METABOLISMO

GLUCLISISGLUCONEOGNESIS

METABOLISMO

Metabolismo es un conjunto de reacciones qumicas que tienen lugar dentro de las clulas de los organismos vivos, las cuales transforman energa, conservan su identidad y se reproducen. Hay dos grandes procesos metablicos: anabolismo o fase biosinttica y catabolismo o fase degradativa.

En una clula viva se llevan a cabo miles de reacciones simultneamente y cada sustancia esta controlada de tal manera que no se acumulan ni faltan intermediarios ni productos, esto a condiciones no extremas

CATABOLISMO: Degradacin de sustancias complejas

ANABOLISMO: Sntesis de las molculas orgnicas

RUTAS CENTRALES DEL METABOLISMO ENERGTICO

RUTAS DIFERENCIADAS PARA BIOSNTESIS Y DEGRADACINLas rutas de biosntesis y degradacin rara vez, quiz nunca, son simples inversiones unas de otras, a pesar de que suelen empezar y terminar con los mismos metabolitosLas condiciones que activan una ruta , tienden a inhibir la ruta opuesta y viceversa

ALGUNAS CONSIDERACIONES BIOENERGTICASCmo se genera la energa metablica?NAD+ : Agente oxidante (Aceptor de e-)NADH : Agente reductor (Donador de e-)

PRINCIPALES MECANISMOS DE CONTROL METABLICOControl de la Actividad EnzimticaControl de la Concentracin EnzimticaCompartimentacinHormonas

GLUCLISISLa gluclisis es la ruta por medio de la cual los azcares de 6C se rompen, dando lugar a un compuesto de 3C, el piruvato.FosforilacinHormonas

Compartimentacin

Es la capacidad de algunos organismos que poseen la materia enzimtica necesaria para convertir sustancias inorgnicas a partir de energa solar u otra fuente de energa en compuestos orgnicos.

Fotoauttrofos Plantas, AlgasQuimioauttrofos Algunas BacteriasAUTOTROFIA

Es el proceso metablico por el cual, las plantas, las algas y algunas bacterias usan la energa solar para convertir el CO2 en glucosa y otros carbohidratos.

FOTOSNTESIS

Los organismos hetertrofos en contraste con los organismos auttrofos, son aquellos que deben alimentarse con las sustancias orgnicas sintetizadas por otros organismos, bien sea auttrofos o hetertrofos como ellos.

Fotohetertrofos Bacterias purpreasQuimiohetertrofos Hongos, animales

Los hetertrofos pueden ser de dos tipos fundamentalmente: Consumidores, o bien saprofitos y descomponedores.HETEROTROFIA

Las clulas aerobias obtienen la energa de la respiracines decir, mediante la transferencia de e- desde las molculasorgnicas combustibles hasta el O molecular.RESPIRACINEjemplo del metabolismo aerobio de carbohidratos:

Respiracin aerobiaEn este caso el aceptor de electrones es el oxgeno La respiracin aerbica se orienta a la produccin de biomasa Por respiracin aerbica se obtienen algunos productos intermedios extracelulares: cidos ctrico, itacnico, glutmico, antibiticosRESPIRACIN AEROBIA

Respiracin anaerobiaEl aceptor de electrones es un compuesto inorgnico diferente al oxgeno, por ejemplo: nitratos, sulfatos, carbonatos etc.Tratamiento de aguas residuales al degradar materia orgnica en presencia de nitratosLas bacterias sulfatoreductoras son utilizadas en el tratamiento de aguas residuales para degradar compuestos aromticos (indoles, fenoles)RESPIRACIN ANAEROBIA

Se da como resultado la formacin de alcoholes o cidos orgnicos, tiene lugar de manera caracterstica en los materiales vegetales, como consecuencia de la degradacin de los carbohidratos.FERMENTACINEn trminos generales, la fermentacin implica el empleo de microorganismos para llevar a cabo transformaciones de la materia orgnica catalizada por enzimas.

TIPOS DE METABOLISMOS

Habito nutricionalFuente de carbonoFuente de energaDador electrnicoAceptor electrnicoEjemplos de organismosFotolitotrficoCO2LUZSH2H+,N2, S, S2O2, etc.anaerobiosAlgas, cianobacterias, etc.FotolitotrficoCO2LUZH2OPiridn -nucletidos y carbohidratosaerobiosAlgas azul-verdosas, Bacterias fotosintticas, vegetales superiores.QuimiolitotrficoCO2RQS, H2NO3 anaerobiosO2 aerobiosBacterias del gnero Thiobacillus QuimioorganotrficoLactato o priruvatoRQLactato o piruvatoSO4 anaerobiosBacterias del gnero DesulfrovibioQuimioorganotrficoGlucosa y MORQGlucosa y MOO2 aerobiosAnimales y la mayora de microorganismos

GLUCLISIS

La gluclisis es la ruta por medio de la cual los azcares de 6C se rompen, dando lugar a un compuesto de 3C, el Piruvato.

REACCIONES DE LA GLUCLISISFASE DE INVERSIN DE ENERGA

1. Fosforilacin.2. Isomerizacin.3. Fosforilacin.4. Ruptura.5. Isomerizacin.

FASE DE GENERACIN DE ENERGA6. Oxidacin y fosforilacin.7. Fosforilacin a nivel de sustrato.8. Isomerizacin.9. Deshidratacin.10. Fosforilacin a nivel de sustrato

REACCIN 1: FosforilacinREACCIN 2: IsomerizacinREACCIN 3: Fosforilacin

REACCIN 4: RupturaREACCIN 5: Isomerizacin

REACCIN 6: Oxidacin y FosforilacinREACCIN 7: Fosforilacin a nivel de SustratoREACCIN 8: Isomerizacin

REACCIN 9: DeshidratacinREACCIN 10: Fosforilacin a nivel de Sustrato

BALANCE ENERGTICO GENERAL DE LA GLUCLISIS FOSOFORILACIN A NIVEL DE SUSTRATO: 4 ATP NETOS FOSFORILACIN OXIDATIVA : 34 ATPs NETOSDE GLUCOSA A PIRUVATO: 2ATPEN EL CICLO DE KREBS, DE 2GDP A 2 GTP: 2ATPDE GLUCOSA A PIRUVATO: SE GENERAN 2NADH = 6ATPDE PIRUVATO A ACETIL CoA: SE GENERAN 2NADH = 6ATPEN EL CICLO DE KREBS: SE GENERAN 6NADH = 18 ATPsSE GENERAN 2FADH2 = 4 ATPsTOTAL POR MOLCULA DE GLUCOSA: 38 ATPs

GLUCONEOGNESIS

PROCESOS DE BIOSNTESIS DE LOS HIDRATOS DE CARBONOGluconeognesisSntesis de PolisacridosSntesis de GlucoconjugadosFotosntesis

La gluconeognesis es la biosntesis de carbohidratos a partir de precursores de 3 o 4 carbonos, que generalmente no tienen naturaleza de carbohidratos

NECESIDADES FISIOLGICAS DE GLUCOSAPor qu es importante la Gluconeognesis?

Requerimientos de glucosa

Cuerpo: 160 g/daCerebro: 120 g/da

Glucosa Disponible

Glucgeno: 190 gLquidos Corporales: 20 g

RELACIN ENZIMTICA ENTRE GLUCLISIS Y GLUCONEOGNESIS

Si la ruta de la gluclisis es exergnica, (G= -96 kJ/mol) cmo se da la Gluconeognesis si a simple vista es un proceso endergnico?

La gluclisis y la gluconeognesis se diferencian tan solo en tres pasos controlados por ciclos de sustrato

Regiones crticas:(1)(2)(3)

Paso de PIRUVATO a FOSFOENOLPIRUVATO

PIRUVATO a OXALOACETATOEnzima: Piruvato CarboxilasaOXALOACETATO a FOSFOENOLPIRUVATOEnzima: Piruvato Carboxilasa

(2) Paso de FRUCTOSA-1,6-BIFOSFATO a FRUCTOSA-6-FOSFATO

(3) Paso de GLUCOSA-6-FOSFATO a GLUCOSA

Enzima: Fructosa-1,6-bifosfatasa

Enzima: Glucosa-6-fosfatasa

ESTEQUIOMETRA Y BALANCE ENERGTICO DE LA GLUCONEOGNESIS

SUSTRATOS PRINCIPALES DE LA GLUCONEOGNESISLACTATO

AMINOCIDOS

GLICEROL

PROPIONATO

CICLO DE CORI

REGULACIN RECPROCA DE LA GLUCOLISIS Y LA GLUCONEOGNESIS