República Bolivariana de Venezuela Maternidad Concepción Palacios RESPIRACIÓN CELULAR Dr .Larry López Dra.Yamilet González Dra.Fahibelis Ovalles Dr.Oscar Martinez Dra.Mariela Falcón Dr.Carlos Rosales Dra.Haizel Garcia Dra.Maribel Mejía Dr. Brayan Brito Dra. Maritza Rodriguez Dra. Nina Padilla Dr. Vladimir Tinjaca

Concepto de metabolismo ES EL CONJUNTO DE REACCIONES QUÍMICAS A TRAVÉS DE LAS CUALES EL ORGANISMO INTERCAMBIA MATERIA Y ENERGÍA CON EL MEDIO

FUNCIONES DEL METABOLISMO INCORPORACIÓN DE LOS NUTRIENTES COMANDA A TODAS LAS REACCIONES QUIMICAS QUE SE LLEVAN A CABO EN EL ORGANISMO OBTENCIÓN DEL ATP NECESARIO PARA LA VIDA SÍNTESIS Y DEGRADACION DE LAS BIOMOLECULAS SELECTIVIDAD ELIMINACIÓN DE SUSTANCIAS DE DESECHO

ANABOLISMO CATABOLISMO FASES DEL METABOLISMO ANABOLISMO CATABOLISMO

Metabolismo Aerobio Proceso que ocurre en la mitocondria de la célula, que utiliza oxígeno, y se caracteriza por producir energía (ATP) a partir de la glucosa, de las grasas y de los aminoácidos. Glosario.net (Página Web) © 2003 - 2014 HispaNetwork Publicidad y Servicios, S.L. Disponible en www.glosario.net (Actualizada : 30 de junio 2012 y consultada el 24 de enero de 2014)

La Glucólisis en el metabolismo aerobio

Metabolismo anaerobio Glicólisis anaeróbia: Es la degradación de la glucosa o hidratos de carbono para obtener energía (ATP) en ausencia de Oxígeno. En condiciones anaeróbias la mayor parte del Ac. Pirúvico se convierte en Ac. Láctico. Aporta 2 ATP por mol de Glucosa. De crucial importancia fisiológica.

Metabolismo anaeróbio Glucosa + 2ADP + 2Pi + 2NAD* 2 Ac. Pirúvico + 2H2O + 2ATP + 2NADH + 2H* Lactatodeshidrogenasa Ac. Láctico + 2NAD*

LA CÉLULA PROCARIOTAS EUCARIOTAS LA CÉLULA ES LA UNIDAD BÁSICA DE ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE TODOS LOS ORGANISMOS VIVOS PROCARIOTAS EUCARIOTAS

CÉLULA EUCARIOTA

RESPIRACION CELULAR CONCEPTO: ETAPAS: METABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS. CICLO DE KREBS. METABOLISMO DE LOS LIPIDOS. METABOLISMO DE LOS CUERPOS CETÓNICOS. CADENA TRANSPOTADORA DE ELECTRONES. FOSFORILACIÓN OXIDATIVA.

Metabolismo de glúcidos Mecanismo mediante el cual el cuerpo utiliza azúcar como fuente de energía. Los glúcidos, o hidratos de carbono, son uno de los tres constituyentes principales del alimento y los elementos mayoritarios en la dieta humana.

Por lo tanto las principales rutas metabólicas de los glúcidos son: Glicólisis: Oxidación de la glucosa a piruvato. Gluconeogénesis: Síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos. Glucogénesis: Síntesis de glucógeno. Ciclo de las pentosas: Síntesis de pentosas para los nucleótidos.

La glucólisis (o glicólisis): Es una vía catabólica a través de la cual tanto las células de los animales como vegetales, hongos y bacterias oxidan diferentes moléculas de glúcidos y obtienen energía. Nelson y Cox, Lenhinger principios de bioquímica. Editorial Omega. Ediciones varias. http://iescarin.educa.aragon.es J.

La glucólisis es una vía que permite obtener ATP a las células

CICLO DE KREBS

Lípidos como biomoleculas Metabolismo de los Lípidos

Digestión y Absorción de los Lípidos

Transporte de los lípidos Transporte por medio de albumina plasmática Transporte por medio de lipoproteínas

Lipogenesis y lipolisis Precursores lipogénesis

Lipolisis

METABOLISMO DE LOS CUERPOS CETONICOS Acetil-CoA Acetoacetil CoA HMGCoA Betacetotiolasa HmCoA Sintetasa Va a tener tres destinos 1. ACIDO ACETIL ACETICO + NADH H+ 2. ACIDO BETA HIDROXIBUTIRICO se descarboxila 3. ACETONA

CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES El NADH+H y el FADH2, obtenidos en el ciclo de Krebs, van a entrar en una cadena transportadora de electrones o cadena respiratoria, donde pasan los electrones, de una molécula reducida a otra oxidada, hasta el aceptor final que será el oxígeno molecular, que al reducirse formará agua.

Desde el punto de vista químico REDUCCIÓN Pérdida de oxígeno Ganancia de electrones Ganancia de hidrógeno (en compuestos orgánicos) OXIDACIÓN Ganancia de oxígeno Pérdida de electrones Pérdida de hidrógeno Este principio de OXIDO- REDUCCIÓN se aplica a los sistemas bioquímicos y es un concepto importante para la comprensión de la naturaleza de las oxidaciones biológicas. El uso principal del OXÍGENO es en la RESPIRACIÓN Y ESTE ES EL PROCESO POR EL CUAL LAS CÉLULAS OBTIENEN ENERGÍA EN FORMA DE ATP

La glucólisis produce 2 moléculas de ATP y 2 de NADH.  En la cadena transportadora de electrones cada molécula de NADH se convierte en 3 de ATP (2 NADH x 3 = 6 ATP). La conversión de acido pirúvico en AcetilCoA en la matriz mitocondrial da 2 de NADH por cada molécula de glucosa. (2 NADH x 3 ATP= 6 ATP). En el ciclo de Krebs entran 2 moléculas de acetil-CoA y dan dos de GTP y 6 de NADH y 2 de FADH2:2 GTP= 2 ATP 6 NADH X 3 ATP= 18 ATP 2 FADH X 2 ATP= 4 ATP Total de moléculas de ATP en ciclo de Krebs: 24 ATP. La suma de todas las moléculas de ATP, formadas en el mecanismo de oxidación completa de una molécula de glucosa, arroja un balance de 36 moléculas de ATP sintetizadas.

Transportadores de electrones en la cadena respiratoria Transportadores universales de electrones- Nucleótidos de nicotinamida (NAD+ y NADP+) Nucleótidos de flavina (FMN y FAD) Otros grupos transportadores de electrones - Ubiquinona ó Coenzima Q (benzoquinona) - Citocromos proteinas- Hierro-sulfo

Componentes de la cadena respiratoria Transportadores de electrones -Coenzimas hidrosolubles: NAD+ coenzimas de las deshidrogenasas NADP+ FMN se unen covalentemente a flavoproteínas FAD (grupo prostético), transportan 2 e- y 2 H+ Quinonas: Coenzima Q – Ubiquinona, transportadores en medio no acuoso (membrana), transporta 1 e- y libera 2 H+ a la matriz Citocromos b, c, c1, a y a3 : proteínas con grupo prostético hemo, transportan 1 e- Proteínas ferro-sulfuradas: proteínas con Fe asociado a átomos de S, transfieren 1 e- por oxidación o reducción del Fe

Componentes de la Cadena de transporte electrónico Complejo enzimático Grupos prostéticos Complejo I (NADH deshidrogenasa) FMN, FeS Complejo II ( succinato deshidrogenasa) FAD, FeS Complejo III (citocromo bc1) Hemo, FeS Citocromo c Hemo Complejo IV (citocromo oxidasa) Hemo, Cu Complejo V (ATP sintasa)

La Cadena de Transporte de Electrones comprende dos procesos: 1.- Los electrones son transportados a lo largo de la membrana, de un complejo de proteínas transportadoras a otro. 2. Los protones son translocados a través de la membrana, desde el interior o matriz hacia el espacio intermembrana de la mitocondria.

La cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa estuvieron separadas conceptualmente por mucho tiempo. Las observaciones sobre la formación del ATP hacían pensar a los investigadores en un intermediario fosforilado de la reacción. En 1961 Peter Mitchell propuso la Hipótesis Quimiosmótica: “EL INTERMEDIARIO ENERGÉTICO NECESARIO PARA LA FORMACIÓN DEL ATP (O FOSFORILACIÓN DEL ADP), ES LA DIFERENCIA EN LA CONCENTRACIÓN DE PROTONES A TRAVÉS DE LA MEMBRANA”

PETER DENNIS MITCHELL (1920 - 1992) -Interesado inicialmente en la penicilina, a partir de 1961 trabajó en el estudio sobre el almacenamiento de la energía en los seres vivos para ser posteriormente transportada a los puntos de utilización por medio de las moléculas de ATP. -Así la energía liberada por el traslado de electrones en la cadena respiratoria se conserva mediante la fosforilación del ADP, que se convierte nuevamente en ATP, proceso denominado FOSFORILACIÓN OXIDATIVA. En 1978 fue galardonado con el Premio Nobel de Química por sus trabajos sobre el INTERCAMBIO DE ENERGÍA BIOLÓGICA MEDIANTE LA TEORÍA DE LA QUÍMICA OSMÓTICA.

POSTULADOS DE LA TEORIA QUIMIOSMOTICA Pasaje de H+ durante la transferencia de electrones desde la matriz al espacio intermembrana. Generación de un gradiente electroquímico : flujo electrónico acompañado de la transferencia de protones. Los protones acumulados en el espacio intermembrana crean una fuerza: «protón-motriz», por la tendencia de volver a pasar al interior para igualar el pH a ambos lados de la membrana. Esa fuerza es utilizada para el pasaje de los H+ a través de Fo y así activan la ATP sintasa

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA La fosforilación oxidativa, ocurre en la mitocondria, y se refiere a la síntesis química de ATP (reacción endergónica) impulsada por el proceso exergónico de transferencia de electrones desde el NADH al O2 (cadena respiratoria).

La FOSFORILACIÓN OXIDATIVA se refiere a la síntesis química de ATP impulsada por el proceso exergónico de transferencia de electrones desde el NADH al O2 Ocurre en la mitocondria La fosforilación oxidativa comienza con la entrada de e- en la cadena respiratoria Los e- pasan a través de una serie de transportadores incluídos en la membrana interna mitocondrial. Los e- fluyen espontáneamente desde los transportadores de Eo’ más bajo hacia los de Eo’ más elevado Los transportadores electrónicos mitocondriales funcionan dentro de complejos proteicos ordenados en serie La transferencia mitocondrial de e- es un proceso exergónico, que libera energía suficiente para la síntesis de ATP El transporte de e- está asociado al transporte de H+ desde la matriz hacia el EIM (fuerza proto-motriz) El flujo de H+ a favor de su gradiente electroquímico proporciona la energía libre para la síntesis de ATP, por acción de la ATP sintasa (rotor molecular

Cataliza la formación de ATP a partir de ADP y Pi ATP sintasa ATPasa de tipo F Dos dominios Cataliza la formación de ATP a partir de ADP y Pi F1 Fo Complejo V

ATP sintasa fi Proteína integral de membrana. Proteína periférica de membrana. Primer factor identificado como necesario para la F.O. Máquina molecular que impulsa protones cuesta arriba Subunidades α3 y β3 alternadas, γδε Cada subunidad β tiene un sitio catalítico para la síntesis de ATP fo Proteína integral de membrana. El subíndice indica que es sensible a la oligomicina. Proporciona un poro transmembrana para protones Subunidades a, b2 y c10-12 Subunidad c polipéptido muy pequeÑO

Gracias