Bioenergética - metabolismo glucosa

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  • BioenergticaMetabolismo de GlcidosMSc. Sergio Zepeda MaluendaAdaptado: MSc. Nelson Verdejo G.

  • METABOLISMO DE GLCIDOS

    El METABOLISMO es el conjunto de reacciones con las que los seres vivos adquieren, producen y utilizan energa para sus diferentes funciones

    El metabolismo tiene cuatro FUNCIONES especficas: 1. Obtener energa qumica de la degradacin de los nutrientes. 2. Convertir las molculas nutrientes en precursores. 3. Sintetizar las macromolculas biolgicas necesarias para la clula. 4. Sintetizar o degradar biomolculas, necesarias para ciertas funciones celulares.

  • RUTAS METABLICAS

    Las rutas metablicas se clasifican en dos categorias: rutas catablicas (degradativas) o rutas anablicas (biosintticas).rutas anfiblicas

    CATABOLISMO: conjunto de reacciones por las que la clula degrada los nutrientes

    ANABOLISMO: reaccioes mediante las que la clula sintetiza sus biomolculas Las molculas reaccionantes, intermediarios y productos, se denominan METABOLITOS o, tambin intermediarios metablicos. Las rutas metablicas pueden ser lineales o cclicas

  • ALMACENAMIENTO METABLICO DE LA ENERGA LIBRE

    Las biomolculas tienen elevada energa potencial. Su degradacin libera energa libre, parte de la cual es almacenada, en forma de: Compuestos fosforilados: NADPHEn unos casos, se acopla la fosforilacin de un compuesto, con lo que se origina: Fosfgenos ATP, Glucosa-6-P etc., etc.

    En otros se se conserva en forma de tomos de Hidrgeno o de e-. Tales H los obtienen, de sustratos oxidables, las deshidrogenasas: AH2 + NADP+ A + NADPH + H +

    Tanto el ATP como el NADPH son la conexin energtica entre elcatabolismo (productor de energa) y el anabolismo, que precisa aporte energtico.

  • CATABOLISMO DE MOLCULAS BIOLGICAS

    La mayor parte de las rutas catablicas aerobias de glcidos, lpidos y protenas convergen en unos pocos productos finales. Pueden considerarse tres etapas fundamentales:Degradacin de las macromolculas en sus unidades constitutivas.2. Degradacin de esas unidades en molculas ms simples: Pyr y AcCoA3. Oxidacin total de esas unidades en el ciclo del cido ctrico (Krebs) Las vas catablicas aerobias convergen todas en el ciclo de Krebs, que es uno de los puntos claves del metabolismo celular

  • Oxidacin de la glucosa hasta cido Pirvico (1)La Gliclisis o Gluclisis constituye la primera etapa en el metabolismo de la Glucosa. Ocurre en el citosol y no requiere de O2 para realizarse

    La Gliclisis produce una pequea cantidad de ATP y dos molculas de un compuesto de tres carbonos llamado cido Pirvico

    Durante este proceso se reducen, porque aceptan hidrgenos, dos molculas de NAD+ a NADH + H+

  • 2 NADH se oxidan (ceden hidrogeno) y forman 2 molculas de NAD+ y adems se descarboxila para formar Etanol.2 NADH se oxidan (ceden hidrogeno) y forman 2 molculas de NAD+ para formar cido lctico.Respiracinanaerbica

  • EQUIVALENCIA1 NADH = 3 ATP1 FADH = 2 ATP

    La Dihidroxiacetona fosfato se transforma en Gliceraldehido 3 fosfato por la enzima:- 1 ATP (energa de activacin) - 1 ATP (energa de activacin) EXOCINASAGLUCOSA 6 FOSFATO ISOMERASAFOSFOFRUCTOKINASAFRUCTOSA 1,6 BIFOSFATO ALDOASATRIOSA FOSFATO ISOMERASA

  • + 6 ATP + 2 ATP + 2 ATP GLICERALDEHIDO FOSFATO DESHIDROGENASAFOSFOGLICERATO CINASAFOSFOGLICERATO MUTASAENOLASAPIRUVATO CINASAHasta aqu el proceso es anaerbico y ocurre en el citoplasma.

  • CoA + NAD+NADH + H(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)+ 6 ATP + 6 ATP + 6 ATP + 2 ATP + 4 ATP + 6 ATP CONDENSACINCITRATO SINTASAACONITASAISOCITRATO DESHIDROGE-NASA -KETOGLUTARATO DESHIDROGENASASUCCINYL-CoA SINTETASASUCCINATO DESHIDROGENASAFUMARASAMALATO DESHIDROGENASAPIRUVATO DESCARBOXILASADesde aqu ocurre la descarboxilacin oxidativa (aerbico) y ocurre en la mitocondriaCiclo del ATC Ciclo de Krebs

  • EN TOTAL ------------------------------------ + 40 ATP

    ENERGA DE ACTIVACIN ------------------ - 2 ATPTOTAL ENERGA X 1 GLUCOSA ------------- 38 ATP 1 ATP ---------------------------------------- 7000 cal1 ATP ---------------------------------------- 7 Kcal

    Por lo tanto

    1 molcula de glucosa produce:38 ATP = 266 Kcal = 266000 cal BALANCE ENERGTICO

  • LA CADENA DE TRANSPORTADORES ELECTRNICOS

    La cadena de transportadores de electrones (=cadena respiratoria) est dispuesta en orden creciente de afinidad por los electrones. Sus componentes son:

    NADH ----------> FMN (flamn mono nucletido) UBIQUINONA O2

  • Complejo I: FMNComplejo II: UbiquinonaComplejo III: Citocromo b, Citocromo C1 (Cit. C reductasa)Complejo IV: Citocromo a, Citocromo a3 (Cit. C oxidasa)

  • Al final de la cadena transportadora de electrones se forma aguaIIIIIIIVCitocromo C reductasaCitocromo C oxidasa

  • Los protones se concentran en el espacio intermembrana y forman un gradiente de concentracin, el cual se mueve de mayor concentracin (espacio intermembrana) a menor concentracin (matriz mitocondrial), haciendo que la ATPsintetasa sintetize ATP por el movimiento de protones.

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