UNIDADES 16-18 METABOLISMO

CATABOLISMO DEFINICIÓN CONJUNTO DE REACCIONES DE DEGRADACIÓN DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS COMPLEJAS. OCURRE EN TODOS LOS ORGANISMOS. TIENE COMO FINALIDAD LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA, PODER REDUCTOR Y PRECURSORES METABÓLICOS.

CATABOLISMO DEFINICIÓN DEGRADACIÓN DE MOLÉCULAS

CATABOLISMO DEFINICIÓN DEGRADACIÓN DE MOLÉCULAS +

CATABOLISMO OXIDACIÓN DE COMPUESTOS 38

CATABOLISMO OXIDACIÓN DE COMPUESTOS

CATABOLISMO - Si se trata de oxígeno, la respiración es aerobia. OXIDACIÓN DE COMPUESTOS - FERMENTACIÓN: ocurre en el citoplasma. Oxidación incompleta de los compuestos orgánicos y el aceptor final de e- es otro compuesto orgánico. El ATP se forma por fosforilación a nivel de sustrato. - RESPIRACIÓN CELULAR: ocurre en mitocondrias. Oxidación completa de compuestos orgánicos. El ATP se forma por fosforilación oxidativa. Aceptor final de electrones inorgánico: - Si se trata de oxígeno, la respiración es aerobia. - Si se trata de compuestos como sulfatos, nitratos, etc, la respiración es anaerobia.

CATABOLISMO CATABOLISMO DE BIOMOLÉCULAS Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos

CATABOLISMO CATABOLISMO DE BIOMOLÉCULAS Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos

CATABOLISMO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS Glucólisis - Citoplasma Los procesos clave del metabolismo de glúcidos son: Glucólisis - Citoplasma Respiración celular aerobia – Mitocondria Fermentación – Citoplasma

CATABOLISMO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS Glucólisis - Citoplasma Los procesos clave del metabolismo de glúcidos son: Glucólisis - Citoplasma Respiración celular aerobia – Mitocondria Fermentación – Citoplasma

CATABOLISMO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS - GLUCÓLISIS Ruta metabólica muy antigua en los seres vivos. No requiere la presencia de oxígeno (anaerobia). Ruta universal en la inmensa mayoría de seres vivos. Síntesis de ATP por fosforilación a nivel de sustrato. Transcurre en 9 etapas agrupadas en 3 fases. Se producen 2 moléculas de ácido pirúvico (piruvato), 2 ATP (netos) y 2 NADH.

CATABOLISMO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS - GLUCÓLISIS Tiene lugar en el CITOPLASMA. Produce ATP por fosforilación a nivel de sustrato. Baja eficacia energética (2 ATP / glucosa). Genera poder reductor (2 NADH). Suministra a la célula precursores metabólicos. No requiere la presencia de oxígeno (anaerobia). Ruta metabólica antigua y universal en los seres vivos (procariotas y eucariotas).

CATABOLISMO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS Glucólisis - Citoplasma Los procesos clave del metabolismo de glúcidos son: Glucólisis - Citoplasma Respiración celular aerobia – Mitocondria Fermentación – Citoplasma

CATABOLISMO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – RESPIRACIÓN AEROBIA Universal en los seres vivos (procariotas y eucariotas). Tiene lugar en las MITOCONDRIAS (eucariotas) o en CITOPLASMA Y MEMBRANA (procariotas). El aceptor final de e- es el oxígeno. Requiere la presencia de oxígeno (aerobia). Produce la oxidación completa del piruvato (CO2 y H2O). Alta eficacia energética (15ATP / piruvato). Actúan coenzimas con poder reductor (NADH y FADH2). Se produce GTP.

CATABOLISMO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – RESPIRACIÓN AEROBIA

CATABOLISMO Ciclo de Krebs CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – RESPIRACIÓN AEROBIA Ciclo de Krebs

CATABOLISMO Ciclo de Krebs CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – RESPIRACIÓN AEROBIA Ciclo de Krebs

CATABOLISMO ETAPAS CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – RESPIRACIÓN AEROBIA Formación de acetil-CoA. Ciclo de Krebs (ácidos tricarboxílicos). Fosforilación oxidativa: Transporte electrónico. Formación de gradiente quimiosmótico. Síntesis de ATP.

CATABOLISMO BALANCE ENERGÉTICO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – RESPIRACIÓN AEROBIA BALANCE ENERGÉTICO

CATABOLISMO BALANCE ENERGÉTICO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – RESPIRACIÓN AEROBIA BALANCE ENERGÉTICO EUCARIOTAS

CATABOLISMO BALANCE ENERGÉTICO - EUCARIOTAS CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – RESPIRACIÓN AEROBIA BALANCE ENERGÉTICO - EUCARIOTAS

CATABOLISMO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS Glucólisis - Citoplasma Los procesos clave del metabolismo de glúcidos son: Glucólisis - Citoplasma Respiración celular aerobia – Mitocondria Fermentación – Citoplasma

CATABOLISMO CONCEPTOS CLAVE CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – FERMENTACIÓN Ocurre en condiciones anaeróbicas (sin O2). Produce la oxidación incompleta de la glucosa. Síntesis de ATP por fosforilación a nivel de sustrato. Actúan coenzimas con poder reductor (NADH). Da distintos productos finales (ácido láctico etanol). Mecanismo de regeneración del NAD+ necesario en la glucólisis.

CATABOLISMO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – FERMENTACIÓN CONCEPTOS CLAVE

CATABOLISMO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – FERMENTACIÓN TIPOS

CATABOLISMO Fermentación láctica CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – FERMENTACIÓN Fermentación láctica

CATABOLISMO BALANCE ENERGÉTICO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – FERMENTACIONES BALANCE ENERGÉTICO ANAEROBICO

CATABOLISMO BALANCE ENERGÉTICO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – FERMENTACIONES BALANCE ENERGÉTICO

CATABOLISMO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS

CATABOLISMO BALANCE ENERGÉTICO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS – FERMENTACIONES BALANCE ENERGÉTICO

CATABOLISMO + 7,3 Kcal/mol BALANCE ENERGÉTICO CATABOLISMO DE GLÚCIDOS 1 mol de glucosa 36 moles ATP 262,8 Kcal 1 mol de glucosa 2 moles ATP 14,6 Kcal 9 g glucosa = 0,05 moles = 13 Kcal 1 mol de glucosa = 180 g de glucosa 100 g glucosa = 0,55 moles = 144 Kcal

CATABOLISMO CATABOLISMO DE BIOMOLÉCULAS Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos

CATABOLISMO CATABOLISMO DE LÍPIDOS Los procesos clave del metabolismo de glúcidos son: Digestión química: hidrólisis intestinal Degradación de la glicerina β-oxidación de ácidos grasos

CATABOLISMO CATABOLISMO DE LÍPIDOS Los procesos clave del metabolismo de glúcidos son: Digestión química: hidrólisis intestinal Degradación de la glicerina β-oxidación de ácidos grasos

CATABOLISMO CATABOLISMO DE LÍPIDOS – HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA LIPASAS

CATABOLISMO CATABOLISMO DE LÍPIDOS – HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA LIPASAS

CATABOLISMO CARACTERÍSTICAS CATABOLISMO DE LÍPIDOS – β-oxidación a. grasos CARACTERÍSTICAS Rinden más cantidad de ATP que la glucosa. Tiene lugar en la matriz mitocondrial. Produce acetil-CoA. El acetil-CoA se incorpora al ciclo de Krebs y da lugar a fosforilación oxidativa. Los ácidos grasos atraviesan la membrana mitocondrial unidos al aminoácido carnitina. Se basa en la oxidación del carbono β antes de la escisión del carbono α. Se requiere ATP para activar los ácidos grasos (2).

CATABOLISMO BALANCE ENERGÉTICO - EJEMPLO CATABOLISMO DE LÍPIDOS – β-oxidación a. grasos BALANCE ENERGÉTICO - EJEMPLO La oxidación completa del ácido palmítico (que contiene 16 átomos de carbono), involucra siete vueltas de la  oxidación, lo cual produce: 7FADH2 7NADH 8acetil-CoA La oxidación de estos acetil-CoA a su vez produce en el ciclo de krebs: 8GTP 24NADH 8FADH2 Por lo tanto, la fosforilación oxidativa de 31 NADH producen 93 ATP y la de 15 FADH2 otros 30 ATP. Se restan 2 ATP EQUIVALENTES de la formación del acil- CoA (activación), Por tanto, la oxidación completa de una molécula de palmitato produce: 129 ATPs.

CATABOLISMO BALANCE ENERGÉTICO - EJEMPLO CATABOLISMO DE LÍPIDOS – β-oxidación a. grasos BALANCE ENERGÉTICO - EJEMPLO Calcula el balance energético de la β-oxidación completa del ácido esteárico (18 C): 8FADH2 x 2 ATP = 16 ATP 8NADH x 3 ATP = 24 ATP 9acetil-CoA La oxidación de estos acetil-CoA a su vez produce en el ciclo de krebs: 9GTP= 9 ATP (9x3) 27 NADH x 3ATP = 81 ATP 9FADH2 x 2 ATP = 18 ATP Por lo tanto, se produce 148 ATP; restando los 2ATP equivalentes necesarios para la formación del acil-CoA, la oxidación completa de una molécula de ácido esteárico produce 146 ATPs.