15.1.- CITOSOL: Componentes y función

Núcleo

Alimento

Algas

15.1.- CITOSOL: Componentes y función

• Citoplasma: Espacio entre membranas celular y nuclear.

• Está formado por citoesqueleto, morfoplasma y citosol.

• CITOSOL: Matriz intracelular coloidal formada por:– agua (85%).– Monómeros: aa, ac. grasos, glucosa,

ribosa , ribonucleótidos…, – Sales.– Enzimas de la glucolisis y fermentación.– ARN, ATP.– Polímeros: Proteínas, Polisacáridos

15.1.- CITOSOL: Componentes y función

Loxodes: Ciliado de aguas turbias donde se aprecia Ectoplasma: Granuloso y Endoplasma con orgánulos

• FUNCIONES:

1. Reacciones metabólicas:a. Glucolisis.

b. Síntesis de ATP a nivel de sustrato.

c. Hidrólisis de grasas.

d. Fermentación láctica.

e. Gluconeogénesis.

f. Biosíntesis de ácidos grasos.

2. Síntesis de proteínas (ribosomas).

Ectoplasma: Gel y Endoplasma Sol en Ovocito

1.- Según la forma de captar el carbono (materia orgánica):

• Autótrofos: A partir de la materia inorgánica y del CO2 de la atmósfera.

• Heterótrofos: A partir de otra materia orgánica

2.- Según la forma de obtener la energía:

Fotosintéticos ó Fototrofo: Fotones de luz

Quimiosintéticos ó Quimiotrofo: Reacciones químicas.

15.2.-TIPOS DE NUTRICIÓN

EXOCITOSISEXOCITOSIS

Macrófagos fagocitando E. coli

FAGOCITOSISFAGOCITOSIS

Neutrófilos fagocitando B. anthracis

Ameba que ha fagocitado una diatomea

TIPOS DE NUTRICIÓN

15.2.- FASES DE LA NUTRICIÓN HETERÓTROFA

• Obtención de materia y energía.

• Captar nutrientes a través de los alimentos.

• Digestión y absorción. Intercambio de gases.

• Distribución de los nutrientes hasta las células.

• Metabolismo.

• Eliminación de las sustancias de desecho.

15.2.- INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO CELULAR

Reconocimiento de las reacciones catabólicas por producir:

ATP.

Poder reductor: NADH + H+ y FADH2.

Precursores metabólicos: Acetil CoA, Pirúvico...

Materia inorgánica: CO2 y H2O

Funciones del ATP: Nucleótido no nucleico. Energético.

Coenzimas: NAD y FAD que intervienen en la acción enzimática. Es el poder reductor que está oxidado.

1.- Según la forma de captar el carbono (materia orgánica):

• Autótrofos: A partir de la materia inorgánica y del CO2 de la atmósfera.

• Heterótrofos: A partir de otra materia orgánica

2.- Según la forma de obtener la energía:

Fotosintéticos: Fotones de luz

Quimiosintéticos: Reacciones químicas

TIPOS DE NUTRICIÓN

• 2ª Ley de Termodinámica: Máxima entropía y desorden y mínima energía libre.

• En los seres vivos ocurre al contrario, lo que implica que necesitamos obtener energía.

• Conjunto de reacciones químicas, perfectamente catalizadas, coordinadas, concatenadas.

• Catabolismo y anabolismo.• Catabolismo como reacciones de oxido-reducción

en el que se oxida pierde electrones y el que se reduce los toma. Oxígeno como gran oxidante, reduciéndose él.

CONCEPTOS GENERALES DEL METABOLISMO

TIPOS DE FOSFORILACIONES

1.- A nivel del sustrato: citoplasma: Glucolisis y Fermentación.

2.- Por transporte de protones y electrones:

a.- Fosforilación oxidativa en mitocondrias.

b.- Fotofosforilación en cloroplastos:

b.1.- Cíclica.

b.2.- Acíclica

MECANISMOS DE OBTENCIÓN DE ATP

Cuanto más reducido esté un compuesto más energía potencial contiene: Ejplo.: Ácido graso, glicerina y glucosa

1.- A nivel del sustrato: citoplasma: Glucolisis. Fermentación.

2.- Por transporte de protones y electrones:partiendo de NADH + H+ y FADH2

a.- Fosforilación oxidativa en mitocondrias.

b.- Fotofosforilación en cloroplastos: Se produce NADPH + H+

b.1.- Cíclica.

b.2.- Acíclica

A NIVEL DEL SUSTRATO

FOSFOR. OXIDATIVA: MITOCONDRIASFOSFOR. OXIDATIVA: MITOCONDRIAS

FOTOFOSFORILACIÓN: CLOROPLASTOSFOTOFOSFORILACIÓN: CLOROPLASTOS

15.2.- FUNCIONES DE LAS COENZIMAS EN EL METABOLISMO

• Son: NAD, FAD, NADP y FMN

• Captar protones y reducirse cuando están oxidadas y dar lugar a los...

• Poderes reductores que se utilizarán para:– Reducir y obtener energía (Fosforilaciones).– Reducir la materia inorgánica y producir materia

orgánica (Síntesis autótrofa) (NADPH + H+)

VÍAS CATABÓLICASVÍAS CATABÓLICAS

CATABOLISMO AEROBIOCATABOLISMO AEROBIO

15.3.- GLUCOLISIS

• Proceso catabólico. Se obtiene 2 ATP.

• Proceso de oxidación: Se obtiene 2 NADH+ H+

• Proceso anaerobio que no necesita oxígeno

• Ocurre una rotura (LISIS) de la glucosa

• LUGAR: Citoplasma de cualquier célula.

• Sustrato: Sustancia inicial: GLUCOSA.

• Producto final: Dos ácidos pirúvicos.

GLUCOLISISGLUCOLISIS

15.3.- GLUCOLISIS: ETAPAS

1ª Etapa: 2 ATP 2 ADP

a) Glucosa Fructosa 1-6 DP (- 2ATP)b) Fructosa 1-6 DP (2) Gliceraldehido3P

2ª Etapa: NAD NADH+ H+

a)(2) Gliceraldehido 3 P (2)Glicérico 1-3DP + (2NADH)

2 ADP 2 ATPb) (2)Glicérico 1-3DP (2)Glicérico 3 P (+2 ATP)

2 ADP 2 ATP3ª Etapa: (2)Glicérico 3 P (2) Pirúvico (+2ATP)

1ª: Activación y rotura; 2ª: Oxidación y equilibrio; 3ª: Energética

GLUCOLISISGLUCOLISIS

GLUCOLISISGLUCOLISIS

15.3.- GLUCOLISIS: BALANCE

Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+         2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O

15.4.- DESTINO DEL ÁCIDO PIRÚVICO

• 1.- ANAEROBIOSIS: FERMENTACIÓN– Láctica

Citoplasma– Alcohólica

• 2.- AEROBIOSIS: RESPIRACIÓN CELULAR– Descarboxilación oxidativa.– Ciclo de Krebs Mitocondria– Fosforilación oxidativa

                                                                         

                       

FERMENTACIÓN LÁCTICAFERMENTACIÓN LÁCTICA

                                                                         

                       

FERMENTACIÓN LÁCTICAFERMENTACIÓN LÁCTICA

L. bulgaricusL.casei

                                                                         

                       

FERMENTACIÓN ALCOHÓLICAFERMENTACIÓN ALCOHÓLICA

                                                                         

                       

GLUCONEOGÉNESISGLUCONEOGÉNESIS

• PROCESO ANABÓLICO

• Ocurre principalmente en el citoplasma de los hepatocitos.

• Sustancia inicial: pirúvico, láctico, glicerina y casi todos los aminoácidos. (C. KREBS)

• Sustancia final: GLUCOSA.

• Se necesita energía (ATP) y hay que reducir los precursores metabólicos (inicial)

• 2 Ac. Pirúvico + 4 ATP+ 2 GTP + 2 NADH+H+ + 6 H2 O -----------> Glucosa + 4ADP + 2GDP + 6Pi + 2NAD + 2 H+