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Producción de ATP
Podemos formar ATP a través de:
Metabolismo Anaeróbico (con deficit oxigeno)
1.-El sistema de ATP-PC (o fosfágeno) (1er forma de producir
ATP)
2.-Glucólisis anaeróbica (o sistema de ácido láctico) (2da
forma)
Metabolismo Aeróbico (con oxigeno)
1.-a)La glucólisis (aeróbica), b)Beta oxidación, c)Desaminación
2.-El ciclo de Krebs (o ciclo del ácido cítrico)
3, 4, 5
3.-La cadena respiratoria (o sistema de transporte electrónico).
forma
4).-Fosforilación oxidativa
Producción: M.C. Araceli Serna Gutiérrez
1.-El sistema de ATP-PC (o fosfágeno)
(1er forma de producir ATP)
PC
+
ADP
Fosfocreatina
ATP + C
Creatina
Enzima que cataliza esta reacción:
Creatinfosfoquinasa
El sistema de ATP-PC involucra la donación de un
fosforoa (P) y su enlace de energía por parte de la
fosfocreatina (PC) a la molécula de ADP para formar ATP
¡¡¡¡SORPRESA!!!!
Para pasar a la segunda forma de
producir ATP, primero debemos de ver
otros temas relacionados con el
Metabolismo de Carbohidratos para
poder entender
Entre los procesos metabólicos desempeñan un importante
papel en la actividad vital del organismo.
Con la descomposición de los glúcidos se libera energía que
puede almacenarse en los enalces macroérgicos de ATP y
utilizarse posteriormente para cumplir diversos trabajos
biológicos. (cuales???)
Los glúcidos satisfacen hasta el 50% de la necesidad diaria
de energía en el hombre.
Reservas glucídicas en el organismo: 2-3% del peso del cuerpo
Para satisfacer nuestras necesidades de glucidos debemos
suminstrarlos a travez de nuestros alimentos. Cuales??
Los glúcidos compuestos de los alimentos tienen una estructura
diferente que los del cupero humano, por eso su asimilación
comienza con la desintegración hidrolítica en el proceso de la
digestión.
Almidón
Lactosa
Maltosa
Fructosa
Glucosa
Galactosa
Se convierten a glucosa
Digestión
Almidón
Lactosa
Maltosa
Fructosa
Glucosa
Galactosa
1ero) La cual se vacia del
intestino hacia la sangre y entra
a las células donde se necesita.
2do) La glucosas excesiva de la
sangre se pasa al hígado o
musculos donde es almacenada
como glucógeno.
3ro) Si después de esto tenemos
glucosa en exceso en la sangre,
esta se va al hígado y ahi se
Se convierten a glucosa transformara a grasa y se
almacenara
en
las
células
adiposas.
La glucosas suministrada a las células de los diferentes organos,
desempeñara principalmente dos funciones:
.Participa en la sintesis de glucógeno (Glucogénesis) y otras sustancias
.Toma parte de las reacciones de desintegración que abastecen
a la célula de energía. (Glucolisis, formación de ATP)
Cuando
Formamos
Glucógeno
estamos guardando energía, este
proceso se denomina glucogénesis
Glucogénesis
Glucosa
Glucogeno
Cuando necesitamos energía el
glicógeno se desdobla (se rompen
los enalces) , a esto se le llama
Glucogenolisis
El glúcogeno puede ser del músculo o
del hígado
Comida
Sangre
Glucosa
Glucólisis
ATP (ó Energía)
Glucógenolisis
Glucólisis, es el
Catabolismo
(rompimiento) de la
glucosa para
producir ATP
FORMACIÓN DE GLUCOGENO: GLUCOGENESIS
Los lugares donde se acumula más glucógeno, es decir donde
más se produce es en el hígado y en los musculos.
Higado puede alcanzar hasta el 5% de su peso
Musculo “
“
“
1% de su peso
Por lo tanto el glucogeno del hígado es la reserva principal de
glúcidos para todo el organismo
Glucogeno
Unidades de Glucosa: Sillar estructural
Formación de Glucógeno
ATP
ADP
Glucosa
Enzimas necesarias
Hexoquinasa
Preguntas de
Glucosa 6 fosfato
examen?
Fosfoglucomutasa
-Qué es
glucogenesis?
Glucosa 1 fosfato
-Enzima que
fosforila y activa a
UTP
la glucosa y a partir
de quien?
Uridindifosfatoglucosa
-Reacciones
Glicogensintetasa (enlaces alfa 1-4)
necesarias?
Transglucosilasa (enlaces alfa 1-6)
Glucogeno
Recordando
Al pasar la glucosa por las membranas celulares….
Una vez la glucosa penetra en las celulas, esta comunmente
es fosforilada para formar glucosa-6-fosfato. La enzima que
cataliza esta reacción es la hexocinasa.
La glucosa que no se necesita para para su uso inmediato
(osea para la formación de ATP) se almacena principalmente
en las fibras (o células) de los músculos esqueléticos o en el
hígado en la forma de glicógeno.El proceso de formación de
glucógeno se llama glucogénesis.
Si las reservas de glucógenoo se encuentran saturadas,
entonces las células hepáticas transforman la glucosa en
ácidos grasos que pueden almacenarse en el tejido adiposo.
Por otro lado, después de comer, tenemos mucha glucosa en sangre, porque después
de la digestión las moléculas de glucosas se pasan del intestino a la sangre. Por lo
tanto se va a intensificar la producción de glucógeno, es decir se va a empezar a
captar por las células y a intensificarse la entrada de glucosa a la célula.
Explicando con hormonas: cuando el nivel glicémico en sangre aumenta el SNC intuye
ese aumento y manda una señal al páncreas (glándula), el cual produce la hormona
insulina y esta hace que la glucosa entre a la célula y se forme el glucógeno o que se
de le proceso de glucogénesis.
La formación de glicógeno en el hígado a partir de glúcidos de la comida se lleva a
cabo con la velocidad máxima después de 40 minutos de haber comido
(aproximadamente).
Comemos
La Glucosa pasa del intestino a la sangre
Por lo tanto tendremos mucha glucosa en
sangre
Cuando sucede esto el SNC envía señales al
páncreas
El páncreas produce a la hormona insulina,
la cual va a hacer que la glucosa entre a la
célula y se forme el glicógeno.
La síntesis de glicógeno puede verse detenida durante trabajo
muscular.
Por que?
Si hacemos trabajo necesitamos energía,
por lo tanto necesitamos glucosa para
producir dicha energía. Por lo tanto
utilizamos la glucosa que tenemos en la
sangre. Y la concentración de la glucosa en
sangre disminuye.
Cuando el SNC intuye que la glucosa en
sangre a disminuido, manda una señal a las
glándulas para producir
adrenalina y
glucagón, las cuales paran la glucogénesis e
inducen el desdoblamiento de glicógeno. Ósea
que inducen que el glicógeno se hidrolice
(rompa) y forme glucosa (proceso denominado
glucogenolisis) para que entre a la glucólisis y
se convierta a ATP. (Al mismo tiempo que
aumenta la concentración de adrenalina y
glucagón disminuye la concentración de
insulina).
Glucogenolisis: Es la degradación de glucógeno a
disponible metabólicamente (glc-6-P).
Precisa de la acción combinada de tres
enzimas diferentes:
1) Glucógeno fosforilasa
2) Enzima desramificante del glucógeno
3) Fosfoglucomutasa
Glucosa
(ya se puede
utilizar)
a glucosa
Glúcogeno
1) Enzima: Glicógeno fosforilasa
Cataliza la denominada escisión fosforolítica, que consiste en la salida
secuencial de restos de glucosa desde el extremo no reductor, según la
reacción:
+
A esta
reacción se
le conoce
como
fosforolisis
2) Enzima: desramificante del glucógeno
La glucógeno fosforilasa no puede escindir los enlaces O-glicosídicos
en α (1-6). La enzima desramificante del glucógeno posee dos
actividades: a(1-4) glucosil transferásica (transfiere) y la la α(1-6)
glicosidásica que HIDROLIZA el resto de glucosa unido en α (1-6).
3) Enzima: Fosfoglucomutasa
Se encarga de transformar la glucosa-1-P (la de la primer reacción) en
glucosa-6-P.
glucosa-1-P ---------------> glucosa-6-P
Ahora si!!!!!, Ya que tenemos la glucosa pasamos a la glucólisis
anaeróbica
Hay que recordar…
La velocidad de la fosforolisis depende de varios factores.
En el hígado se intensifica bajo el efecto de los impulsos
nerviosos del sistema nervioso central, dichos impulsos se
excitan cuando el nivel glicemico es pequeño. Estos impulsos
nerviosos provenientes del SNC llegan a las glándulas
suprarrenales, intensificando la secreción de la hormona
adrenalina, la cual acelera la fosforólisis, al igual que la
hormona del páncreas el glucagón,
La adrenalina Acelera la fosforolisis (Osea la descomposición
de glucogeno a glucosa) en el Higado y en el Músculo
El Glucagon acelera la fosforolisis (Osea la descomposición de
glucogeno a glucosa) en el Hígado solamente
Ahora si!!!!!,
Producción de ATP
Podemos formar ATP a travez de:
Metabolismo Anaeróbico (con deficit oxigeno)
1.-El sistema de ATP-PC (o fosfágeno) (1er forma de producir
ATP)
2.-Glucólisis anaeróbica (o sistema de ácido láctico) (2da
forma)
Metabolismo Aeróbico (con oxigeno)
1.-a)La glucólisis (aeróbica), b)Beta oxidación, c)Desaminación
2.-El ciclo de Krebs (o ciclo del ácido cítrico)
3, 4, 5
3.-La cadena respiratoria (o sistema de transporte electrónico). forma
4).-Fosforilación oxidativa
La glucólisis anaeróbica, ocurre en el citoplasma de la célula. No necesita
oxígeno para su realización y se trata simplemente de una secuencia de más
o menos nueve etapas. A lo largo de estas una molécula de glucosa se
transforma en dos moléculas de ácido piruvico y luego a ácido láctico.
Glucogeno
Ácido 1,3-difosfoglicerico
Ácido 1,3-difosfoglicerico
Etapa10
Ac. Lactico
Ac. Lactico
-Reactivos iniciales?
-Producto final?
-Número de reacciones?
-Coenzimas que participan?
-Qué pasa en la reacción 4?
-Por qué a partir de glucosa
se obtienen 2 ATP y a
partir de glucógeno 3?
Se producen:
2 ATP si partimos de glucosa
3 ATP si partimos de glucógeno
Enzimas que participan:
Hexoquinasa
1
Glucosa
2
3
Aldehido fosfoglicérico
4
5
6
7
8
Ácido fosfoenolpiruvico
9
10
Acido Láctico
Fosfoglucomutasa
sin gasto
OXIDACION
Enzima que activa
– yREDUCCION
a la de
ATP
(REDOX
glucosa Glucogeno
y) la fosforila y a partir
DEFINICION
de que?
Una reacción de
oxidación-reducción
Enzima que fosforila( al
redox ),
Fosfofructoquinasa
es
glucogeno?
aquella en la cual ocurre
una
Cuales
transferencia
son las etapas
de en que
Aldolasa, triosa fosato
isomerasa
electrones.
se gastan ATP?
En que etapas se produce
Deshidrogenasa ATP?
REDUCTOR En una reacción
redox,
Cuantas
reductor
moleculas
es lade ATP se
Fosfogliceratquinasa
sustancia
producen gana
en total?
electrones
electrones.
Función delNAD
NAD?
gano electrones
Fosfogliceratomutasa
Nombre de la enzima que
OXIDANTE
cataliza la formación
En una reacción
de ácido
Enolasa
redox,
pirúvico?
oxidante es la
sustancia
Nombre de
que
la pierde
enzima que
Piruvatoquinasa
electrones...
cataliza la formación
.(Aldehído fosfoglicerico,
de ácido
pierde electrones, se los da al NAD)
láctico?
Lactatodeshidrogenasa
La glucólisis aérobica, ocurre en el citoplasma de la célula (ahí inicia).
Necesita oxígeno para su realización y se trata simplemente de una secuencia
de más o menos nueve etapas. A lo largo de estas una molécula de glucosa se
transforma en dos moléculas de ácido piruvico y luego a Acetil coenzima A.
Glucogeno
Ácido 1,3-difosfoglicerico
Ácido 1,3-difosfoglicerico
Etapa10
Acetil coenzima A
Acetil coenzima A
-Reactivos iniciales?
-Producto final?
-Número de reacciones?
-Coenzimas que participan?
-Qué pasa en la reacción 4?
-Por qué a partir de glucosa
se obtienen 2 ATP y a
partir de glucógeno 3?
Se producen:
2 ATP si partimos de glucosa
3 ATP si partimos de glucógeno
Enzimas que participan:
Hexoquinasa
1
Glucosa
glucosa y la fosforila y a partir
Fosfoglucoisomerasa
2
3
Aldehido fosfoglicérico
4
5
6
7
8
Ácido fosfoenolpiruvico
9
10
Fosfoglucomutasa y sin gasto de
ATPEnzima que
Glucogeno
activa a la
Acetil coenzima A
de que?
FosfofructoquinasaEnzima que fosforila al
glucogeno?
Aldolasa, Triosa fosfato
isomerasa
En que etapas se produce
ATP?
Deshidrogenasa Cuantas moleculas de ATP se
producen en total?
FosfogliceratquinasaFunción del NAD?
Nombre de la enzima que
Fosfogliceratomutasa
cataliza la formación de ácido
pirúvico?
Enolasa
Nombre de la enzima que
cataliza la formación de Acetil
Piruvatoquinasa
coenzima A y que coenzimas
Deshidrogenasa
participan?
Coenzimas: TPP,
NAD, CoA
El metabolismo aerobio (catabolismo de biomoléculas) está formado
por varias rutas metabólicas que conducen finalmente a la obtención de
moléculas de ATP.
Una vez
producido el
acetil
coenzima A,
este se pasa al
ciclo de Krebs
Respiración celular
U oxidación
8
1
Deshidrogenasa
Coenzima: NAD
7
2
Deshidrogenasa
Coenzima: NAD
6
3
Deshidrogenasa
Coenzimas: TPP,
NAD, Co A
Deshidrogenasa
Coenzima: FAD
5
4
Producto que se obtiene CO2 y 3NADH2, FADH2 y ATP
8 electrones que se van a donar en el transporte de electrones
Transporte de electrones: Por el sistema de enzimas respiratorios o
complejos enzimaticos, los hidrogenos (Del FADH y del NADH) se
transportan al oxígeno, se forma agua y se libera energía, con la cual se
forma ATP.
Al final de la glucolisis aerobica, ciclo de Krebs y
transporte de electrones se obtienen 36 ATP
Transporte de Electrones
En la cadena de transporte de electrones se dice que se oxida el NADH y
el FADH.. Por que???Por que ceden sus electrones a los complejos
multienzimaticos o transportadores electrónicos.
Cuales complejos multienzimaticos o TE?
Son 4 y se denominan I, II, III, IV
La cadena de transporte de electrones es un mecanismo para pasar
electrones de un complejo mutienzimatico a otro. Los saltos generan
suficiente energía para bombear protones representados por H+ del
interior de la membrana interna al espacio intermembrana de la
mitocondria, cuando estos protones (H+)
entran a la matriz
mitocondrial a travez del un complejo multienzimatico (V) se genera
energía, esa energía es la que se utiliza para formar ATP. (esto se le
llama fosforilación oxidativa)
Por que se forma agua??
El ultimo aceptor de electrones (H) en el transporte de electrones es
el oxigeno, es decir, el complejo V le da los electrones al oxigeno y
por lo tanto se forma agua.
Mitocondrías
Membrana interna
Membrana
externa
Cresta de la
Membrana
interna
Matriz
Crestas de la membrana interna
Espacio intermembrana
Es el espacio hueco o vacio
Estructura: Consta de una
doble membrana. La externa
es lisa a diferencia de la
interna que posee pliegues
hacia el interior llamados
crestas.
El interior de la mitocondria es
una sustancia llamada matriz
en la que encontraremos,
entre otras cosas, ADN,
ribosomas
y
diversas
sustancias.
Espacio
intermemembrana:
Lugar entre la membrana
externa e interna de la
mitocondria.
Fosforilación
oxidativa
Energía
Explicación: Lee y entiende la
siguiente explicación, es muy
importante que observes la
figura para una máxima
comprensión.
La cadena de transporte de
electrones es un mecanismo
para pasar electrones de un
complejo mutienzimatico a
otro. El NADH y el FADH que
provienene del ciclo de Krebs
ceden sus electrones a los
compejos multienzimaticos.
El paso o los saltos de estos
electrones de un complejo a
otro
generan
suficiente
energía
para
bombear
protones representados por
H+
del
interior
de
la
membrana interna al espacio
intermembrana
de
la
mitocondria cuando estos
protones (H+)
entran a la
matriz mitocondrial a travez
del
un
complejo
multienzimatico (V) se genera
energía, esa energía es la que
se utiliza para formar ATP.
(esto se le llama fosforilación
oxidativa)
Fosforilación oxidativa: Es cuando la energía liberada del transporte de
electrones se emplea para fabricar ATP, a partir de ADP.
ADP + Pi + energía liberada del transporte de electrones
ATP
Donde ocurre la glucolisis, el ciclo de krebs y la cadena
respiratoria o transporte de electrones?
1.-Desaminación
1 Glucolisis
2.
1
3.-Cadena
Respiratoria
Ácidos grasos libres
Monogliceridos
Respiración Celular u Oxidación:
*Ciclo de Krebs
*Cadena respiratoria o transporte de electrones
Ciclo de Krebs
En las células eucariotas el ciclo de Krebs tiene lugar en la
matriz de la mitocondria en presencia de oxígeno.