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PANORÁMICA
GENERAL DEL
METABOLISMO
CATABOLISMO
I. CONCEPTO
II TIPOS
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
A. Catabolismo aerobio: El aceptor final de los e- es el O2.
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.
MITOCONDRIAS
III. ORGÁNULOS QUE INTERVIENEN
IV. PRODUCTOS FINALES
EL CITOSOL
Los propios de todos los carburantes metabólicos:
CO2, protones y electrones.
Producirán energía en la cadena transportadora de e-
CATABOLISMO
DIFERENCIADO
CATABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS
1. RUPTURA DE POLÍMEROS.
En el hígado
2. GLUCÓLISIS
HIDRÓLISIS del glucógeno. Es escindido en moléculas de
glucosa
POLISACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS
FOSFORILACIÓN. Se le añade un grupo P (fosfato)
1. Conversión de la GLUCOSA
FRUCTOSA
2. Ruptura de la fructosa (6C) en dos moléculas de 3 Carbonos.
3. Formación de ÁCIDO PIRÚVICO
3. DEGRADACIÓN DEL ÁCIDO PIRÚVICO
Anaeróbica: Fermentaciones
Aeróbica:
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 CO2 , H+ , e4. CADENA RESPIRATORIA
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):
Lo cataliza la Carnitina
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
EL RESTO ES igual que los glúcidos
4. CICLO DE KREBS
5. CADENA RESPIRATORIA
A partir del punto 1, parte de los lípidos siguen un camino alternativo: Se degrada la
glicerina en glicerol y entra en el ciclo glucolítico, pero la mayoría siguen el camino de
los ácidos grasos.
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.
Organismos amoniotélicos:
Organismos uricotélicos :
Organismos ureotélicos:
El resto es excretado.
excretan directamente amonio. (necesitan mucha agua)
excretan ácido úrico.(apenas necesitan agua)
excretan urea. (necesitan agua en menor cantidad)
BALANCES ENERGÉTICOS
DE LAS FERMENTACIONES
Rendimiento del 31%
DE LA RESPIRACIÓN DE UNA MOLÉCULA DE GLUCOSA Rendimiento del 40%
DE LOS ÁCIDOS GRASOS: Rendimiento del 40%
CATABOLISMO
ANABOLISMO
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
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 CO2 y H2O.
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
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.
. FIJACIÓN DEL N Y DEL S
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.
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 (NH3, H2S, CH4) 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.
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.