Tema 7. “Procesos metabólicos de obtención de energía”.

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1 Tema 7. “Procesos metabólicos de obtención de energía”.

2 1.- Metabolismo. El mantenimiento de las estructuras celulares y la realización de actividades biológicas, hacen necesario que las células tengan una gran actividad: unas moléculas se destruyen para obtener energía y otras se construyen a partir de moléculas más sencillas con aporte de energía. El conjunto de todas las reacciones que tienen lugar en el interior de la célula constituyen el metabolismo y se divide en dos procesos: catabolismo y anabolismo.

3 1.- Metabolismo. Catabolismo: fase destructiva, que consiste en la oxidación de los nutrientes orgánicos (glúcidos, lípidos y proteínas) dando lugar a moléculas más pequeñas y sencillas (ácido láctico, CO2, H2O..) con la finalidad de obtener la energía que llevan encerradas estas moléculas. Una de las más importantes es la oxidación de la glucosa con O2, que se transforma en CO2 y agua en el proceso de la RESPIRACIÓN CELULAR.

4 1.- METABOLISMO. Anabolismo: es la fase constructiva o de biosíntesis de la célula. En esta fase se requiere energía que es aportada por la ruptura de los enlaces de la molécula de ATP (adenosín trifosfato), la molécula energética de la célula. Es posible sintetizar moléculas orgánicas sencillas (glucosa) a partir de moléculas inorgánicas (agua y CO2), utilizando como fuente de energía la luz del Sol en un proceso denominado Fotosíntesis que realizan las células vegetales, algas y algunas bacterias.

5 1.- Metabolismo. Anabolismo: también se pueden formar moléculas de gran tamaño y complejas a partir de moléculas sencillas y pequeñas (la unión de aminoácidos da lugar a proteínas). Muchos culturistas utilizan anabolizantes para desarrollar la musculatura. La transformación de unas moléculas en otras también se considera anabolismo, por ejemplo, transformar glucosa en grasa. La energía necesaria para llevar a cabo estas reacciones se obtiene de la que se libera en las reacciones catabólicas.

6 1.- Metabolismo. La molécula de ATP contiene enlaces muy energéticos que al romperse liberan energía que es utilizada en los proceso metabólicos.

7 2. - Vías metabólicas: anaeróbicas y aeróbicas
2.- Vías metabólicas: anaeróbicas y aeróbicas. Respiración celular y ATP. Las reacciones metabólicas que se producen en presencia de oxígeno se denominan aeróbicas, mientras que las que ocurren en ausencia de oxígeno se denominan anaeróbicas. El proceso aeróbico más importante que ocurren en nuestro organismo en las mitocondrias es el proceso de la respiración celular. En la respiración celular se produce la oxidación completa de los nutrientes, utilizando el oxígeno y proporcionando energía utilizable para la célula en forma de ATP.

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2.- Vías metabólicas: anaeróbicas y aeróbicas. Respiración celular y ATP. Reacción química de la respiración celular: Glucosa+ 6 O CO2+ 6 H2O+ 38 ATP La molécula de glucosa se degrada en una compleja serie de reacciones donde cada una de ellas es catalizada por una enzima diferente, obteniendo 38 moléculas de ATP. La energía almacenada en el ATP se libera cuando se produce su hidrólisis y los seres vivos la utilizan para lo siguiente: - Crecimiento, división celular, transporte de moléculas.. en definitiva, para vivir. - Los animales la utilizan para el movimiento (contracción muscular), transmitir impulsos nerviosos, transportar sustancias y para realizar el anabolismo.

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2.- Vías metabólicas: anaeróbicas y aeróbicas. Respiración celular y ATP. Fermentación: es un proceso anaeróbico, de obtención de energía a partir de los nutrientes. Dado que la viva surgió en una atmósfera que carecía de oxígeno, la fermentación es el proceso más antiguo por el que los seres vivos obtienen energía. Es un proceso más sencillo pero menos eficiente que la respiración celular. Un nutriente muy utilizado en la fermentación es la glucosa.

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2.- Vías metabólicas: anaeróbicas y aeróbicas. Respiración celular y ATP. Tipos de fermentación: Alcohólica: las levaduras (hongos unicelulares)degradan la glucosa obteniendo ATP y dando como productos finales etanol y CO2.Por cada molécula de glucosa que se degrada se obtienen 2 ATP en lugar de 38. Esto se debe a que el alcohol es un compuesto orgánico que todavía contiene una gran cantidad de energía que las levaduras son incapaces de utilizar. Para la levadura el producto importante es el ATP mientras que el etanol y CO2 son productos de desecho, que sin embargo son muy útiles para el ser humano.

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2.- Vías metabólicas: anaeróbicas y aeróbicas. Respiración celular y ATP. Fermentación láctica: la realizan bacterias del género Lactobacillus y Streptococcus. Descomponen la lactosa (azúcar de la leche) en ácido láctico obteniendo dos moléculas de ATP. La fermentación también se produce en las células de nuestros músculos esqueléticos. El ATP se encuentra en el músculo en pequeñas cantidades y solo facilita la energía suficiente para que el músculo se contraiga durante 5 seg. Cuando este se agota el músculo obtiene energía de la fosfocreatina que también está almacenada en él, pudiéndose contraer durante 20 seg. A partir de ese momento, el músculo utiliza la glucosa presente en la sangre para realizar la fermentación y obtener ácido láctico y 2 ATPs. La acumulación de ácido láctico en las células es la causa de la fatiga muscular y de las agujetas.

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2.- Vías metabólicas: anaeróbicas y aeróbicas. Respiración celular y ATP. El ATP es un nucleótido de gran importancia para el metabolismo ya que actúa como molécula energética de todos los seres vivos, por ser capaz de almacenar energía en sus enlaces.

13 3.- Clasificación funcional de los alimentos.
Los alimentos se clasifican según la función del nutriente predominante: Energéticos: contienen fundamentalmente carbohidratos o lípidos y son fuente de energía para que el organismo lleve a cabo sus funciones vitales. Destacan patatas, pastas, aceites y. Plásticos o formadores: tienen como misión principal la formación y renovación de tejidos del organismo. Son muy importantes en la nutrición tanto en la etapa de crecimiento como en la edad adulta. Son alimentos ricos en proteínas como carne, pescado o huevos. Reguladores y protectores: ayudan a utilizar correctamente otros alimentos y para controlar diversas reacciones químicas del organismo. Son alimentos ricos en vitaminas y minerales como frutas y verduras.

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16 4.- Tipos de nutrientes. Los alimentos están constituidos por diferentes nutrientes: Inorgánicos: presentes también en la materia no viva, como el agua y las sales minerales. El agua es el componente más abundante en los seres vivos. Representa entre el 60/80 % del peso corporal de una persona. El agua tiene numerosas funciones como transporte de sustancias, medio donde tienen lugar las reacciones químicas, termorreguladora… Las sales minerales son las encargadas de la formación de tejidos del cuerpo humano, formación de hormonas, regular la presión osmótica, el pH, controlar contracción muscular… Abundan en frutas y verduras.

17 4.- Tipos de nutrientes. Nutrientes orgánicos: se encuentran en alimentos de origen orgánico tanto vegetal como animal. Glúcidos: moléculas orgánicas formadas por C,O e H. Aportan la energía al organismo de forma inmediata. En los alimentos encontramos dos tipos: Simples( monosacáridos y disacáridos) donde se encuentran la glucosa y fructosa (azúcar de la uva). De la unión de estos dos se forma el disacárido sacarosa o azúcar común. Polisacáridos: destacamos la fibra formada por celulosa y aunque no es digerible desempeña una función importante a la hora de regular el tránsito intestinal. Otros como el almidón presente en harinas, pastas y cereales son de liberación lenta.

18 4.- Tipos de nutrientes. Orgánicos:
Lípidos: formados por C, H, O y en menor proporción N, P y S. Se caracterizan por ser poco solubles en agua. Las funciones son de reserva energética, estructural y reguladora. Podemos distinguir dos tipos: Grasas saturadas: no contienen dobles enlaces. A temperatura ambiente se encuentran de forma sólida. Ej. Manteca. Grasas insaturadas: son líquidas a temperatura ambiente y se les conoce como aceites, como el de oliva o girasol.

19 4.- Tipos de nutrientes. Nutrientes orgánicos:
Proteínas: moléculas de gran tamaño formadas por la unión de subunidades más pequeñas llamadas aminoácidos. De los 20 aa que componen las proteínas, 9 de ellos osn esenciales, es decir, deben ser ingeridos con los alimentos porque el organismo no puede sintetizarlos. Funciones: transporte de O2 , defensa contra infecciones, facilitan las reacciones químicas, movimiento del cuerpo… Se encuentran en alimentos de origen animal como carnes, pescado y huevos, y de origen vegetal como cereales y legumbres.

20 4.- Tipos de nutrientes. Orgánicos:
Vitaminas: son nutrientes que según su composición pueden ser lípidos o proteínas. No se sintetizan en el organismo por lo que tienen que ser ingeridos en la dieta. Son imprescindibles para el crecimiento y buen funcionamiento del organismo porque participan en muchas reacciones químicas. La ausencia de vitaminas provoca enfermedades. Son muy abundantes en frutas y verduras.