Las células necesitan energía para realizar trabajos Disponen de mecanismos transformadores de energía
La solar es la fuente principal de energía primaria en los ecosistemas
Los organismos necesitan incorporar bioelementos para construir sus estructuras
La conversión de energía y la transformación de materia constituyen el metabolismo Tipos de metabolismo Fuente de energía fototrofo (plantas, algas y algunas bacterias) quimiotrofo (animales, hongos, protozoos y algunas bacterias) Fuente de carbono autótrofo (Ci) (plantas, algas y algunas bacterias) heterótrofo (comp. orgánico) (animales, hongos, protozoos y algunas bacterias) Relación con el oxígeno aerobio anaerobio (fermentativo) Fuente de nitrógeno orgánico (animales, hongos, protozoos y algunas bacterias) inorgánico (NH3, NO3-, NO2-) (plantas, algas y algunas bacterias) molecular (N2) (algunas bacterias)
El metabolismo es una red de rutas con reacciones acopladas de degradación (catabolismo) y síntesis (anabolismo)
El metabolismo es una red de rutas con reacciones acopladas El acetil CoA y el ciclo de Krebs son los puntos de enlace entre catabolismo y anabolismo
Independientemente de la fuente primaria, los ribonucleótidos trifosfato aportan la energía metabólica a las reacciones biológicas
Las rutas catabolicas obtienen energía, las anabólicas la usan
El metabolismo es una red de rutas con reacciones acopladas El catabolismo obtiene energía, el anabolismo la usa
Síntesis de ATP
Síntesis anaerobia de ATP Fosforilación a nivel de sustrato
Cadenas transportadoras de electrones Síntesis de ATP Fosforilación quimiosmótica Cadenas transportadoras de electrones
Síntesis de ATP Fosforilación quimiosmótica Cadenas transportadoras de electrones La energía electrónica liberada se aprovecha para generar un gradiente quimiosmótico a ambos lados de una membrana Cadena respiratoria mitocondrial Aparato fotosintético cloroplastidial Los H+ vuelven a favor de gradiente a su compartimento original activando a la ATP sintasa
Fosforilación quimiosmótica ATP-sintasa
Fosforilación quimiosmótica ATP-sintasa
La fotofosforilación consigue energía para fijar bioelementos (C, N y S)
La glucolisis y la respiración aerobia (vía fosforilación oxidativa) consigue ATP para reacciones de síntesis
Obtención de poder reductor para reacciones de síntesis en el citosol
Obtención de poder reductor para reacciones de síntesis en el citosol
El metabolismo es una red de rutas con reacciones acopladas que deben ser finamente reguladas
Enzimas
Enzimas
Mecanismo de acción enzimática Enzimas Mecanismo de acción enzimática Modelo ajuste inducido Modelo llave-cerradura
Las enzimas acoplan las rutas metabólicas
Mecanismos de regulación de la actividad enzimática Enzimas Mecanismos de regulación de la actividad enzimática Una molécula de enzima no tiene por qué actuar siempre a la misma velocidad. Su actividad puede estar modulada por: cambios en el pH cambios en la temperatura presencia de cofactores las concentraciones del sustrato y de los productos finales presencia de inhibidores modulación alostérica por modificación covalente
Enzimas Mecanismo de regulación de la actividad enzimática Cofactores: Metales y Coenzimas (oxidorreductores, ATP…) apoenzima + grupo prostético= holoenzima
Mecanismos de regulación de la actividad enzimática Enzimas Mecanismos de regulación de la actividad enzimática Inhibición
Enzimas Mecanismos de regulación de la actividad enzimática Regulación alostérica
Enzimas Mecanismos de regulación de la actividad enzimática Regulación alostérica Regulación feed-back (acticación por sustrato e unhibición por producto)
Enzimas Mecanismos de regulación de la actividad enzimática Modificación covalente: fosforilación por kinasas El enzima fosforilado es activo El enzima no fosforilado es inactivo Elementos de la reacción