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Metabolismo celular
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Metabolismo celular
METABOLISMO: es el conjunto de reacciones físico-químicas que ocurren en un ser vivo Estos procesos a nivel molecular permiten las diversas funciones de las células: crecer, reproducirse, nutrirse mantener sus estructuras, responder a estímulos, etc.
1. EL METABOLISMO CELULAR. ASPECTOS GENERALES El metabolismo comprende una serie de transformaciones químicas y procesos energéticos que ocurren en el ser vivo. Para que sucedan cada una de esas transformaciones se necesitan enzimas que originen sustancias que sean a su vez productos de otras reacciones. El conjunto de reacciones químicas y enzimáticas se denomina rutas o vía metabólica.
(Fotosíntesis, glucolisis, ciclo de Krebs, Fosforilación oxidativa o cadena respiratoria)
El metabolismo se divide en: Catabolismo y anabolismo. El catabolismo es la de degradación de sustancias con liberación de energía. ExergónicasEl anabolismo es la construcción de sustancias complejas con necesidad de energía en el proceso. Endergónicas
El metabolismo se divide en:
Anabolismo
Catabolismo
CATABOLISMO Libera energía
Reacciones degradativas Catalizadas por enzimas Liberan energía Compuestos complejos a simples. R. Exergónica
ANABOLISMO Requiere energía
Reacciones biosínteticas Catalizadas por enzimas Utilizan energía Compuestos simples a Complejos R. endergónica
Catabolismo: Degradación de compuestos complejos a sencillos con liberación o ganancia de energía. Ejemplo. Glucólisis
C3H6O3
Anabolismo: Es la transformación de compuestos sencillos a complejos con necesidad de energía. Ejemplo. Síntesis de proteínas y la síntesis de ácidos nucleicos.
El trifosfato de adenosina La fuente principal de energía para los seres vivos es la glucosa . La energía química se almacena en la glucosa y en otras moléculas orgánicas que pueden convertirse en glucosa. Cuando las células degradan la glucosa, se libera energía en una serie de pasos controlados por enzimas. La mayor parte de esta energía se almacena en otro compuesto químico: el trifosfato de adenosina o ATP .
LA FUENTE DE ENERGÍA PARA LAS CÉLULAS Base nitrogenada AdeninaATP está formado Pentosa Ribosa Grupo 3 Fosfatos
Coenzimas transportadoras de electrones
FADP + 2H + 2e FADPH + H
Coenzima Co A. transportadoras de carbonos en el ciclo de Krebs
NADP= Adenosina difosfato de nicotinamida
FADP= Adenosina difosfato de flavina
Rutas metabólicas:
Fotosíntesis:
Glucolisis
Ciclo de Krebs
Cadena respiratoria o fosforilación oxidativa
Fase luminosa
Fase oscura
6CO2 + 6 H2O ---------- C6 H12 O6 + 6O2Luz SolarClorofila
FOTOSÍNTESIS
FOTOSÍNTESIS
Fase luminosa
Fase oscura
Fase luminosa
+
+
Fase luminosa = Energía ATP NADPH + O2
Fotolisis
NADPHSíntesis de ATP
Liberación de O2
HHO2
Pi
Fotofosforilación
2OH
Fotólisis
H NADP
HNADP
H
ADP
ADP+P
ATP
Fase luminosa de la Fotosíntesis
Fase oscura o Ciclo de Calvin Benson
6
6
1212
2 fosfogliceradeído
Fructosa 6 P
Glucosa
Rib
ulos
a 1,
5
difo
sfat
o
CO2
12. Ácido 3
fosfoglicérico
12 Ácido 1,3 bifosfoglicérico
ATP
ADP
12 Fosfogliceraldehido 3 fosfato
NADPH
NADP2 Pb. Gliceraldehido
La ribulosa-1,5-fosfato (BPRu), que se carboxila con el CO2, y se descompone en 12 moléculas de ácido-3-fosfoglicérico. (Fijación)
Con el gasto de un ATP, el ácido-3-fosfoglicérico se fosforila en ácido-1,3-bifosfoglicérico Éste se reduce con el NADPH, y se libera una molécula de ácido fosfórico, formándose el gliceraldehido-3-fosfato.
La molécula formada puede seguir ahora dos vías: una es dar lugar a más ribulosa-1,5-fosfato para seguir el ciclo, y la otra es dar lugar a los distintos principios inmediatos: glucosa o fructosa y almidón
Fase oscura o Ciclo de Calvin
2 fosfogliceradeído
Fructosa 6 P
Glucosa
Glucolisis o Proceso de Embden Meyerhoff ruta anaeróbica
Glucosa
BP Fructuosa
2 P Gliceraldehido
2 Ácido Piruvico
2 ATP
2 ADP
4 ADP
4 ATP
2 NADP
2 NAPDP H
Gliceral
hido
Piru Vato
Glucolisis o Proceso de Embden Meyerhoff Resultado final
=
2 NADP H
Ácido Pirúvico
Ácido PirúvicoAnaeróbicaSi no requiere energía
Ciclo de Krebs
AeróbicaSi requiere energía el organismoFermentación
Fermentación
Láctico
Acido
Etílic
o
Ácid
o
Anaeróbica
Ciclo de Krebs o Ciclo del Ácido cítrico
Ciclo tricarboxilico
Ciclo de Krebs
Ácido pirúvicoCCC
Acetil Co ACC
CoA
CCCCCCCCCC
NADP
Mediante la descarboxilación oxidativa del piruvato, se forma un grupo acetilo de 2 carbonos que se une a la Co A.
CO2
CO2
NADPH
Ácido Oxalacético
CoA sirve de transportado al grupo acetilo para que done sus carbonos a un compuesto de 4 carbonos (Á. oxalacético)
Ácido cítrico
Co A
El ácido cítrico sufre un reordenamiento, en su grupo OH formando Ácido isocítrico
CCCCCCÁcido isocítrico
El ácido isocítrico pierde un carbono liberando CO2 y un H que se es transportado por un NADP. Formando: ácido cetaglutárico
CCCCCÁcido cetaglutaríco
CO2
NADPH
NADP
NADPH
El ácido cetaglutaríco pierde un carbono liberando CO2 y un H que es transportado por un NADP y energía (ATP). Formando: ácido succínico
H2O
NADP
FADPH
CCCCÁcido succínico
H2O
CCCCÁcido fumárico
El ácido succínico al reaccionar con agua y transportador de electrones FAD , se convierte en ácido fumárico, liberando FADPH
NADPH
El ácido fumárico también reacciona con agua formando el ácido maléico
CCCCÁcido maléico
Finalmente el ácido maléico se convierte en ácido oxalacético liberando una molécula de NADPH
NADP
CICLO DE KREBS
ATP
ADPFADP
Cadena respiratoria o Fosforilación oxidativa
Los transportadores de electrones que se ganaron en la Glucolisis ( 2 NADP H)
Ciclo de Krebs ( 8 NADP H)
( 2 FADP H)
Son transportados a la membrana interna de la mitocondria ( Espacio intermembranoso)
Por cada NADPH que pasa por la membrana interna de la mitocondria son liberados los H en el espacio intermembranoso y sucede una oxido reducción de los H liberándose 3 ATP por cada NADPH en total pasan 10 NADPH = libertándose 30 ATP
Por cada FADPH que pasa por la membrana interna de la mitocondria son liberados los H en el espacio intermembranoso y sucede una oxido reducción de los H liberándose 2 ATP por cada FADPH en total pasan 2 FADPH = libertándose 4 ATP
Los H a liberar su energía se unen al oxigeno para formar vapor de agua y el resultado final
de la fosforilación oxidativa es la
formación de 34 ATP + vapor de H2O
¿Cómo entran los lípidos y proteínas al ciclo de Krebs?
Carbohidratos
Glucosa
Glucólisis
Ácido pirúvico
Acetil Co A
Ciclo de Krebs
Grasas
Ácidos Grasos Glicerol
Proteínas
Aminoácidos
