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Química Biológica
Seminario Metabolismo
Metabolismo
Conjunto de reacciones que se desarrollan en un ser vivo.
Anabolismo: Reducción
Catabolismo: Oxidación
Catabolismo y anabolismo
Anabolismo:Ciclo de CalvinGlucogenogénesis
Catabolismo:Glucólisis DesaminaciónFermentaciones TransaminaciónCiclo de KrebsVía de las pentosasB oxidación
Glúcidos
Son digeridos enzimaticamente en la boca y el intestino.
Son absorbidos en el duodeno y se incorporan por difusión facilitada
Son trasportados por la sangre hasta las células, donde son importados activamente
Glucólisis
Ocurre en el citoplasma de todas las células
Ecuación general de la Glucólisis
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD +
2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H + +2 H2O
Preparación
Segunda etapa
Destino del piruvato
Piruvato Fermentación láctica
Fermentación alcohólica
Acetil – CoA (C. de Krebs)
Otras vías metabólicas
Fermentación láctica
Fermentación alcohólica
Formación de Acetil CoA
Gluconeogenesis
Síntesis de Glucosa a partir de intermediarios más simples
Ocurre en: hígado, riñón, plantas y protistas
Requiere de algunas enzimas ajenas a la vía glicolítica
Glu
colis
is
Glu
cone
ogen
esis
Glucogenogenesis
Lípidos
TAG digeridos por la lipasa pancréatica, participan las sales biliares
Transportados por proteínas especificas (extracelulaler e intracelulares)
Importados por difusión simple
TAG Síntesis de lípidos mas complejos
Almacenamiento
Oxidación de ácidos grasos
Almacenamiento y movilización
Tejido adiposo:
Reserva energéticaProtección TérmicaProtección mecánica
Oxidación de los ácidos Grasos
Activación de ácidos grasos:Acido graso + ATP produce adenilato delácido graso y finalmente lo transfiere a CoA.
Reacción:Ácido graso + ATP + CoA ácido graso-
CoA + AMP + PPi
Importación
Carnitina
La β-oxidación de ácidos grasos consta de cuatro reacciones recurrentes:
• Oxidación FAD• Hidratación• Oxidación NAD+• Tiólisis
Βox
idac
ión
Proteínas
Digestión y absorción
Son digeridos en el estómago y el duodeno
Se absorben de formaActiva y se trasportan por sangre
Destino de los aminoácidos
Se distinguen tres mecanismos de eliminación del grupo NH2
• La transaminación
• La desaminación oxidativa
• La descarboxilación
glutamato cetoácido cetoglutararto aminoacido
• Los aminoácidos pueden ser glucogénicos, cetogénicos o ambos.
• Los glucogénicos generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato.
• Los cetogénicos (Lys y Leu) generan sólo acetil-CoAo acetoacetil-CoA.
• En períodos de ayuno, los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energía, rindiendo CO2 y H2O
Incorporación al Ciclo de Krebs
Integración de las vías catabólicas
CICLO DE KREBS
• Es la fuente de coenzimas reducidas que impulsan la formación de ATP
• Dirige el exceso de energía e intermediarios a la síntesis de ácidos grasos
• Proporciona algunos de los precursores para la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos
• Sus componentes regulan otros sistemas enzimáticos
Reacciones anapleróticas
Reacciones que reestablecen los niveles de los intermediarios del ciclo que se utilizan en otras rutas biosintéticas
Piruvato + CO2 + ATP → oxalacetato + ADP + PiPiruvato carboxilasa
Piruvato + CO2 + NADPH + H → malato + NADPMalato deshidrogenasa
Balance
3 NADH 1 FADH2 1 ATP
CadenaRespiratoria
Los electrones son cedidos a trasportadores de menor nivel energético
En su paso, en tres puntos se bombean protones
Cadena Respiratoria
Control hormonal del metabolismo energético
• Hormonas: mensajeros químicos
• Glándulas endócrinas:sintetizan y liberan hormonas que son transportadas por la sangre hasta las células diana
Funciones de las hormonas:
• Mantienen la homeostasis: insulina, glucagón
• Responden a variedad de estímulos externos: adrenalina y noradrenalina
• Desarrollo: hormonas sexuales
• Estas señales extracelulares deben unirse a un receptor en la membrana celular.
Receptor: una proteína de unión específica para su ligando y desencadena un efecto bioquímico cuando el ligando se encuentra unido.
Insulina• Polipéptido• Células β del páncreas• Liberación desencadenada por glucosa• Glucoquinasa es el paso limitante o
sensor
Sangre :• Disminuye la concentración de glucosa,
disminuye la glucemia.
Músculo : • Aumenta captación de glucosa• Aumenta síntesis de glucógenoHígado:• Aumenta la síntesis de glucógeno• Aumenta la lipogénesis• Disminuye la gluconeogénesisTejido adiposo :• Aumenta la captación de glucosa• Aumenta la lipogénesis• Disminuye la lipólisis
Insulina:• el hígado almacena glucosa (bajo la forma
de glucógeno y triacilgliceroles) en lugar de producirla por glucogenólisis o gluconeogénesis.
Glucagón: aumenta la glucemia
Hígado:• Disminuye la síntesis de glucógeno• Aumenta la glucogenólisis
Tejido adiposo :• Aumenta la lipólisis
Regulación de la glucemia
Adrenalina: aumenta la glucemia
Hígado:• Disminuye la síntesis de glucógeno• Aumenta la glucogenólisis y
gluconeogénesis
Tejido adiposo :• Aumenta la lipólisis
• Glucagón y adrenalina : antagonistas de insulina.
• Movilizar las reservas de energía y desviarlas hacia los sitios donde más se necesitan para preparar el cuerpo para una acción repentina.