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CONCEPTOS BÁSICOS Y VISIÓN GENERAL DEL METABOLISMO
Meta: ‘después de’ , ‘junto a’, ‘mas allá’ Bole: ‘lanzamiento’, ‘acción de arrojar’
Metabolismo:
‘cambio’, capacidad que tienen los seres vivos de transformar las substancias.
Ana: ‘sobre’ , ‘encima’, ‘hacia arriba’
Cata: ‘hacia abajo’
Anfi: amphi, ‘ambos’
Anabolismo:
Conjunto de reacciones bioquímicas cuyo objetivo es la síntesis de biomoléculas
utilizables por las células.
De manera general el proceso anabólico consiste en sintetizar moléculas
complejas a partir de precursores sencillos y requiere del aporte de energía.
Catabolismo:
Conjunto de reacciones bioquímicas cuyo objetivo es la transformación de
macromoléculas en moléculas más sencillas utilizables por las células. El proceso global de catabolismo produce energía química.
Reacciones anfibólicas:
Aquellas que tienen naturaleza tanto anabólica como catabólica.
Funciones específicas del metabolismo:
•Obtener energía química de las moléculas combustibles o de la luz solar absorbida.
•Convertir las substancias nutritivas exógenas en monómeros de construcción o precursores de
los componentes macromoleculares de la célula. •Ensamblaje de estos monómeros para sintetizar proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y
otros componentes celulares.
•Síntesis de biomoléculas necesarias para las funciones especializadas de la célula.
Metabolismo intermediario:
Es la suma de todas las reacciones enzimáticas
que tienen lugar en la célula, interviniendo muchos
conjuntos de sistemas enzimáticos mutuamente
relacionados intercambiando materia y energía
entre la célula y su entorno.
Metabolismo energético:
Conjunto de reacciones bioquímicas cuyo
objetivo principal es la producción de energía
química utilizable por el organismo para los
procesos endergónicos.
RUTA METABÓLICA
Conjunto de reacciones bioquímicas que tienen
una función específica por el tipo de compuesto o
compuestos que se sintetizan o degradan.
FASES DEL METABOLISMO Proteínas Lípidos
ADP + Pi ADP + Pi
Fase I
Monosacáridos Aminoácidos Ácidos grasos ADP + Pi ADP + Pi
ADP + Pi ADP + Pi
Fase II
Piruvato
ATP
A c e t i l - C o A ADP + Pi
Ciclo de Krebs Fase III
ADP + Pi O2
H2O CO2 NH3
ATP
ATP
ATP
ATP ATP
ATP ATP ATP
Polisacáridos
ADP + Pi
e-
α-cetoglutarato
Succinil-CoA
Malato
Oxalacetato
ATP
ADP + Pi
2H+ + ½ O2
NAD+ CICLO
DE
KREBS
Citrato
Acetil-CoA
Isocitrato
Succinato
Fumarato
Cis-Aconitato 2H
2H
2H
2H Flavoproteína
Coenzima Q
Citocromo b
Citocromo c
Citocromo a3
ATP
ADP + Pi
ATP
ADP + Pi
H20
Glucosa
Piruvato
CO2
Aminoácidos Ácidos grasos
PANORAMA GENERAL DE LA OXIDACIÓN DE BIOMOLÉCULAS
e-
e-
e-
e-
e-
CH2OPO32―
І C ═ O І H2C―OH
O ═ C―H І H―C―OH І H2C―OPO3
2―
Triosa fosfato isomerasa
O ═ C―OPO32―
І H―C―OH І H2C―OPO3
2―
Gliceraldehido 3 fosfato deshidrogenasa
Fosfato de dihidroxiacetona
Gliceraldehido 3 fosfato
1,3-bifosfoglicerato
Fosfoglicerato quinasa
O ═ C―O― І H―C―OH І H2C―OPO3
2―
3-Fosfoglicerato
Fosfoglicerato mutasa
O ═ C―O― І H―C―OPO3
2― І H2C―OH
2-Fosfoglicerato
Enolasa H2O
O ═ C―O― І C―OPO3
2― ║ CH2
Fosfoenolpiruvato
O ═ C―O― І C═O І CH3
Piruvato
Piruvato quinasa
NADH
NAD+ + Pi
ATP
ADP
ATP
ADP
Hexoquinasa
Fosfoglucosa isomerasa
Fructosa- 1,6- bifosfato
Glucosa- 6- fosfato
Glucosa
Fructosa- 6- fosfato
Fosfofructo quinasa
CH2OH
HO
OH
OH
OH
O
2–PO3OCH2
HO
OH
OH
OH
O
ATP
ADP
O
OH
OH
HO
CH2OPO32–
2–PO3OCH2
ATP
ADP
O
OH
OH
HO
CH2OH
2–PO3OCH2
G l u c ó l i s i s
Aldolasa
CICLO DE KREBS
Conjunto de reacciones que
forma parte del proceso de
respiración celular y en el
cual convergen los procesos
de oxidación de los
carbohidratos, los ácidos
grasos y los aminoácidos.
En esta ruta se producen moléculas reductoras (NADH
y FADH2) así como energía
2–PO3OCH2
HO
OH
OH
OH
O
Glucosa- 6- fosfato
2–PO3OCH2
HO
OH ═O
OH
O
6-Fosfogluco-α-lactona
Glucosa- 6-fosfato deshidrogenasa
NADP + NADPH
O═C―O-
І HC―OH І HO―C―H І HC―OH І HC―OH І H2C-O-PO3
2-
6-Fosfogluconato
H2 0
6-Fosfogluconolactonasa
H2C―OH
І C═O І HC―OH І HC―OH І H2C- O-PO3
2-
NADP + NADPH
CO2
6-Fosfogluconato deshidrogenasa
Ribulosa 5 fosfato
HC ═O
І C―OH І HC―OH І HC―OH І H2C - O-PO3
2-
H2C―OH
І C═O І HO―CH І HC―OH І H2C - O-PO3
2-
Ribosa 5 fosfato
Xilulosa 5 fosfato
3 3 3
Ribulosa fosfato isomerasa
Ribulosa fosfato epimerasa
H2C―OH І C ═O
І HOC―H
І HC―OH І HC―OH І HC―OH І H2C - O-PO3
2-
Sedoheptulosa-
7.fosfato
O ═ C―H І H―C―OH І H2C - O-PO3
2-
Gliceraldehido
3 fosfato
+
O ═ C―H І H―C―OH І H―C―OH І H2C- O-PO3
2-
Eritrosa 4-fosfato
H2C―OH
І C═O І HO―C―H І HC―OH І HC―OH І H2C O-PO3
2-
Fructosa-6-fosfato
Transcetolasa
Transaldolasa
Transcetolasa H2C―OH
І C═O І HO―C―H І HC―OH І HC―OH І H2C O-PO3
2-
Fructosa-6-fosfato
+
O ═ C―H І H―C―OH І H2C - O-PO3
2-
Gliceraldehido 3 fosfato
VÍA DE LAS PENTOSAS FOSFATO
Funciones: Producción de NADPH (Poder reductor) para la biosíntesis reductora. Producción de pentosas para la síntesis de nucleótidos y ácidos nucleicos. Producción d e eritrosa 4 fosfato para la síntesis de compuestos aromáticos. Tejidos y órganos donde se lleva a cabo Hígado, tejido adiposo, glándula mamaria, corteza suprarrenal. Tejidos vegetales no fotosintéticos.
β-oxidación de los ácidos grasos
TRANSPORTE DE ELECTRONES Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA (ENTRADA DE LOS ELECTRONES DEL NADH)
HOCH2
HO
OH
OH
OH
O
O ═ C―O― І C═O І CH3
O ═ C―O― І HO―C―H І CH3
Glucosa
(2) Piruvato
Lactato
HOCH2
HO
OH
OH
OH
O
O ═ C―O― І HO―C―H І CH3
(2) Lactato
O ═ C―O― І C═O І CH3
Glucosa
(2) Piruvato
CICLO DE CORI
Torrente sanguíneo
Torrente sanguíneo
2 NADH
2 NAD+
2 NADH
2 NAD+
2 ATP
2 ADP 2 NAD+
2 NADH
2 NAD+
2 NADH
6 ATP
6 ADP
Malato
Oxalacetato Citrato
Isocitrato
Succinato
COO―
І C ═ O І CH2 І COO―
COO― І CH2 І HO―C―COO―
І CH2 І COO―
COO― І CH2 І HC―COO―
І HO–C–H І COO―
COO― І CH2 І H―C―H
І COO―
COO― І HO―CH І HCH
І COO―
H2O
HSCoA
Aconitasa
Citrato Sintasa
Malato deshidrogenasa
NAD+
NADH + H+
HSCoA
Isocitrato liasa O
║ CH3C-SCoA
O ║
CH3C-SCoA
O═C–H І COO―
Glioxilato Malato Sintasa
Glioxisoma Citosol
Mitocondria
CICLO DEL GLIOXILATO
COO― І CH ║ HC
І COO―
Fumarato
FAD
FADH2
COO― І H- C -OH І
CH2 І COO―
H2O
Malato
Fumarasa
Succinato deshidrogenasa
COO― І H- C -OH І CH2 І COO―
COO― І C ═O І CH2 І COO―
NADH + H+
NAD+
Malato deshidrogenasa
Oxalacetato
Gluconeogénesis •semillas, •microorganismos, •invertebrados
Ciclo de Krebs
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