Concepto de energa

ENERGA

CONCEPTO DE ENERGA LIBRE

ENERGA DE ACTIVACIN

Metabolismo

Son todas las reacciones bioqumicas y/o fisicoqumicas que ocurren a nivel celular mediadas por la accin de enzimas, y que permitan el buen funcionamiento celular.

ANABOLISMOReacciones de sntesisReacciones endergnicas.A partir de sustancias inorgnicas simples se sintetizan molculas orgnicas complejas. Ejemplo: Fotosnesis energa

CATABOLISMOReacciones de degradacin.Reacciones exergnicas.A partir de sustancias orgnicas complejas se sintetizan molculas simples.Ejemplo: Respiracin celular.

Las reacciones metablicas, sean anablicas como catablicas necesitan la presencia de ENZIMAS.

El sustrato, la sacarosa, constade glucosa + fructosaFormacin del complejoenzima-sustratoEnzimaSitio activoEnlaceGlucosaFructosaLos productos son liberadosy la enzima es recuperadaLa enzima rompeel enlace glucosa-fructosa

En una reaccin dexido-reduccin, un tomo de H es transferidoa la molcula de NAD+El NADH es liberadoy est disponible paraser utilizadoEnzimas captadoras de H tienen sitios de unin para el NAD+.El NAD+ y una molcularica en energa se unena la enzima.

Respiracin celularMecanismosrespiratorios Aerobios

AnaerobiosC6 ..............C3........CO2C6 ...........C3.............Otros compuestos orgnicos

CATABOLISMORESPIRACIN CELULARglucosapiruvatoalcoholcido acticocido lcticoGliclisisResp. Celular anaerbica-fermentacin1.2.Reduccin c. pirvico

Respiracin Aerobia

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energa (ATP)OXIDACIN REDUCCINRespiracinAerobiaGluclisisFormacin de Acetil CoACiclo de KrebsFosforilacin oxidativa

Dnde se llevan a cabo cada uno de estos procesos?

PPP1234ATPADP+ PiATPADP + PiGlucosaGluclisisFase preparatoriaPaso 4La Fructosa 1,6 difosfato esaltamente reactiva y se rompe en dos intermediarios de 3 carbonos. Dos molculas de Gliceraldehdo 3-fosfato (G3P) resultan de cadamolcula de glucosa que entra en gluclisisPaso 1-3Una secuencia de tres reaccionesconvierte la glucosa a una molculaintermediaria de fructosa 1,6 difosfato.En estos pasos preparatorios, la clula invierte 2 ATP para energizar una molcula completa. De esta manera las molculas se hacen menos estables y ms reactivas.

2 NAD+

2 NADH + 2 H+2P5Glucosa 6-fosfatoFructosa 6-fosfatoFructosa 1,6-difosfatoGliceraldehdo 3-fosfatoPPP

1 ADP

1 ATP1 H2O 1 ADP

1 ATP6789cido 1,3-difosfoglicricocido 3-fosfoglicricocido 2-fosfoglicricoFosfoenolpiruvatoPiruvatoPaso 5El primer paso en la fase productiva de la gluclisis es una reaccin redox. La clulacosecha su primera molcula de energa.Fase productivaPaso 6 - 9Esta serie de cuatro reacciones qumicas completa la gluclisis, produciendo 2 molculas de cido pirvico por cada molcula inicial de glucosa. Durante los pasos 6 al 9, enzimas especficas fabrican 2 molculas de ATP (por cada molcula de glucosa) por fosforilacin a nivel de sustrato, y se produce agua.

PPPPP

222 NAD+ 2CO2cidopirvicoAcetil CoA2 NADH+Formacin de Acetil CoA

Cuatro Complejos Proteicos

I.- Complejo NADH deshidrogenasaII.- Complejo Sucinato deshidrogenesaIII.- Complejo citocromo c oxidoreductasaIV.- Complejo citocromo oxidasa

V.- ATP sintetasa (ENZIMA QUE SINTETIZA ATP)

Q.- Ubiquinona: Molcula hidrofbica integrada en la membrana mitocondrial interna (enlace entre II y III)C.- Citocromo c: protena que hace de enlace en el transporte de electrones entre el complejo III y IV

Se inicia el transporte de electrones cuando NADH ingresa sus electrones al Complejo I (app 40 cadenas polipeptdicas).

Luego los electrones se transfieren a un transportador mvil que los lleva al Complejo III, la Coenzima Q.

Desde el Complejo III sale el citocromo C transportando electrones hasta el complejo IV, y finalmente los electrones son transferidos al O2.

FADH2 ingresa sus electrones a nivel del Complejo II, luego son transferidos hasta la Coenzima Q.

El transporte de electrones libera energa a lo largo de la cadena de transporte.

*Cada complejo enzimtico que interviene en la transferencia de electrones utiliza la energa liberada para bombear protones desde la matriz mitocondrial hasta el espacio intermembranoso.Los Electrones pasan desde molculas que tienen baja afinidad (NADH y FADH2) a molculas con alta afinidad por electrones (Oxgeno).

Fase respiratoria NADH2 FADH2 ATP

Gluclisis 2 - 2

Formacin de Acetil CoA (x2) 2 - -

Ciclo de Krebs (x2) 6 2 2 10 2 4

Rendimiento energtico totalFosforilacin oxidativa

(1 NADH2 = 3 ATP) ....................... 30 ATP

(1 FADH2 = 2 ATP) ....................... 4 ATP

TOTAL = 38 ATP

Fermentacin alcohlicaGluclisis222 ADP + 2 Pi 2 ATP2 NAD+ 2CO22 NADH+

2 NAD+cidopirvicoEtanolGlucosa2 NADH+Fermentacin lcticaGluclisis22Glucosacidopirvico2 NAD+

2 NADH+2 NADH+

2 NAD+cido lctico2 ADP + 2 Pi 2 ATP

En animales las grasas se hidrolizan mediante la accin de las lipasas: Glicerol + cidos grasos.

Los cidos grasos: sufren un procesos oxidativo denominado -oxidacin de cidos grasos (en Mitocondria y Peroxisomas).

En este proceso se genera AcetilCoA

Protenas deben hidrolizarse a aminocidos para entrar en la clula (pepsina, tripsina, quimiotripsina).

Los grupos amino de la mayora de los aminocidosse eliminan por TRANSAMINACIN.

Los esqueletos carbonados son transformados a compuestos que pueden ingresar directamente al Ciclo de Krebs.CATABOLISMO DE PROTEINASLa funcin principal de los aminocidos es ser precursores de protenasPueden utilizarse en caso extremo comofuente de energaCATABOLISMO DE PROTEINAS

CATABOLISMO DE ACIDOS NUCLEICOSLos mono nucletidos que resultande la degradacin (nucleasas)de los cidos nucleicosOriginan:Acido fosfrico (reutilizado por la clula)Pentosas ( Ingresa al metabolismo de los glcidos)Bases nitrogenadas: Se pueden recuperar y reutilizarLas bases pricas(adenina, guaniuna)Purina, cido rico, alantoina, cido alantoico, urea, amoniaco, excrecinLas bases pirimidnicas(citosina, timina, uracilo)Se degradan a rea y amoniaco.

+ 12++ 6CO2H2OGlucosaO2H2O66LUZ

GlucosaO2FotosntesisTransportadoressin energa (ADP, NADP+)TransportadoresEnergizados(ATP, NADPH)H2OCO2+H2OReacciones dependientes de la luz (Tilacoides)Reacciones indirectamentedependientes de la luz (Estroma)

Pigmentos Fotosintticos y su espectro de absorcinClorofila AClorofila BCarotenoides

Centro de ReaccinFotnComplejo antena FOTOSISTEMA(en la membrana del tilacoide)

FOTOFOSFORILACIN

INICIO DE LA FOTOSNTESISFOTOSISTEMA II

Su Complejo Antena capta luz solar (clorofila).

Hay una transferencia de electrones desde el Complejo Antena hasta el Centro de Reaccin (clorofila).

La transferencia electrnica contina hacia la molcula Plastoquinona.

El Centro de Reaccin recupera los electrones del Agua formndose Oxgeno.

A la par se forma un gradiente de protones transmembranal.

Los electrones del FOTOSISTEMA II fluyen hasta el FOTOSISTEMA I (a travs del complejo citocromo bf y de la Plastocianina)

Rubisco6 6 12N molculas

Etapa independiente de la luz (fase oscura) o Ciclo de Calvin-BensonFormacin de compuestos orgnicos ([CH2O]n) a partir de la reduccin de CO2.

Se utiliza el ATP y poder reductor del NAPDH.

Enzima que cataliza la fijacin de CO2 a la ribulosa -1,5 bi(di)fosfato: rubiscoEn Estroma del Cloroplasto