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Metabolismo celular. Concepto Las células son pequeñas fábricas en las que se procesan materiales a escala molecular, estos procesos se llevan a cabo.

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Presentación del tema: "Metabolismo celular. Concepto Las células son pequeñas fábricas en las que se procesan materiales a escala molecular, estos procesos se llevan a cabo."— Transcripción de la presentación:

1 Metabolismo celular

2 Concepto Las células son pequeñas fábricas en las que se procesan materiales a escala molecular, estos procesos se llevan a cabo a través de reacciones químicas. Al conjunto de reacciones químicas celulares se lo conoce con el nombre de metabolismo celular. El metabolismo tiene dos componentes complementarios: Catabolismo Anabolismo

3 Funciones del metabolismo Obtener energía química utilizable por la célula, que se almacena en forma de ATP. Esta energía se obtiene por degradación de los nutrientes. Fabricar sus propios compuestos a partir de los nutrientes, que serán utilizados para crear sus estructuras o para almacenarlos como reserva.

4 Cuadro comparativo Vías catabólicasVías anabólicas Degradativas (oxidación) Sintetizan (crean, producen) Transfoman sustancias complejas en simples. Transforman sustancias simples en complejas. Reacciones exergónicas (liberan energía). Reacciones endergónicas 8incorporan energía). Productos con menor energía química que los reactivos. Productos con más energía química que los reactivos.

5 Energía de las moléculas Dirección de la reacción

6 Procesos complementarios Biomoléculas complejas Biomoléculas simples

7 Procesos complementarios

8 Regulación del metabolismo: las Enzimas Todas las reacciones químicas requieren para que se produzcan una energía de activación, energía necesaria para romper los enlaces químicos. Las enzimas son catalizadores orgánicos (proteínas globulares) cuya función es la de disminuir la energía de activación que se requiere en una reacción química, estableciendo una asociación temporaria con el o con los reaccionantes.

9 Características de las enzimas Son específicas, siempre actúan catalizando las mismas reacciones, siempre actúan sobre el mismo sustrato. Son eficientes en cantidades ínfimas, es decir, actúan en bajas concentraciones. No se alteran químicamente después de actuar, es decir, que se recuperan por completo después de la reacción y pueden volver a combinarse con nuevos reactantes. No afectan el equilibrio químico de la reacción, solo modifican su velocidad. La actividad enzimática está regulada.

10 Vías enzimáticas Las enzimas actúan de manera acoplada y en series, constituyendo las vías metabólicas. El producto de una reacción enzimática sirve como sustrato a la siguiente.

11 Transporte de energía en las células: ATP (adenosin trifosfato) Las necesidades energéticas momentáneas de una célula no pueden ser satisfechas por las reservas de lípidos o glúcidos. Estas moléculas complejas deben transformarse antes en un compuesto fácilmente disponible, energéticamente hablando, para que las células puedan utilizarlos. En todas las células vivas, la energía se almacena por un tiempo en un compuesto químico, el adenosín trifosfato (ATP), que contiene energía de fácil acceso.

12 Estructura de la molécula de ATP ATP: es un nucleótido y como tal esta formado por una base nitrogenada (adenina), un azúcar (ribosa) y 3 grupos fosfatos. Los grupos fosfatos pueden unirse o separase, al separase liberan la energía. ATP pierde un grupo fosfato se transforma en ADP (adenosín difosfato) que luego podrá ser reconvertido en ATP. Esta última transformación requiere energía que se almacenará en el enlace formado.

13 Aporta la energía (química) que necesitan las múltiples reacciones químicas que ocurren en el organismo. Aporta la energía necesaria para la ocurrencia de casi todos los procesos celulares (respiración, secreción hormonal, biosíntesis de sustancias, transmisión de impulsos nerviosos, división celular) Aporta la energía necesaria para el transporte de sustancias a través de membranas. Facilita la energía necesaria para la contracción muscular. Funciones del ATP

14 Vías catabólicas: El catabolismo comprende La degradación de moléculas orgánicas, cuya finalidad es la obtención de energía. Ésta energía puede ser convertida en ATP mediante un proceso químico. Las principales sustancias degradas son los hidratos de carbono como la glucosa. Otras sustancias degradas para obtener energía son los lípidos y las proteínas.

15 Catabolismo de hidratos de carbono: degradación de glucosa Catabolismo de glucosa glucólisis Respiración celular Degradación completa a MI Fermentación Degradación incompleta a MO pequeñas Respiración aeróbica (con O 2 ) Alcohólica Láctica Producto final: CO 2 y H 2 O Respiración anaeróbica (sin O 2 ) Producto final: Ácido láctico Producto final: Etanol 36 ATP 4 ATP

16 Proceso de óxido-reducción Proceso químico en el que: Molécula que se oxída (agente reductor) Molécula que se reduce (agente oxidante -pierde e - -pierde H + -Aumenta unión con O -gana e - -gana H + -disminuye unión con O e-e- transfiere

17 Respiración celular aeróbica: degradación de glucosa Oxígeno (O 2 ) Glucosa (C 6 H 12 O 6 ) Dióxido de carbono (CO 2 ) Agua (H 2 O) se oxida a se reduce a transfiere e- Transportadores de e- Oxidados Reducidos NAD + NAD FAD + FADH 2

18 Etapas del proceso Glucólisis Formación de acetil CoA Ciclo de Krebs Cadena transportadora de e- y fosforilación oxidativa Citoplasma Crestas mitocondriales Matriz mitocondrial

19 Reacción global y proceso 1 C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O con liberación de energía y producción de ATP

20 Glucólisis: 1 glucosa 2ac.pirúvico Formación de acetil CoA: Ac pirúvivo + CoA acetil CoA + CO 2 Ciclo de Krebs: Ac. oxalacético + acetil ácido cítrico Cadena transportadora de e- y fosforilación oxidativa Glucosa (C 6 H 12 O 6 ) Ac. Pirúvico (C 3 H 4 O 3 ) 2 ATP NADH O2O2 2 CO 2 NADH FADH 2 2 ATP CO 2 NADH H 2 O 32 ATP Acetil (C 2 H 3 O) NADH FADH 2 NAD + FAD +

21 Moléculas orgánicas que pueden ser degradadas para obtener energía

22 Vías anabólicas El anabolismo es el responsable de : La formación de los componentes celulares y tejidos corporales y por tanto del crecimiento. El almacenamiento de energía mediante enlaces químicos en moléculas orgánicas. Todas las biomoléculas se originan através de esta vía metabólica con gasto de ATP.

23 Biosíntesis monosacáridos Polisacáridos Aminoácidosaminoácidosproteínas nucleótidos Ácidos nucleícos Glicerol Ácidos grasos Grasas neutras ATP


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