INTRODUCCION AL METABOLISMOBlga. Roxana Mestas ValdiviaArea de Qumica BiolgicaDepartamento de BiologaUniversidad Nacional de San Agustn

QUE ES EL METABOLISMO?Es el conjunto de todas las transformaciones qumicas que se producen en una clula u organismo, integrado en un circuito de reacciones dinmicas sometida a controles y equilibrios regulatorios.

Es el proceso a travs del cual los organismos vivos adquieren y utilizan la energa libre que requieren para realizar sus diversas funciones .

FUENTES DE CARBONO Y ENERGA PARA EL METABOLISMO

El metabolismo se divide en dos partes:Catabolismo, es el conjunto de las reacciones degradativas de los nutrientes polimricos por las que se obtiene energa, poder reductor y molculas precursoras de las macromolculas biolgicas.Anabolismo, es el conjunto de las reacciones biosintticas que requieren energa y poder reductor.

PRINCIPALES CARACTERSTICAS DELCATABOLISMO Y EL ANABOLISMOCATABOLISMODegradativo, oxidativoGenera energa, produce ATPLos productos finales e intermediarios son materias primas para el anabolismoGenera desechos que se excretan al entornoLISISANABOLISMOSinttico, reductivoUtiliza energa, consume ATPLos productos finales son materias primas para el catabolismoGENESISNutrientes que contiene energaGlcidosGrasasProtenasMacromolculas celularesProtenasPolisacridosLpidosAcidos nucleicosProductos finales no energticosCO2, H2ONH3Molculas precursorasAminocidosMonosacridosAcidos grasosBases nitrogenadasCATABOLISMO

AnabolismoADP + PiNAD+NADP+ATPNADHNADPHEnerga qumica

SIMILITUDES DEL ANABOLISMO Y EL CATABOLISMOA nivel de oxidacin y reduccin: Ambas utilizan nucletidos de adenina (NAD+ y NADP+)A nivel energtico: El catabolismo es exergnico con requerimiento de ADP par producir ATP. El ATP sirve como fuente de energa para las reacciones del anabolismo, producindose ADP.A nivel de los compuestos iniciales, los productos finales y los metabolitos intermediarios.El anabolismo y el catabolismo son procesos integrados y complementarios. Lo que es producido por el catabolismo es requerido por e anabolismo y viceversa.

Etapas del Metabolismo

Las grandes molculas se rompen en las molculas ms pequeas que las forman: monosacridos, aminocidos, cidos grasos y glicerol, y nucletidos (proceso conocido en animales como digestin).Las molculas ms pequeas se degradan hasta unas pocas molculas ms simples (metabolitos) que juegan un papel central en el metabolismo. La mayora de ellas (azcares, cidos grasos, glicerol, varios aminocidos) se convierten en acetil coenzima A. Se obtiene algo de ATP y NADH.El acetil CoA se oxida a dixido de carbono y agua por medio del ciclo del cido ctrico y la fosforilacin oxidativa, obtenindose poder reductor y energa.En esta etapa se obtiene la mayor parte del ATP.Etapas del Metabolismo

FUNCIONES DEL METABOLISMOObtener energa qumica (ATP) degradando nutrientes ricos en energa (o a partir de la energa solar)Convertir molculas nutrientes en molculas celulares (fabricar los componentes celulares)Polimerizar precursores monomricos a protenas, cidos nucleicos, lpidos, polisacridos, etc.Sintetizar y degradar biomolculas requeridas en funciones celulares especializadas (hormonas, neurotransmisores, etc.)

Una serie de reacciones catalizadas enzimticamente que producen productos especficos.

En una ruta, un reactante se convierte en un producto a travs de una serie de intermediarios: los metabolitosQU ES UNA RUTA METABLICA?

RUTAS METABLICAS"Biochemistry" Garrett, R.H.and Grisham, C.M. SaundersCollege Publishing. 2005

Las rutas metablicas pueden ser:1. Lineal (Gliclisis)

2. Ramificada: Convergente (Catabolismo de Aminocidos) Divergente (Sntesis de Aminocidos)

3. Cclica (Ciclo de Krebs, Ciclo de la Urea)

4. Espiral (Oxidacin de Acidos Grasos)

CARACTERSTICAS DE LAS RUTAS METABOLICASSon irreversibles: son altamente exergnicas de modo que las reacciones proceden hasta el finalCada ruta metablica tiene una primera etapa obligatoriaTodas las rutas metablicas estn reguladasLas rutas metablicas de las clulas eucariticas ocurren en sitios especficos

REGULACIN DE LAS RUTAS METABLICASSirve para:Que la velocidad de la va est adaptada a las necesidades de la clulaQue las vas de sntesis y degradacin no est activas a la vez. Las rutas catablicas y anablicas no son inversas las unas de las otras. Ambas rutas tienen a menudo localizacin diferente en las clulas

Se d a tres niveles:1. Por los enzimas alostricos, capaces de cambiar la actividad cataltica en respuesta a moduladores estimuladores o inhibidores.2. Mediante regulacin hormonal.3. Por regulacin de la concentracin de un enzima en la clulaREGULACIN DE LAS RUTAS METABLICAS