Energética celular
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ENERGÉTICA CELULAR Y METABOLISMO
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ENERGÉTICA CELULAR Y METABOLISMO
Reacciones endergónicas y exergónicas
La energía debe ser suministrada
Energía liberada
Reacciones de oxidación-reducción
Las reacciones químicas son transformaciones de energía. Reacciones REDOX La pérdida de un electrón se denomina oxidación y el átomo o
molécula que pierde el electrón se dice que se ha oxidado. La reducción es, por el contrario, la ganancia de un electrón. La oxidación y la reducción siempre ocurren simultáneamente
REDOX EN SISTEMAS BIOLÓGICOS
Las reacciones que capturan energía como la fotosíntesis y las que liberan
energía glucólisis y respiración, son reacciones de oxidación-reducción.
La oxidación completa de un mol de glucosa libera 686 kilocalorías de energía libre.
La reducción del dióxido de carbono para formar un mol de glucosa almacena 686 kilocalorías de energía libre en los enlaces químicos de la glucosa.
Si esta energía fuera liberada de una sola vez, la mayor parte se disiparía como calor.
GlucosaC6 H12 O6 + O2
Respiración Celular
6CO2 + 6H2O Energía+
6CO2 + 6H2O Energía+Glucosa
C6 H12 O6 + O2
Fotosíntesis
OXIDACIÓN
REDUCCIÓN
¿Qué es el ATP?
Adenosín trifosfato
Todas las actividades biosintéticas requieren energía.
La clave del almacenamiento de la energía está en el ATP
Cuando se rompen pueden transferir una buena cantidad de energía 7.3 kcal/mol
Para reacciones endergónicas
Nucléotidos y coenzimas importantes en la respiración
GTP: El Guanosín trifosfato también guanosina-5'-trifosfato
NAD+: La dinucleótido de nicotinamida adenina es una coenzima (vitamina B3) NADH
FAD El dinucleótido de flavina-adenina es una coenzima compuesta por una unidad de riboflavina (vitamina B2)
FADH2
Metabolismo Es el conjunto de reacciones con las que los seres
vivos adquieren, producen y utilizan energía para sus diferentes funciones
FUNCIONES:
1. Obtener energía química de la degradación de los nutrientes.
2. Convertir las moléculas nutrientes en precursores.
3. Sintetizar o degradar biomoléculas, necesarias para ciertas funciones celulares.
RUTAS METABÓLICAS
CATABOLISMO: conjunto de reacciones por las que la célula degrada los nutrientes
ANABOLISMO: reacciones mediante las que la célula sintetiza sus biomoléculas
Las moléculas reaccionantes, intermediarios y
productos, se denominan METABOLITOS o, también intermediarios metabólicos. Las rutas metabólicas pueden ser lineales o cíclicas
Las células acoplan las reacciones endergónicas que requieren energía con la energía liberada por las r. exergónicas.
Las células regulan las reacciones químicas utilizando enzimas para reducir la energía de activación
Respiración celular
El proceso mediante el cual la glucosa es subdividida para liberar la energía química almacenada en sus enlaces, se conoce como respiración celular
A CONTINUACIÓN VEREMOS COMO OCURRE
Ciclo deKrebsGlucólisis Transporte de
electrones
2 ATP 2 ATP 32 ATP
En el citoplasma En la mitocondria
Moléculas de NADH y FADH2
GLUCÓLISIS
La glucólisis tiene lugar en el citoplasma celular.
Consiste en una serie de diez reacciones, cada una por una enzima determinada
Transformar una molécula de glucosa en dos moléculas de tres carbonos, el ácido pirúvico.
Se obtiene un total de 2 ATP 2 NADH
Hexoquinasa o Glucoquinasa
Fosfoglucoisomerasa
Fosfofructoquinasa
Aldolasa
Triosafosfato deshidrogenasa
Fosfoglicerato quinasa
Enolasa
Fosfogliceromutasa
Piruvato quinasa
CICLO DE KREBS
Recordemos que la glucólisis ocurre en el citoplasma y como producto final se produce ácido pirúvico (piruvato).
El piruvato es transportado a la matriz mitocondrial donde pierde una molécula de CO2 , reacciona con la coenzima A y se transforma en acetil coenzima A ó ACETIL CoA
El acetil CoA ingresa al ciclo de Krebs Veamos las reacciones que ocurren
Cic
lo d
e kr
ebs
Cadena de transporte de electrones
En la glucólisis se produjeron 2 moléculas de ATP y otras 2 moléculas de ATP en el ciclo de Krebs por cada molécula de glucosa rota.
Pero aún la célula no ha podido utilizar la mayor cantidad de la energía que estaba contenida en la glucosa, esa energía está almacenada provisionalmente en los pares de electrones de los enlaces del NADH y el FADH2.
El proceso mediante el cual esa energía se transfiere del
NADH y el FADH2 para formar ATP, se conoce como cadena de transporte de electrones. En esta fase de la respiración aeróbica SE NECESITA oxígeno (O2).
La cadena de transporte de electrones ocurre en la membrana de la mitocondria.
Libera una enorme cantidad de energía, que se convierte en 32 moléculas de ATP.
No obstante los organismos con respiración aeróbica consiguen suficiente energía de este proceso para vivir.
Los organismos aeróbicos, liberan además algunos desperdicios del proceso de respiración, además de la energía en forma de calor, se libera agua y dióxido de carbono (CO2).
Fotosíntesis
Reacciones dependientes de la luz: En los tilacoides la clorofila capta luz solar, las convierten en energía química almacenada en (ATP y NADPH) y se libera oxígeno.
Reacciones independientes de la luz: enzimas del estroma utilizan la energía (ATP y NADPH) para formar la glucosa.
Clorofila absorbe luz violeta, azul y roja y refleja la verde
Carotenoides, pigmentos accesorios. Absorben verde, azul y reflejan amarillo – naranja
Cada tilacoide contiene miles de copias de dos tipos de fotosistemas: fotosistema I (FS I) y fotosistema II (FS II).
Cada fotosistema está asociado con una cadena transportadora de electrones diferente.
Ciclo de Calvin
