CITOLOXÍAFisioloxía celular

Función de nutrición

Carmen Cid Manzano / Mª José Camba Seara

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía.

ETAPAS DA NUTRICIETAPAS DA NUTRICIÓÓNN

��IncorporaciIncorporacióón de nutrientesn de nutrientes

��DixestiDixestióónn celular e celular e exestiexestióónn

�� Metabolismo celular:Metabolismo celular:-- AnabolismoAnabolismo-- CatabolismoCatabolismo

��ExcreciExcrecióón n ouou eliminacieliminacióón de residuosn de residuos

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INCORPORACIINCORPORACIÓÓN DE NUTRIENTES:N DE NUTRIENTES:TRANSPORTETRANSPORTE A TRAVA TRAVÉÉS DA MEMBRANA PLASMS DA MEMBRANA PLASMÁÁTICATICA

�� Transporte de Transporte de iióónsns ououmolmol ééculas de culas de pequenopequeno tamatama ññoo

TransporteTransportepasivopasivo

Transporte activoTransporte activo

Difusión simple

Difusión facilitada

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Transporte activo: Bomba Na+/K+

Responsable do potencial de membrana da membrana plasmática

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��Transporte macromolTransporte macromolééculas, virus, bacterias, etc.culas, virus, bacterias, etc.

- EndocitoseEndocitose Fagocitose

Pinocitose

- ExocitoseExocitose

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DIXESTIDIXESTIÓÓN CELULAR E EXESTIN CELULAR E EXESTIÓÓNN

Os alimentos obtidos por Os alimentos obtidos por pinocitosepinocitose ou fagocitose, deben ou fagocitose, deben someterse a un proceso de someterse a un proceso de dixestidixestióón intracelular, que se n intracelular, que se leva a cabo nos leva a cabo nos lisosomaslisosomas. .

A dixestiA dixestióón consiste na n consiste na hidrhidróóleselese das macromoldas macromolééculas culas para dar molpara dar molééculas sinxelas que culas sinxelas que pasan pasan óó citosolcitosol e introde introdúúcense cense no metabolismo celular. no metabolismo celular.

Os productos no dixeridos son Os productos no dixeridos son eliminados : eliminados : exestiexestióónn

Metabolismo Dixestión celular

No metabolismo celular existen No metabolismo celular existen reacireacióónsns de de construciconstrucióónn ou ou anabanabóólicos e de licos e de destrucidestrucióónn ou catabou catabóólicos. O metabolismo licos. O metabolismo éé o o resultado da interacciresultado da interaccióón entre ambos procesos. Os procesos n entre ambos procesos. Os procesos catabcatabóólicos son, na slicos son, na súúa maiora maioríía, a, oxidacioxidacióónsns nas que se libera nas que se libera enerxenerxíía, a, mentrasmentras que os anabque os anabóólicos son, case todos, licos son, case todos, reducireducióónsnspara as que se require enerxpara as que se require enerxíía.a.

METABOLISMOMETABOLISMO

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AANABOLISMO NABOLISMO AAnabolismonabolismo autautóótrofotrofo

AAnabolismonabolismo heterheteróótrofotrofo

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GlucosaAminoácidos

Ácidos graxosGlicerina

AugaDióxido de carbonoSales minerais

MOLMOLÉÉCULAS ORGCULAS ORGÁÁNICASNICASMOLECULAS INORGMOLECULAS INORGÁÁNICASNICAS

ANABOLISMOANABOLISMOAUTAUTÓÓTROFO TROFO

FOTOSFOTOSÍÍNTETICONTETICO

Enerxía da luz

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AANABOLISMO AUTNABOLISMO AUTÓÓTROFO. FOTOSTROFO. FOTOSÍÍNTESENTESE

A fotosA fotosííntese ntese éé o proceso mediante o cal a partir de o proceso mediante o cal a partir de substancias inorgsubstancias inorgáánicas sinxelas (COnicas sinxelas (CO22, H, H22O) se obteO) se obteññen en compostos orgcompostos orgáánicos sinxelos, utilizando a enerxnicos sinxelos, utilizando a enerxíía da luz.a da luz.

O O conxuntoconxunto de procesos que de procesos que teteññenen lugar lugar nana fotosfotosííntesentesevexetalvexetal poden resumirse poden resumirse nana seguinteseguinte ecuaciecuacióón:n:

enerxía luminosa6 CO6 CO22 + 6 H+ 6 H22OO ----------------------> CC66HH1212OO66 + 6O+ 6O22

clorofila

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��Fase luminosa.Fase luminosa. Ocorre na membrana tilacoidal dos Ocorre na membrana tilacoidal dos cloroplastos. Nela a enerxcloroplastos. Nela a enerxíía da luz impulsa a formacia da luz impulsa a formacióón de n de poder enerxpoder enerxéético, en forma de ATP, e poder reductor, en tico, en forma de ATP, e poder reductor, en forma de NADPHforma de NADPH22..

enerxía luminosa

HH22OO + ADP++ ADP+PiPi+ NADP+ NADP -----------------> OO22+ATP+NADPH+ATP+NADPH22clorofila

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��Fase Fase oscuraoscura.. Ocorre no estroma dos cloroplastos. Nela a Ocorre no estroma dos cloroplastos. Nela a enerxenerxíía do ATP e o NADPH, obtidos anteriormente, impulsan a do ATP e o NADPH, obtidos anteriormente, impulsan as reaccias reaccióóns para a formacins para a formacióón de compostos orgn de compostos orgáánicos sinxelos a nicos sinxelos a partir de substancias inorgpartir de substancias inorgáánicasnicas..

CO2

ATP

NADPH2

glglíícidoscidosCiclo deCiclo deCalvinCalvin

FaseFaseluminosaluminosa Aminoácidos

Ácidos graxosGlicerina....

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Proteínas, graxas,, ac. nucleicos…

Enerxía respiración

ESQUEMA DA FOTOSESQUEMA DA FOTOSÍÍNTESE NOS CLOROPLASTOSNTESE NOS CLOROPLASTOS

CLOROPLASTOCLOROPLASTOI.E.S. Otero Pedrayo.

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AANABOLISMO AUTNABOLISMO AUTÓÓTROFO. QUIMIOSTROFO. QUIMIOSÍÍNTESENTESE

ÉÉ o proceso polo cal se forman molo proceso polo cal se forman molééculas orgculas orgáánicas nicas simples a partir de nutrientes inorgsimples a partir de nutrientes inorgáánicos, utilizando a nicos, utilizando a enerxenerxííaa ququíímica, procedente da oxidacimica, procedente da oxidacióón de moln de molééculas culas inorginorgáánicas do medio.nicas do medio.

Este proceso Este proceso realrealíízanozano algunhasalgunhas bacterias.bacterias.

Moléculasinorgánica

Moléculas orgánica

ANABOLISMOANABOLISMOAUTAUTÓÓTROFO TROFO

QUIMIOSINTQUIMIOSINTÉÉTICOTICO

ENERXÍA DE REACCIÓNSQUÍMICAS DO MEDIO

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AANABOLISMO HETERNABOLISMO HETERÓÓTROFOTROFOSon reacciSon reaccióóns de sns de sííntese de molntese de molééculas grandes a partir de culas grandes a partir de molmolééculas sinxelas. Permiten o crecemento, a rexeneraciculas sinxelas. Permiten o crecemento, a rexeneracióón de n de estructuras ou almacenamento substancias de reserva. Nestas estructuras ou almacenamento substancias de reserva. Nestas reaccireaccióóns crns crééanse novos enlaces quanse novos enlaces quíímicos e, polo tanto, requiren un micos e, polo tanto, requiren un aporte de enerxaporte de enerxíía.a.

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ANABOLISMO ANABOLISMO HETERHETERÓÓTROFOTROFO

ATP ADP + Pi

ADN/ARNNucleótidos

FosfolípidosÄcidos graxos+ glicerina+ Äcido fosfórico+ Alcohol

GraxasÁcidos graxos + glicerina

Disacáridos, PolisacáridosMonosacáridos

ProteínasAminoácidos

MOLÉCULAS GRANDESMOLECULAS PEQUENAS

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ANABOLISMOANABOLISMOHETERHETERÓÓTROFOTROFO

REACCIREACCIÓÓNN LOCALIZACILOCALIZACIÓÓNN

SSííntesis protentesis proteíínas o traduccinas o traduccióónn UniUnióón de aminon de aminoáácidoscidos RibosomasRibosomas

SinteseSintese de ADN de ADN ouou replicacireplicacióónn UniUnióón de n de desoxirribonucledesoxirribonucleóótidostidos

NNúúcleocleo

SSííntesentese de ARN de ARN ouou transcripcitranscripcióónn UniUnióón de ribonuclen de ribonucleóótidostidos NNúúcleocleo

SSííntesentese de polisacde polisacááridosridos UniUnióón de monosacn de monosacááridosridos CitoplasmaCitoplasma

SSííntesentese de de graxasgraxas UniUnióón glicerina+ n glicerina+ áácidos cidos graxosgraxos CitoplasmaCitoplasma

SSííntesentese de de fosfolfosfolíípidospidos Glicerina, 2 Glicerina, 2 áácidos cidos graxosgraxos e o e o áácido fosfcido fosfóóricorico

RELREL

SSííntesentese de de glicoproteglicoproteíínasnas UniUnióón proten proteíínas + nas + glglíícidoscidos RER+ A. RER+ A. GolgiGolgi

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CATABOLISMOCATABOLISMO

O catabolismo consiste en O catabolismo consiste en reaccireaccióónsns de degradacide degradacióón da materia n da materia

orgorgáánica para nica para obterobter enerxenerxííaa que se almacena en forma de molque se almacena en forma de molééculas culas

de ATP. Estas molde ATP. Estas molééculas de ATP culas de ATP mmááisis tarde sertarde seráán imprescindibles n imprescindibles

para dar para dar enerxenerxííaa nasnas rutas anabrutas anabóólicas e licas e noutrasnoutras actividades celulares. actividades celulares.

A A enerxenerxííaa que non se usa que non se usa disdisíípasepase en forma de calor.en forma de calor.

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CATABOLISMO AEROBIO: RESPIRACICATABOLISMO AEROBIO: RESPIRACIÓÓNN CELULARCELULAR

Proceso que consiste Proceso que consiste nana oxidacioxidacióón completa dos nutrientes n completa dos nutrientes orgorgáánicos utilizando o nicos utilizando o ososííxenoxeno. O principal nutriente org. O principal nutriente orgáánico nico que utilizan as cque utilizan as céélulas para lulas para obterobter enerxenerxííaa éé a a glicosaglicosa..

A reacciA reaccióón global da respiracin global da respiracióón celular n celular éé a a seguinteseguinte::

C6H12O6 (glicosa) + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + ATP

Este proceso ten lugar en tres etapas, a Este proceso ten lugar en tres etapas, a primeiraprimeira ocorreocorre no no hialoplasmahialoplasma e as e as ddúúasas úúltimas, ltimas, nasnas mitocondrias.mitocondrias.

Etapas da respiraciEtapas da respiracióón celular: n celular:

11ªª ) ) GlicoliseGlicolise : Ten lugar no : Ten lugar no hialoplasmahialoplasma

22ªª ) Ciclo de ) Ciclo de KrebsKrebs : Ten lugar : Ten lugar nana matriz mitocondrialmatriz mitocondrial

33ªª ) ) CadeaCadea respiratoria : Ten lugar respiratoria : Ten lugar nana membrana internamembrana internaI.E.S. Otero Pedrayo.

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ESQUEMA RESPIRACIESQUEMA RESPIRACIÓÓN CELULARN CELULAR

HialoplasmaHialoplasma

Glicolise

Cadearespiratoria

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CATABOLISMO ANAEROBIO: FERMENTACICATABOLISMO ANAEROBIO: FERMENTACIÓÓNN

Cando o catabolismo se realiza en Cando o catabolismo se realiza en condicicondicióónsns anaeranaeróóbicas, bicas, éé dicirdicir en ausencia de en ausencia de ososííxenoxeno, as rutas de degradaci, as rutas de degradacióón da n da glicosaglicosa chcháámansemanse fermentacifermentacióónsns..

O2O2

ÄÄcidocido lláácticoctico

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lácticaaerobia

Fermentaciónláctica

A realizan as bacterias lácticas e as células musculares cando non reciben un aporte suficiente de osíxeno.

Fonte:Rowland, I. (2002): Alimentos funcionales.

Nuevas tendencias en Ortega, R.M. et al: Alimentos

funcionales Probióticos. Madrid: Panamericana

Fibras musculares estriadas

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CO2 2

Fermentaciónalcohólica

Saccharomyces cerevisiae

Trátase dun proceso de gran importancia industrial, dependendo do tipo de levadurae da materia a fermentar dará lugar un tipo de bebida alcohólica: viño, cervexa, sidra...

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Alcohol etAlcohol et íílicolicoGlucosa Ácido pirúvico

Un Un úúltimo aspecto da nutriciltimo aspecto da nutricióón celular n celular éé a a eliminacieliminacióón das sustancias n das sustancias residuaisresiduais xeradasxeradas no no catabolismo.catabolismo. ÉÉstas son fundamentalmente COstas son fundamentalmente CO22, , HH22OO y NHy NH33, e son excretadas mediante os procesos , e son excretadas mediante os procesos de transporte a nivel da membrana.de transporte a nivel da membrana.

EXCRECIEXCRECIÓÓNN

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Departamento Departamento Departamento Departamento BioloxBioloxBioloxBioloxííííaaaa e Xeoloxe Xeoloxe Xeoloxe XeoloxííííaaaaI.E.SI.E.SI.E.SI.E.S. Otero . Otero . Otero . Otero PedrayoPedrayoPedrayoPedrayo. . . . OurenseOurenseOurenseOurense....