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Br. Angel E. Hernandez C.
Tomado de los apuntes de Bioquímica del Dr. Barranco
Metabolismo &
Respiración Celular
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▪Conjunto de reacciones enzimáticas que son desencadenadas entre sí, mediante las cuales la célula intercambia materia y energía con su ambiente y da como resultado la vida celular.
▪ Según la forma de síntesis (producción) u obtención de energía, los organismos se clasifican en:
▪Autótrofos
▪Heterótrofos
Metabolismo
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▪ Según la fuente para la optención de dicha energía se clasifica en:
Fotótrofos Quimiótrofos Quimioheterótrofos
Metabolismo
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▪ El metabolismo tiene dos procesos conjugados
▪Catabolismo: Degradación de moléculas complejas hasta moléculas mas sencillas, con la liberación de energía.
▪Anabolismo: Síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas mas sencillas, con consumo de energía.
▪Anfibolismo: Proceso metabólico que es tanto anabólico como catabólico.
Fases del Metabolismo
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Fases del metabolismo
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Catabolismo Anabolismo
¿Qué ocurre? Degradación Biosíntesis
Tipo de
procesoConvergente Divergente
Tipo de
reacciónExergónica Endergónica
Naturaleza Oxidante Reductora
ResultadoProducción de
equivalentes reductores
Consumo de
equivalentes reductores
Fases del metabolismo
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▪ Son procesos dependientes entre sí.
▪ El acoplamiento entre los proceso interviene gracias al ATP.
▪ Existe un estado estacionario dinámico, siempre habrán proceso anabólicos y catabólicos.
Fases del metabolismo
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▪ La homeostasis interna significa mantener dentro de niveles fisiológicos: pH, temperatura, presión, volumen sanguíneo, glicemia, electrolitos séricos, urea sérica, etc.
Estado Estacionario Dinámico
Anabolismo > Catabolismo Anabolismo = Catabolismo Anabolismo < Catabolismo
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▪ Trifosfato de Adenosina
▪ Posee dos enlaces éter/fosfodiester anhídrido macroérgicos.
▪ El considerada la moneda energética universal.
▪ Es una molécula de alta energía
▪ Las enzimas del metabolismo tienen afinidad por el ATP.
▪ Existen concentraciones constantes.
El ATP
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▪NO SE ALMACENA
▪Otros nucleótidos con contenido energético similar al ATP
▪ UTP, CTP y GTP
▪Otros compuestos tienen mas energía que el ATP
▪ Fofocreatina, acetil-CoA, succinil-CoA, fosfoenol piruvato
▪ Pueden ser utilizados en determinadas situaciones.
El ATP
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▪ Libera su energía al hidrolizarse gracias a una ATPasa.
▪ En la célula el ATP se síntesis en las crestas mitocondriales.
EL ATP
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Las Enzimas
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▪ El destino de los metabolitos de la dieta depende de las necesidades metabólicas de la célula, esto se conoce como la lógica metabólica de la célula.
▪ Si necesita energía oxidará los nutrimentos para producir ATP.
▪ Si la célula no necesita energía, transformará glucosa en glucógeno (glucogénesis), los ácidos grados a triglicéridos y aminoácidos a proteína.
▪ Si tiene aun mas energía se activa la transformación se convierte la glucosa en triglicéridos y los aminoácidos en glucosa (gluconeogénesis).
Destino metabólico de los metabolitos de
la dieta
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▪ Fosforilación a nivel del sustrato
▪ Fosforilación oxidativa
▪α, β, ω-oxidación
Procesos oxidativos
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Metabolismo intermediario
Lípidos Carbohidratos Proteínas
GlucosaÁcidos
Grasos
Aminoácidos
Piruvato
Acetil CoA
Ciclo de Krebs
Colesterol
Cuerpos Cetónicos
Porfirinas
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Metabolismo intermediario
Oxalacetato Citrato Isocitrato
α-cetoglutarato
Succinil~CoASuccinatoFumarato
Malato
NAD
NAD
NAD NADH + H+
NADH + H+
NADH + H+
GDPGTPFADFADH2
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▪ 2 NADH + H+
▪ 1 FADH2
▪ 1 GTP -> ATP
▪ 2 CO2
¿Qué se optiene al final?
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Cadena respiratoria mitocondrial
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Cadena Respiratoria Mitocondrial
NADH: 4 H+ (Complejo I) + 4 H+ (Complejo III) + 2 H+ (Complejo IV) = 10H+/4H+ = 2.5 ATP
FADH2: 4 H+ (Complejo III) + 2 H+ (Complejo IV) = 06H+/4H+ = 1.5 ATP
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▪ 2 NADH + H+ x 2.5 ATP = 5 ATP
▪ 1 FADH2 x 1.5 ATP = 3 ATP
▪H2O
¿Qué se optiene al final?
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▪ ¿Cuántos ATP se generan en el ciclo de Krebs?
▪ 0 ATP
▪ ¿Una molécula de glucosa, cuantos ATP general al final?
▪ Glucosa → Glucolisis → 2 Piruvatos + 2 ATP
▪ Piruvato → Ciclo de Krebs -> 2 NADH, 1 FADH, 1 GTP
▪ GTP → Fosforilación a Nivel del Sustrato → 1 ATP x 2 = 2 ATP
▪ NADH → Cadena Respiratoria Mitocondrial → 5 ATP x 2 = 10 ATP x 2 = 20 ATP
▪ FADH2 → Cadena Respiratoria Mitocondrial → 3 ATP x 2 = 06 ATP x 2 = 12 ATP
Total: 2 ATP (glucolisis) + 2 ATP (GTP) + 20 ATP (NADH) + 12 ATP (FADH2) = 36 ATP
Consideraciones especiales
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Br. Angel E. Hernandez C.
Tomado de los apuntes de Bioquímica del Dr. Barranco
Metabolismo &
Respiración Celular