aceptor final Oxígeno en energía metabólica y calor

Se produce

Con

teni da

Ten

iend o

Mitocondrias

Localizado

Energía Química

mediante Contenida

ATP

convert

ida

CO2

H2O

Calor

ETAPAS DE RESPIRACIÓN CELULAR

Ciclo de Krebs. Localizado en la Matriz Mitocondrial

Cadena transportadora de Electrones. Localizado en la membrana interna de la mitocondria

Fosforilación Oxidativa. Localizado en la membrana interna mitocondria en las crestas mitocondriales

ORÍGENES Y DESTINO DEL ACETIL COA

Producto de la degradación de Glúcidos, Aminoácidos y Ácidos Grasos

Participa en la síntesis del Colesterol, Ácidos Grasos y Cuerpos Cetónicos

Ácido Pirúvico + COA + NAD+ Acetil-Coa + NADH + CO2 + H+

CICLO DE KREBS

Vía Metabólica en la cual el grupo acetilo se degrada totalmente hasta dos moléculas de CO2 y cuatro pares de Hidrógenos en forma de cofactores reducidos

Se localiza en la matriz mitocondrial

SECUENCIA DE REACCIONES DEL CICLO DE KREBS Reacción de la Sintetasa CítricaReacción de la Sintetasa Cítrica. Condensa el

Ácido oxalacético, metabolito inicial de la Acetil Coa

Reacción de la Deshidrogenasa IsocítricaReacción de la Deshidrogenasa Isocítrica. El ácido cítrico se transforma en ácido isocítrico

Reacción de la Deshidrogenasa Alfa-Ceto-Reacción de la Deshidrogenasa Alfa-Ceto-Glutárica.Glutárica. El ácido alfa-ceto-glutárica se descarboxila oxidativamente transformándose en succinil-Coa

Reacción de la Succinil-Coa Sintetasa. Reacción de la Succinil-Coa Sintetasa. El succinil-Coa se transforma en ácido succinico

Reacción de la Deshidrogenasa Succinica.Reacción de la Deshidrogenasa Succinica. El ácido succinico se oxida, transformándose en ácido fumárico

Reacción de la Deshidrogenasa Málica. Reacción de la Deshidrogenasa Málica. El ácido málico se transforma en ácido oxalacético.

SECUENCIA DE REACCIONES DEL CICLO DE KREBS

CICLO DE KREBS

ANAPLEROSIS

Mecanismo que mantiene el nivel fisiológico de los metabolitos intermediarios del ciclo

Principal enzima anaplerótica del ciclo es la carboxilasa pirúvica, que transforma el ácido pirúvico en ácido oxalacético.

FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS Obtención de energía mediante degradación del

Acetil-Coa Sus metabolitos intermediarios participan en

procesos anabólicos

A Nivel de la Sintetasa CítricaA nivel de la Deshidrogenasa

IsocítricaA nivel de la Deshidrogenasa alfa-

ceto-glutárica

REGULACIÓN DEL CICLO DE KREBS

CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES

Proceso en el que los equivalentes de reducción reaccionan con el oxígeno de forma gradual, formando agua, y liberando energía.

La energía liberada se dispone en forma de un gradiente de protones entre las dos caras de la membrana mitocondrial

CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES

CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES

Los transportadores que intervienen en ella son:

1. Transportadores de hidrógeno2. Transportadores de electrones

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

Proceso de Síntesis de ATP, produciéndose de forma acoplada al transporte de electrones en la membrana interna de la mitocondria

El sitio de síntesis de ATP es el Complejo V o ATP Sintetasa

TEORÍA QUIMIOSMÓTICA

Plantea que:

1. Al ser transportados los electrones por los complejos de la cadena respiratoria, se crea un gradiente de protones.

2. La membrana Interna de la mitocondria es impermeable a los protones.

3. La ATP Sintetasa está empotrada en la membrana y situada vectorialmente.

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

EFECTOS DE LOS INHIBIDORES DE LA CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES

Los Inhibidores detienen:

1. Consumo de Oxígeno2. Formación de agua3. Oxidación de Sustratos4. Síntesis de ATP5. Disipan el gradiente de Protones

EFECTOS DE LOS INHIBIDORES DE LA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

Estas sustancias detienen:

1. Consumo de Oxígeno2. Formación de agua3. Oxidación de Sustratos4. Síntesis de ATP5. Se alcanza el pH límite

EFECTOS DE LOS DESACOPLADORES DE LA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

Provocan:

1. Aumento de consumo de Oxígeno2. Aumento de la formación de agua3. Aumento de oxidación de Sustratos4. Detención de la Síntesis de ATP5. Disipación del gradiente de

protones6. Liberación de energía en forma de

calor