PANORÁMICA GENERAL DEL METABOLISMO. M.O.C M.O.S M.I. RESPIRACIÓN CELULAR DIGESTIÓN CATABOLISMOCATABOLISMO FOTOSÍNTESIS SÍNTESIS DE MOC ANABOLISMOANABOLISMO.

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1 PANORÁMICA GENERAL DEL METABOLISMO

2 M.O.C M.O.S M.I. RESPIRACIÓN CELULAR DIGESTIÓN CATABOLISMOCATABOLISMO FOTOSÍNTESIS SÍNTESIS DE MOC ANABOLISMOANABOLISMO METABOLISMO

3 I. CONCEPTO CATABOLISMO Fase destructiva del metabolismo en la cual se obtienen moléculas sencillas, que servirán para construir las propias biomoléculas, y energía para la realización de otras funciones celulares. Son procesos oxidativos II TIPOS A.Catabolismo aerobio: El aceptor final de los e - es el O 2. Genera gran cantidad de energía. B. Catabolismo anaerobio: 1.Fermentación: el aceptor final de e - es orgánico (etanol o un á. org.). La oxidación del compuesto orgánico es parcial y libera poca energía. 2. Respiración anaeróbica: actúa la cadena respiratoria, el aceptor final de e - es un compuesto inorgánico diferente del O2. Se da sólo en algunas bacterias. III. ORGÁNULOS QUE INTERVIENEN MITOCONDRIAS EL CITOSOL IV. PRODUCTOS FINALES Los propios de todos los carburantes metabólicos: CO 2, protones y electrones. Producirán energía en la cadena transportadora de e -

4 CATABOLISMO DIFERENCIADO

5 DIGESTIÓN 128 X 1000 = 128000 128 X 1000 = 128000; + 64  128064 64

6 1000 + 6 X 1 = 1006 12 X 1 = 12 1006 - 12 = 994 RESPIRACIÓN CELULAR

7 CATABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS 1. RUPTURA DE POLÍMEROS. 2. GLUCÓLISIS 3. DEGRADACIÓN DEL ÁCIDO PIRÚVICO Anaeróbica: Fermentaciones Aeróbica: HIDRÓLISIS del glucógeno. Es escindido en moléculas de glucosa POLISACÁRIDOS MONOSACÁRIDOS FOSFORILACIÓN. Se le añade un grupo P (fosfato) En el hígado 1. Conversión de la GLUCOSA FRUCTOSA 2. Ruptura de la fructosa (6C) en dos moléculas de 3 Carbonos. 3. Formación de ÁCIDO PIRÚVICO 1. Fermentación alcohólica El piruvato se reduce a ETANOl. 2. Fermentación láctica El piruvato se reduce a LACTATO. Decarboxilación oxidativa del ácido pirúvico: SE FORMA ACETIL CoA CICLO DE KREBS : Desprende CO 2, H +, e - 4. CADENA RESPIRATORIA

8 CATABOLISMO DE LOS LÍPIDOS 1.DEGRADACIÓN DE LAS MACROMOLÉCULAS : Los triglicéridos se hidrolizan en Glicerina y Á. grasos 2. ACTIVACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS (UNIÓN DEL Á. GRASO AL CoA): Previamente la L- Carnitina lo transporta a la matriz mitocondrial 3.ß-OXIDACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS: Los ácidos grasos se rompen en fragmentos de 2 Carbonos que se unen al Coenzima A y forma Acetil CoA 4. CICLO DE KREBS 5. CADENA RESPIRATORIA A partir del punto 1, se degrada la glicerina en glicerol y entra en el ciclo glucolítico, los ácidos grasos siguen el camino. EL RESTO ES igual que los glúcidos

9 CATABOLISMO DE PROTEÍNAS A. TRANSAMINACIÓN Las transaminasas catalizan la transferencia del grupo amino desde un aa hasta un cetoácido B. DESAMINACIÓN OXIDATIVA Los cetoácidos resultantes de la transaminación siguen la vía del CICLO DE KREBS hasta ser totalmente oxidados. C. ELIMINACIÓN DEL AMONIO Una parte del amonio es utilizado en la síntesis de aminoácidos. El resto es excretado. Organismos amoniotélicos: excretan directamente amonio. (necesitan mucha agua) Organismos uricotélicos : excretan ácido úrico.(apenas necesitan agua) Organismos ureotélicos: excretan urea. (necesitan agua en menor cantidad) BALANCES ENERGÉTICOS DE LOS ÁCIDOS GRASOS: Rendimiento del 40% DE LAS FERMENTACIONES Rendimiento del 31% DE LA RESPIRACIÓN DE UNA MOLÉCULA DE GLUCOSA Rendimiento del 40%

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11 CATABOLISMO ANABOLISMO

12 M.O.C M.O.S M.I. RESPIRACIÓN CELULAR DIGESTIÓN C AT A B O L I S M O FOTOSÍNTESIS SÍNTESIS DE MOC A N A B O L I S M O METABOLISMO

13 M.O.C M.O.S M.I. RESPIRACIÓN CELULAR DIGESTIÓN CATABOLISMOCATABOLISMO FOTOSÍNTESIS SÍNTESIS DE MOC ANABOLISMOANABOLISMO METABOLISMO

14 ANABOLISMO CONCEPTO Y FUNCIÓN DE ANABOLISMO Son todas las rutas metabólicas de BIOSÍNTESIS. Las moléculas orgánicas son reducidas para formar otras complejas, con gasto de ATP. Las rutas anabólicas persiguen renovar todos los componentes celulares y almacenar moléculas que pueden ser catabolizadas posteriormente. TIPOS DE ANABOLISMOS 1. FOTOSÍNTESIS ( ver apuntes) 2. QUIMIOSÍNTESIS ( ver apuntes) ANABOLISMO DE LAS BIOMOLÉCULAS En la siguiente diapositiva

15 1000 + 6 X 1 = 1006 12 X 1 = 12 1006 - 12 = 994 (Eq) FOTOSÍNTESIS CLOROFILA 994 (LUZ)

16 SÍNTESIS DE MOC 128 X 1000 = 128000 128 X 1000 = 128000; + 64  128064 64

17 FOTOSÍNTESIS Proceso mediante el cual ciertos organismos son capaces de transformar la energía de la luz solar en energía química (ATP y NADPH + ) y utilizarla para sintetizar compuestos orgánicos a partir de CO 2 y H 2 O. A.FASE LUMINOSA (captación de energía). Ocurre en la membrana de los tilacoides. Requiere de la energía directa de la luz. En esta fase se generan los transportadores que son utilizados en la segunda fase. B. FASE OSCURA Es necesario que estén presentes la fuente de energía ATP y la fuente reductora NADPH, formadas en la fase anterior. En esta fase se producen los enlaces C-C de los carbohidratos. Las reacciones químicas son diferentes según se trate de fijar el CO2 o las sales de N o S. CICLO DE CALVIN. FIJACIÓN DEL N Y DEL S El proceso ocurre en el estroma de los cloroplastos. TRES FASES: - Fijación del CO2 a la ribulosa-1,5-difosfato. - Reducción del ácido 3-fosfoglicérico. -Formación de glucosa y regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato. El NO3 - es reducido a NH3 en los cloroplastos, por el NADPH formado en la fase luminosa. Este amoníaco es el origen de otros aminoácidos.

18 MOC MOS MI OTRAS ACTIVIDADES CLOROFILA LUZ

19 QUIMIOSÍNTESIS La quimiosíntesis es una forma de nutrición autótrofa en la que la energía necesaria para la elaboración de compuestos orgánicos se obtiene de la oxidación de ciertas sustancias del medio. Aunque este proceso es exclusivo e algunos grupos de bacterias tiene una gran importancia biológica ya que de esta manera se reciclan los compuestos totalmente reducidos (NH 3, H 2 S, CH 4 ) y se cierran los ciclos de la materia en los ecosistemas. Organismos quimiosintéticos 1. Bacterias del hidrógeno Estas bacterias pueden activar el hidrógeno molecular con ayuda de hidrogenasas y utilizarlo para obtener energía. 2. Sulfobacterias Las bacterias del género Thiobacillus son capaces de obtener energía por oxidación de compuestos reducidos de azufre. La mayoría de las bacterias forman sulfato como producto final. 3. Ferrobacterias Algunas bacterias viven en aguas ricas en compuestos de hierro ferroso, absorben estas sustancias y las oxidan a hierro férrico. Esta reacción produce poca energía por lo que deben oxidar grandes cantidades de hierro para poder vivir. 4. Bacterias nitrificantes Oxidan compuestos reducidos del nitrógeno presentes en el suelo. Estas bacterias existen en todos los suelos, salvo en los tropicales, que son pobres en oxígeno.

20 MOC MOS MI OTRAS ACTIVIDADES Otras enzimas Eq

21 A. ANABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS 1. Gluconeogénesis Síntesis de glucosa en la matriz mitocondrial. 2. Glucogenogénesis Este proceso se realiza especialmente en las células del hígado y en los músculos. Consiste en la síntesis de glucógeno realizada en el hialoplasma a partir de moléculas de glucosa activadas. La síntesis de almidón en las células vegetales es similar, aunque el activador es el ATP. B. ANABOLISMO DE LOS LÍPIDOS Los fosfolípidos, colesterol y derivados se sintetizan en el retículo endoplasmático. Los triglicéridos en el hialoplasma. C. ANABOLISMO DE LOS AMINOÁCIDOS Algunos aminoácidos no pueden ser sintetizados (aminoácidos esenciales) por el hombre. Se produce en el hialoplasma. La biosíntesis de proteínas se realiza en los ribosomas. D. ANABOLISMO DE LOS NUCLEÓTIDOS Es un proceso complejo. Los productos de su degradación son utilizados en la síntesis. Los ácidos nucleicos son sintetizados en el núcleo.