Br. Angel E. Hernandez C.

Tomado de los apuntes de Bioquímica del Dr. Barranco

Metabolismo &

Respiración Celular

▪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

▪ Según la fuente para la optención de dicha energía se clasifica en:

Fotótrofos Quimiótrofos Quimioheterótrofos

Metabolismo

▪ 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

Fases del metabolismo

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

▪ 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

▪ 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

▪ 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

▪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

▪ Libera su energía al hidrolizarse gracias a una ATPasa.

▪ En la célula el ATP se síntesis en las crestas mitocondriales.

EL ATP

Las Enzimas

▪ 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

▪ Fosforilación a nivel del sustrato

▪ Fosforilación oxidativa

▪α, β, ω-oxidación

Procesos oxidativos

Metabolismo intermediario

Lípidos Carbohidratos Proteínas

GlucosaÁcidos

Grasos

Aminoácidos

Piruvato

Acetil CoA

Ciclo de Krebs

Colesterol

Cuerpos Cetónicos

Porfirinas

Metabolismo intermediario

Oxalacetato Citrato Isocitrato

α-cetoglutarato

Succinil~CoASuccinatoFumarato

Malato

NAD

NAD

NAD NADH + H+

NADH + H+

NADH + H+

GDPGTPFADFADH2

▪ 2 NADH + H+

▪ 1 FADH2

▪ 1 GTP -> ATP

▪ 2 CO2

¿Qué se optiene al final?

Cadena respiratoria mitocondrial

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

▪ 2 NADH + H+ x 2.5 ATP = 5 ATP

▪ 1 FADH2 x 1.5 ATP = 3 ATP

▪H2O

¿Qué se optiene al final?

▪ ¿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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