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Química Biológica
Seminario Metabolismo
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Metabolismo
Conjunto de reacciones que se desarrollan en un ser vivo.
Anabolismo: Reducción
Catabolismo: Oxidación
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Catabolismo y anabolismo
Anabolismo:Ciclo de CalvinGlucogenogénesis
Catabolismo:Glucólisis DesaminaciónFermentaciones TransaminaciónCiclo de KrebsVía de las pentosasB oxidación
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Glúcidos
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Son digeridos enzimaticamente en la boca y el intestino.
Son absorbidos en el duodeno y se incorporan por difusión facilitada
Son trasportados por la sangre hasta las células, donde son importados activamente
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Glucólisis
Ocurre en el citoplasma de todas las células
Ecuación general de la Glucólisis
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD +
2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H + +2 H2O
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Preparación
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Segunda etapa
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Destino del piruvato
Piruvato Fermentación láctica
Fermentación alcohólica
Acetil – CoA (C. de Krebs)
Otras vías metabólicas
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Fermentación láctica
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Fermentación alcohólica
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Formación de Acetil CoA
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Gluconeogenesis
Síntesis de Glucosa a partir de intermediarios más simples
Ocurre en: hígado, riñón, plantas y protistas
Requiere de algunas enzimas ajenas a la vía glicolítica
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Glu
colis
is
Glu
cone
ogen
esis
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Glucogenogenesis
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Lípidos
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TAG digeridos por la lipasa pancréatica, participan las sales biliares
Transportados por proteínas especificas (extracelulaler e intracelulares)
Importados por difusión simple
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TAG Síntesis de lípidos mas complejos
Almacenamiento
Oxidación de ácidos grasos
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Almacenamiento y movilización
Tejido adiposo:
Reserva energéticaProtección TérmicaProtección mecánica
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Oxidación de los ácidos Grasos
Activación de ácidos grasos:Acido graso + ATP produce adenilato delácido graso y finalmente lo transfiere a CoA.
Reacción:Ácido graso + ATP + CoA ácido graso-
CoA + AMP + PPi
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Importación
Carnitina
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La β-oxidación de ácidos grasos consta de cuatro reacciones recurrentes:
• Oxidación FAD• Hidratación• Oxidación NAD+• Tiólisis
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Βox
idac
ión
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Proteínas
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Digestión y absorción
Son digeridos en el estómago y el duodeno
Se absorben de formaActiva y se trasportan por sangre
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Destino de los aminoácidos
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Se distinguen tres mecanismos de eliminación del grupo NH2
• La transaminación
• La desaminación oxidativa
• La descarboxilación
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glutamato cetoácido cetoglutararto aminoacido
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• Los aminoácidos pueden ser glucogénicos, cetogénicos o ambos.
• Los glucogénicos generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato.
• Los cetogénicos (Lys y Leu) generan sólo acetil-CoAo acetoacetil-CoA.
• En períodos de ayuno, los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energía, rindiendo CO2 y H2O
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Incorporación al Ciclo de Krebs
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Integración de las vías catabólicas
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CICLO DE KREBS
• Es la fuente de coenzimas reducidas que impulsan la formación de ATP
• Dirige el exceso de energía e intermediarios a la síntesis de ácidos grasos
• Proporciona algunos de los precursores para la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos
• Sus componentes regulan otros sistemas enzimáticos
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Reacciones anapleróticas
Reacciones que reestablecen los niveles de los intermediarios del ciclo que se utilizan en otras rutas biosintéticas
Piruvato + CO2 + ATP → oxalacetato + ADP + PiPiruvato carboxilasa
Piruvato + CO2 + NADPH + H → malato + NADPMalato deshidrogenasa
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Balance
3 NADH 1 FADH2 1 ATP
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CadenaRespiratoria
Los electrones son cedidos a trasportadores de menor nivel energético
En su paso, en tres puntos se bombean protones
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Cadena Respiratoria
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Control hormonal del metabolismo energético
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• Hormonas: mensajeros químicos
• Glándulas endócrinas:sintetizan y liberan hormonas que son transportadas por la sangre hasta las células diana
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Funciones de las hormonas:
• Mantienen la homeostasis: insulina, glucagón
• Responden a variedad de estímulos externos: adrenalina y noradrenalina
• Desarrollo: hormonas sexuales
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• Estas señales extracelulares deben unirse a un receptor en la membrana celular.
Receptor: una proteína de unión específica para su ligando y desencadena un efecto bioquímico cuando el ligando se encuentra unido.
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Insulina• Polipéptido• Células β del páncreas• Liberación desencadenada por glucosa• Glucoquinasa es el paso limitante o
sensor
Sangre :• Disminuye la concentración de glucosa,
disminuye la glucemia.
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Músculo : • Aumenta captación de glucosa• Aumenta síntesis de glucógenoHígado:• Aumenta la síntesis de glucógeno• Aumenta la lipogénesis• Disminuye la gluconeogénesisTejido adiposo :• Aumenta la captación de glucosa• Aumenta la lipogénesis• Disminuye la lipólisis
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Insulina:• el hígado almacena glucosa (bajo la forma
de glucógeno y triacilgliceroles) en lugar de producirla por glucogenólisis o gluconeogénesis.
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Glucagón: aumenta la glucemia
Hígado:• Disminuye la síntesis de glucógeno• Aumenta la glucogenólisis
Tejido adiposo :• Aumenta la lipólisis
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Regulación de la glucemia
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Adrenalina: aumenta la glucemia
Hígado:• Disminuye la síntesis de glucógeno• Aumenta la glucogenólisis y
gluconeogénesis
Tejido adiposo :• Aumenta la lipólisis
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• Glucagón y adrenalina : antagonistas de insulina.
• Movilizar las reservas de energía y desviarlas hacia los sitios donde más se necesitan para preparar el cuerpo para una acción repentina.
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