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METABOLISMO
Y ENERGÍA ATP
METABOLISMO
El metabolismo hace referencia a todas las
reacciones químicas de un organismo que..
• Proporcionan energía
• Y generan las sustancias necesarias para
mantener el crecimiento celular.
TIPOS DE PROCESOS METABÓLICOS
Existen 2 tipos de procesos metabólicos
Catabolismo y anabolismo
•
Catabolismo: en las reacciones catabólicas, las
moléculas
complejas
son
convertidas
a
moléculas mas sencillas con liberación de
energía.
•
Anabolismo: en las reaciones anabólicas, la
energía almacenada se emplea para fabricar
moléculas complejas a partir de otras mas
sencillas.
ETAPAS DEL CATABOLISMO
ETAPA 1:
Digestión e
hidrólisis
ETAPAS DEL CATABOLISMO
transaminación
ETAPA 2:
Degradación
y oxidaciones
a moléculas
más pequeñas
ETAPAS DEL CATABOLISMO
ETAPA 3: Oxidación a CO2, H2O y energía para la síntesis de ATP
Mitocondria
de la célula
ATP Y ENERGÍA
La energía liberada en la oxidación de los
alimentos es empleada por las células para
formar un compuesto de «elevada energía»,
denominado adenosin trifosfato (ATP ).
El ATP es la molécula de
almacenamiento de energía
en el cuerpo
HIDRÓLISIS DEL ATP Y LIBERACION
DE ENERGÍA
Cada vez que se contraen los músculos, cuando se envían
señales nerviosas o cuando se sintetiza una enzima, se está
empleando energía que proviene de la hidrólisis del ATP
Cuando comemos, las reacciones catabólicas proporcionan
la energía para recuperar el ATP de nuestras células
HIDRÓLISIS DEL ATP Y LIBERACION
DE ENERGÍA
La molécula de almacenamiento de energía (ATP) conecta
las reacciones que producen energía con las reacciones que
consumen energía en la célula
COENZIMAS DE INTERÉS Y PROCESOS
METABÓLICOS
•
Oxidación: Una reacción de oxidación implica la
perdida de hidrógeno o de electrones en una
sustancia.
Cuando una enzima cataliza un proceso de
oxidación, la sustancia que se oxida pierde iones H+,
y también electrones, e-.
•
Reduccion: La reducción es la ganancia de
átomos de hidrógeno o de electrones.
Cuando una coenzima acepta protones y electrones,
esta se reduce.
NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLEÓTIDO (NAD+)
•
NAD+ : es una importante coenzima en la que la
vitamina
niacina
proporciona
el
grupo
nicotinamida, que se une a la adenosina
difosfato (ADP).
NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLEÓTIDO (NAD+)
•
En una reacción de oxidación, la NAD+ se reduce
cuando el carbono de la nicotinamida acepta un
H+ y 2e-, quedando otro H+ libre.
Reacción de reducción del NAD+:
+
NAD
+
+
-
2H + 2e
NADH
+
+
H
NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLEÓTIDO (NAD+)
•
La NAD+ participa en las reacciones de
formación de enlaces dobles (C=O), como la
oxidación de alcoholes a aldehídos y cetonas.
FLAVINA ADENINA DINUCLEÓTIDO (FAD)
•
Vit. B2
FAD : es una coenzima que contiene adenosina
difosfato (ADP) y riboflavina (vitamina B2)
FLAVINA ADENINA DINUCLEÓTIDO (FAD)
•
El FAD participa en reacciones de oxidación que
conducen a la formación de enlaces dobles
carbono-carbono (C=C).
COENZIMA A
•
La coenzima A (CoA) está formada por varios
componentes, como el aminoetanotiol, el ácido
pantoténico (vitamina B6), el adenosina
difosfato (ADP)
aminoetanotiol
Ácido pantoténico
ADP fosforilado
COENZIMA A
•
No participa en reacciones de oxido-reducción
•
La parte reactiva de la molécula es el grupo –SH
•
La coenzima A se puede abreviar como HS-CoA
Una de las muchas funciones de la coenzima A es
preparar grupos pequeños, como el grupo acetilo,
para la acción enzimática.
Ejemplo:
Grupo acetilo
Coenzima A
Acetil coenzima A
GLUCÓLISIS
“OXIDACIÓN DE LA GLUCOSA”
La glucosa de la sangre llega a las células,
donde se inicia el proceso de degradación
conocido como glucólisis.
•
•
•
Es un proceso anaerobio (no requiere oxígeno)
En la glucólisis, la glucosa (6 átomos de C) se
degrada y produce 2 moléculas de piruvato (3
átomos de C cada una).
El balance neto es la producción de 2 moléculas
de ATP y 2 moléculas de NADH.
REACCIONES DE LA GLUCÓLISIS
FASE DE CONSUMO DE ENERGÍA (1-5)
ATP
ADP
1. Fosforílación:
Aporte de una molécula de ATP
4. Fragmentación:
formación de 2 triosas
2. Isomerización:
Conversión de la
aldosa a cetosa
ATP
ADP
3. Fosforilación:
Aporte de una segunda molécula de ATP
5. lsomerización de
una de las triosas
REACCIONES DE LA GLUCÓLISIS
FASE DE GENERACIÓN DE ENERGÍA (6-10)
6. Primer compuesto rico en energía:
El aldehído es oxidado y fosforilado
ATP
ADP
7. Formación de la primera molécula de ATP:
Transferencia de un grupo fosfato
ATP
8. Formación de 2-fosfoglicerato:
Transferencia de un grupo fosfato
del C3 al C2
9. segundo compuesto
rico en energía
Eliminación de agua
y formación de
fosfoenolpiruvato
ADP
10. Formación de una segunda
molécula de ATP
RUTAS PARA EL PIRUVATO
El piruvato obtenido de la glucosa puede entrar en
otras rutas para seguir generando energía.
•
Condiciones aeróbicas: Cuando los niveles de
oxígeno en las células son elevados el piruvato
se oxida, eliminándose un átomo de C en forma
de CO2
•
La acetil CoA es un importante intermediario en
muchos procesos metabólicos.
RUTAS PARA EL PIRUVATO
•
Condiciones anaeróbicas: Cuando se realiza un
gran esfuerzo físico, las reservas de oxígeno en
las células musculares decaen bruscamente.
•
Sin oxigeno, el piruvato se reduce a lactato.
•
La acumulación de lactato hace que los
músculos se fatiguen rápidamente, y que
aparezca la sensación de dolor.
RUTAS PARA EL PIRUVATO