EL METABOLISMO CELULAR Es el conjunto de todas las reacciones químicas que ocurren en una célula, y en un ser pluricelular, todas las reacciones químicas de su cuerpo.

FINALIDAD DEL METABOLISMO MANTENER EL EQUILIBRIO DINÁMICO DE UN ORGANISMO VIVO, UNICELULAR O PLURICELULAR. LOGRAR LA HOMEOSTASIS NECESARIA PARA MANTENER LA VIDA.

FASES DEL METABOLISMO CATABOLISMO ANABOLISMO Reacciones destructivas Moléculas orgánicas complejas (del exterior Heterótrofos) (Fabricación propia Autótrofos) Se libera energía atrapada por AMP O ADP. Se obtiene energía o ATP. Se producen moléculas sencillas de desecho. ANABOLISMO Reacciones constructivas Precursores sencillos se convierten en moléculas complejas Se usa energía Se gasta energía o ATP. Se produce AMP y ADP

ESTRUCTURA DEL ATP Es una molécula orgánica formada por una base nitrogenada (adenina) unida a una molécula de azúcar de tipo pentosa, la ribosa (de 5 carbonos) ésta, tiene enlazados tres grupos fosfato. Trifosfato de adenosina (ATP).

El AMP y el ADP, son formas incompletas del ATP. Estas formas incompletas captan energía de las reacciones catabólicas y se convierten en ATP El ATP dona su energía almacenada para formar sustancias, durante el anabolismo y se transforma en ADP Y AMP Adenisín difosfato (ADP) Adenisín monofosfato (AMP)

Sustancia es toda porción de materia con propiedades características. Se llama sustancia pura a aquella que no se puede descomponer en otras mediante procedimientos físicos (como calentamientos, evaporación, decantación, imantación). Dentro de las sustancias puras, según su composición, pueden ser simples, si posee un solo tipo de elemento químico (O2; O3; N2), o compuestas, con más de un tipo de elemento en su estructura (H2O; CO2; NH4 )

Las sustancias también pueden ser: INORGÁNICAS Son simples o compuestas Se combinan los diferentes elementos de la tabla periódica. Son moléculas con pocos átomos. Son estables, las moléculas no se rompen fácilmente. ORGÁNICAS Son siempre compuestas Se repiten los siguientes cuatro elementos: CARBONO, HIDRÓGENO, OXÍGENO, NITRÓGENO. C.H.O.N. Son macromoléculas que contienen muchos átomos Son inestables, las moléculas se rompen más fácilmente

Las sustancias que son necesarias para el funcionamiento y estructura de los seres vivos se denominan biomoléculas

COMPOSICION (%) EN BIOELEMENTOS DEL CUERPO HUMANO 25.75 99.25%: H,O,C,N H 62.6 0.75%: Ca: 0.33 P: 0.23 K: 0.06 S: 0.05 Na: 0.04 Cl: 0.03 Mg: 0.01 Fe: 0.001 Trazas: Cu,I,Co,Zn C 9.5 N 1.4 Otros 0.75

PORCENTAJE DE BIOMOLECULAS DE UNA CELULA HUMANA 75 Proteínas 15 Azucares 2 Metabolitos intermedios >1.5 Lípidos 3 RNA 2 Sales 1 DNA <0.5

BIOELEMENTOS De los más de 107 elementos químicos descritos en la Tabla Periódica sólo 22 están presentes en la mayoría de los seres vivos, y de ellos únicamente 16 están presentes en todos los seres vivos. Estos 16 bioelementos se agrupan en: A) Elementos Mayores: Son 4: C, H, O y N; representan el 99.25% del total, y dan lugar las biomoléculas principales. B) Elementos Menores: Son 12: Ca, P, Na, K, Cl, S, Mg, Fe, Cu, Zn, Co, I.

CALCIO Elemento más abundante del cuerpo.  del 99% del Ca se encuentra en los depósitos minerales de hidroxiapatita: (PO4)3Ca5(OH) de los huesos y los dientes. El 1% restante del participa en la comunicación celular y en la regulación de procesos celulares: función de enzimas, presión sanguínea, contracción muscular, etc. Su pérdida por el hueso produce la osteoporosis.

FOSFORO Forma parte junto con el Ca de la hidroxipatita del hueso, y de estructura química de los fosfolípidos, ácidos nucleicos, NAD y NADP y ATP. Regula el pH de las células. MAGNESIO Afecta el metabolismo del Ca, Na y K. La > parte se encuentra en los huesos y es esencial para mantener su estructura. Activador de Rx. enzimáticas en las que participa el ATP. Ayuda a mantener los potenciales eléctricos de las membranas de las neuronas y de los músculos y en la transmisión del impulso de los nervios a los músculos.

AZUFRE Forma parte de nuestra dieta al ingresar como componente de aa: cisteina y metionina, los cuales forman proteínas. La cisteina además forma parte del glutation: importante en la detoxificación de drogas y la protección de células del daño oxidativo. Na, Cl y K Son electrolitos que regulan el balance de fluídos. Importantes en la conducción nerviosa y contracción muscular.

HIERRO Esencial para la distribución del O2 hacia las células, al formar parte de 2 moléculas transportadoras de O2 : hemoglobina y mioglobina. Forma parte también de varias proteínas que participan en: - la cadena transporte de e- mitocondrial, - metabolismo de drogas y - sistema inmune.

COBRE Necesario para el transporte de Fe y para mantener las membranas celulares de los glóbulos rojos. Componente de la enzima antioxidante superóxido dismutasa. Tiene un rol en el metabolismo del colesterol, su deficiencia  los niveles de colesterol en la sangre. MANGANESO Funciona en una forma de la enzima antioxidante superóxido dismutasa.

BIOELEMENTOS 12) Selenio: Interactúa con la Vit. E al proteger al cuerpo contra el daño oxidativo de los radicales libres. Síntesis de hormonas tiroideas. 13) Yodo: Síntesis de hormonas tiroideas. 14) Fluor: Necesario para la salud dental, se incorpora al esmalte del diente al formar fluorapatita : ((PO4)3Ca5(OH,F)), el cual es más resistente a los ácidos.

BIOELEMENTOS 15) Cromo: Esencial para el transporte de glucosa hacia el interior de las células. 16) Molibdeno: Activador enzimático. 17) Boro: Metabolismo de Ca y Mg. 18) Cobalto: Forma parte de la Vit. B12.

AGUA Molécula más abundante en los seres vivos. Lugar de donde se originó la vida. Medio para las reacciones químicas. Sin agua no hay metabolismo. Sin agua no hay reproducción. Sin agua no hay vida.

AGUA CARACTERISTICAS QUIMICAS Formada por átomos de O (1) e H (2). Molécula polar: DIPOLO

FORMACION DEL H2O H X X O X H X X X X X X=electrón

FORMACION DEL H2O H X X O X H X X X X X X=electrón

AGUA CARACTERISTICAS QUIMICAS Forma puentes de hidrógeno entre sus moléculas; 4 en el caso del hielo.

AGUA CARACTERISTICAS QUIMICAS

AGUA PROPIEDADES SOLVENTE UNIVERSAL

CATABOLISMO DE AZÚCARES la glucolisis Es la primera fase del Catabolismo de los azúcares, tiene lugar en el citoplasma de la célula y no necesita la presencia de Oxígeno = Es un proceso Anaerobio. Lo realizan todas las células vivas = PROCARIONTES Y EUCARIONTES

Ciclo de Krebs El producto más importante de la degradación de los carburantes metabólicos es el acetil-CoA, (ácido acético activado con el coenzima A), que continúa su proceso de oxidación hasta convertirse en CO2 y H2O, mediante un conjunto de reacciones que constituyen el ciclo de Krebs punto central donde confluyen todas las rutas catabólicas de la respiración aerobia. Este ciclo se realiza en la matriz de la mitocondria

El ciclo de krebs

La cadena transportadora de electrones: fosforilación oxidativa.

LA CADENA TRANSPOTADORA DE ELECTRONES Las enzimas de la cresta mitocondrial transportan los H hasta el Oxigeno formándose agua.

Hipótesis quimiosmótica La ATP sintetasa es un gran complejo proteico con canales para protones que permiten la re-entrada de los mismos. La síntesis de ATP se produce como resultado de la corriente de protones fluyendo a través de la membrana: ADP + Pi ---> ATP Los protones son transferidos a través de la membrana, desde la matriz al espacio intermembrana, como resultado del transporte de electrones que se originan cuando el NADH cede un hidrogeno. (Ver la animación transporte de electrones.) La continuada producción de esos protones crea un gradiente de protones.

CATABOLISMO DE LÍPIDOS En el citoplasma los triglicéridos son hidrolizados por las lipasas en Glicerina+ Ácidos Grasos. La glicerina se transforma en Gliceraldehido 3P y se incorpora a la Glucolisis. Los Ácidos Grasos van liberando fragmentos de 2 carbonos en la matriz mitocondrial en forma de Acetil CoA en un proceso llamado: La B oxidación de los Ácidos Grasos

CATABOLISMO DE PROTEÍNAS No se utilizan normalmente como fuente de energía. 1.Hidrólisis de la proteína produciendo aminoácidos libres. 2.Desaminación : el NH2 se elimina de diversas formas. 3.Esqueleto carbonado: Acetil CoA