Metabolismo (Cambio En Griego)
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  • gracias por la informacion
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  • si estuvo bueno para que, pero no fue mucha utilidad para encontar las propiedades metabolicas att : A y T ji ji
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  • Me ayudò a entender varias cosas!!! muy bueno!!!
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Metabolismo (Cambio En Griego) Presentation Transcript

  • 1. Metabolismo (Cambio en griego) Una reacción química es un proceso por el cual uno o mas compuestos son convertidos o cambiados a uno o mas compuestos diferentes.
  • 2. 2 H 2 + O 2 -> 2 H 2 O ADP + glucosa -> Glucosa 6-fosfato + ATP
  • 3.
    • Las reacciones químicas que constituyen el metabolismo de un organismo vivo están organizadas en secuencias especificas llamadas vías metabólicas .
    • Estas reacciones están catalizadas por enzimas (catalizadores proteínicos).
    • Cada compuesto participante se le llama metabolito .
  • 4.
    • Metabolismo
    Reacciones Catabólicas: Conversión de moléculas complejas en mas simples. Algunas de estas reacciones producen energía química (ATP). Reacciones Anabólicas: Conversión de moléculas pequeñas en grandes durante el proceso de biosíntesis. Requieren ATP. Reacciones Anfibolitas: Ambas vías o reacciones. ↑
  • 5. ATP
    • Ley de Lipmann: El ATP sirve como moneda común de intercambio de energía en todos los sistemas vivos.
    • Compuesto bioquímico mas importante en la vida terrestre.
    • Puentes de fosfato de alta energía = 12000 Cal de energía X mol de ATP
    Trifosfato Adenina Ribosa O O O II II II O ─ P P P ─ O ─ CH 2 O I I I O O O H H H H OH OH NH 2 N N N N
  • 6. ATP
    • Utilidad del ATP en la célula:
      • TRANSPORTE DE MEMBRANA; Suministro energético para el transporte del sodio a través de la membrana celular,
      • SINTESIS DE COMPUESTOS QUIMICOS EN LA CELULA; Para promover la síntesis proteica por parte de los ribosomas,
      • Y EL TRABAJO MECANICO; Para proporcionar la energía necesaria para la contracción muscular
    ATP + 12 000 cal - 12 000 cal ADP + PO 3 + 12 000 cal - 12 000 cal AMP + 2PO 3
  • 7. H 2 O H 2 O ADP + P ATP + H 2 O H 2 O Ciclo de Krebs e- ADP + P i -> ATP + H 2 O O 2 H+ ENDOGENO Y DE LA DIETA Polímeros Grasas Carbohidratos complejos Proteínas Unidades monomericas Ácidos Grasos y Glicerol Glucosa y otros azucares Aminoácidos Etapa I Acetato activado Piruvato Acetil -CoA Etapa II Productos finales Etapa III CO 2 H 2 O NH 3
  • 8. Propiedades metabólicas de los componentes de la celula Componente PROPIEDADES GENERALES PROCESOS BIOQUIMICOS ASOCIADOS PORCENTAJE DE VOLUMEN CANTIDAD POR CELULA Citosol No sedimentable Glicolisis, gluconeogenesis, glicogenesis, glicogenolisis, via de las pentosa fosfato; sisntesis de acidosgrasos, esteroides, purinas, pirimidinas, y proteinas (ribosomas libres), superoxido dismutasa de cobre y zinc. 54 1 Lisosoma Basurero de la celula Catepsinas (degradan varias clases de proteinas), DNAsa, RNAsa, hexoaminidasa A y esfingomielinasa. 1 300 Mitocondria Motor celular, sitio principal de formacion de ATP Ciclo de Krebs, β-oxidacion de acidos grasos, fosforilación de oxidativa, actividad de la deshidrogenasa piruvato y de superoxido dismutasa del manganeso. 22 1700 Núcleo Deposito y expresión de los genes Duplicación del DNA, síntesis y procesamiento del RNA 6 1 Peroxisoma Metabolismo del peroxido de hidrogeno Catalasa y peroxidasa de hidrogeno 1 400 Membrana plasmática Frontera entre el exterior e interior de la célula ATPasa de sodio y potasio, insulina y receptores de glucagon, translocasa de glucosa y γ-glutamil transpeptidasa 1 1 Retículo endoplasmico liso Biosíntesis de lípidos complejos Síntesis de fosfolipidos, hidroxilación de esteroides y actividad de citocromo P-450 6 1 Retículo endoplasmico rugoso y complejo de Golgi Síntesis de Proteínas de la membrana y de proteínas de exportación Síntesis y procesamiento de proteínas 9 1
  • 9.  
  • 10. Una enzima es un catalizador proteínico Un catalizador es una sustancia que altera la velocidad de una reacción Actúan sobre: sustratos productos Moléculas resultantes Enzimas Hasta 10 3- a 10 11- veces mas rápido en comparación a una reacción no catalizada. Disminuye la energía libre de activación de una reacción
  • 11. Enzimas Proteínas Simples .- Contienen residuos de aminoácidos, por ejemplo; enzimas digestivas; tripsina, quimiotripsina y elastasa. Proteínas Complejas .- Contienen residuos de aa + Cofactor no aminoácido. Holoenzima = enzima activa completa, formada por la porcion proteinica (apoenzima) y el cofactor. Holoenzima = apoenzima + cofactor Sitio Activo .- parte pequeña de la enzima responsable de la unión con el sustrato y actuar químicamente en ellos para catalizar su transformación en productos . Sitio Alosterico .- Sitio regulatorio de algunas enzimas, no en sitio de unión con sustrato, es donde las moléculas reguladoras, llamadas efectores alostericos , se unen a la enzima para alterar su conformación y su actividad. Pueden aumentar (efectores +) o disminuir (efectores -) la velocidad de una reacción catalizada por una enzima. No siguen la constante de Michaelis Menton
  • 12. CLASIFICACION DE LAS ENZIMAS Clase Reacción Clases Principales Oxidoreductasas Transferasas Hidrolasas Liasas Isomerasas Ligasas Transfieren el hidrogeno; actuan en el hidrogeno o en el peroxido Transfieren diversos grupos Desdoblan un enlace en una molecula (lisis por agua) con la formación de dos productos Convierten un reactante en dos productos que contienen un doble enlace en vez de que ocurra en el reactante Catalizan reacciones de transferasas intramoleculares, racemasas, epimerasas Catalizan reacciones de condensacion dependientes de ATP Subclases seleccionadas Hidratasas Cinasas Mutasas Fosforilasas Sintasas Sintetasas Añaden agua a enlaces dobles; liasas Transfieren grupos fosforilo del ATP; transferasas Mueven grupos fosforilo intramolecularmente; isomerasas Desdoblan un enlace en una molecula (lisis por fosfato) con la formacion de productos; transferasas Síntesis independiente de ATP, glucogeno sintetasa, transferasas Síntesis dependiente de ATP; ligasas
  • 13. Cinética enzimatica Constante de Michaelis = Concentración de sustrato en la cual la velocidad es la mitad (V max/2 ) de la velocidad máxima de reacción K m = V max/2 Se alcanza cuando sustrato es saturado por la enzima No aplica en las enzimas alostericas Velocidad (v) Sustrato K m V max/2 V max
  • 14. Inhibidores enzimáticos
    • Inhibidores irreversibles.- Forman un enlace covalente con una enzima y la inactivan de manera permanente.
    • Inhibidores reversibles.- se unen en una forma no covalente a las enzimas y sus características están determinadas por la cinética enzimatica de estado constante.
      • Inhibidores competitivos.- se unen al mismo sitio de la enzima que el sustrato. Sus efectos pueden ser contrarestados a concentraciones altas de sustrato. No afectan la Vmax.
      • Km aumenta
      • Inhibidores no competitivos.- no se unen al mismo sitio que el sustrato y sus efectos no pueden ser contrarestados a concentraciones altas de sustrato. Vmax se reduce.
  • 15.  
  • 16. Metabolismo de Carbohidratos y formación de ATP
    • Energía libre.- La cantidad de energia liberada por la oxidación completa de un alimento se llama energía libre de oxidación de los alimentos (ΔG). Se expresa como cal x mol de sustancia.
    • 1mol de glucosa (180 gr. de glucosa) = 686000 calorías.
    • Polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas
  • 17.
    • Monosacáridos:
      • Glucosa,
      • Mannosa,
      • Galactosa,
      • Fructosa,
      • Ribosa,
      • Xilosa.
    • Disacáridos:
      • Lactosa (galactosa + glucosa),
      • Maltosa (glucosa + glucosa),
      • Sacarosa (glucosa + fructosa),
      • Isomaltosa (glucosa + glucosa),
      • Trealosa (D-glucosa + D-glucosa).
    • Polisacáridos:
      • Almidon (plantas)
      • Glucogeno (ostiones)
      • Celulosa (plantas, no digerible, fibra)
    Química de los Carbohidratos
  • 18. Digestión de los carbohidratos
    • Enzimas digestivas:
      • La digestión de carbohidratos incluye su hidrólisis a monosacáridos.
      • Ocurre en boca y en intestino delgado.
      • Los monosacáridos y polisacáridos son absorbidos del intestino a la sangre.
      • Hepatocitos toman y metabolizan la fructuosa, galactosa, glucosa y manosa.
    Enzima Fuente Sustrato Productos α-Amilasa Dextrinasa Isomaltasa Lactasa Maltasa Sacarasa Trehalasa Glándulas salivales, Páncreas Intestino Delgado Intestino Delgado Intestino Delgado Intestino Delgado Intestino Delgado Intestino Delgado Almidón, glucógeno Dextrinas α-1,6-Glucosidos Lactosa Maltosa Sacarosa Trealosa Oligosacaridos Glucosa Glucosa Galactosa y glucosa Glucosa Fructosa y glucosa Glucosa
  • 19. Digestión de los carbohidratos Almidón α Amilasa pancreatica 50-80% Ptialina (saliva) 20-40% también llamada α Amilasa Maltosa Glucosa Maltasa y α-dextrinasa intestinal Lactosa Galactosa Lactasa (intestino) Sacarosa Fructosa Sacarasa (intestino) polímeros de 3-9 moléculas de glucosa Al mezclarse con acido de las secreciones gastricas su actividad se bloquea (pH ↓ 4) Membrana celular hepatocito Glucosa 6-fosfato Fructosa 6-fosfato ATP ATP GLUCOLISIS Galactosa 1-fosfato ATP Uridina difosfato galactosa Uridina difosfato glucosa Glucosa 1-fosfato GLUCOGENO (hígado y músculo) Difusión facilitada INSULINA ↑ DIFUSION FACILITADA Beta-Amilasa Glucamylase
  • 20. Glucogénesis y Glucogenólisis Glucosa Galactosa Fructosa Membrana celular hepatocito Glucosa 6-fosfato Fructosa 6-fosfato ATP ATP GLUCOLISIS Galactosa 1-fosfato ATP Uridina difosfato galactosa Uridina difosfato glucosa Glucosa 1-fosfato GLUCOGENO (hígado y músculo) GLUCOGENESIS Glucogeno fosforilasa GLUCOGENOLISIS Enzima fosforilasa activada por la epinefrina y el glucagon Fosfoglucomutasa UDP-glucosa fosforilasa Glucogeno sintasa
  • 21. Fosforilación de la Glucosa Glucocinasa del hígado o Hexocinasa de las demás células Acción irreversible Acción de la Fosfatasa en células hepáticas, epitelio tubular renal y células epiteliales intestinales, no existe en musculo.
  • 22. Vía de la Glucólisis Reacción neta por molécula de glucosa: Glucosa + 2AD P + 2PO 4 -> 2 Acido Pirúvico + 2ATP + 4H Eficacia Global de formación de ATP de 43%, el 57% se pierde como calor Reacciones irreversibles Pace-setting enzyme of glycolysis limit the rate of glycolysis This allosteric enzyme is stimulated by ADP and AMP and is inhibited by ATP and citrate. Most active when the energy of a cell is low. Aldolytic reaction of glycolysis. Plentiful in skeletal and heart muscle tissues
  • 23.
      • Inicia con el transporte de dos moléculas de acido piruvico derivadas a la matriz de la mitocondria y su conversión a Acetil-CoA,
    Krebs Cycle
  • 24. Krebs Cycle Acetyl-CoA se combina con con el acido oxaloacetico para formar acido cítrico. Se libera la porción CoA que se pueden utilizar para formas mas Acetil-CoA a partir del acido piruvico. La porcion acetyl se convierte en parte integral de la molecula de acido citrico.
  • 25. Krebs Cycle
  • 26. Krebs Cycle =3ATP =3ATP 3ATP=
  • 27. Krebs Cycle =3ATP =3ATP 3ATP= =1ATP
  • 28. Krebs Cycle 2ATP= =3ATP =3ATP 3ATP= =1ATP
  • 29. Krebs Cycle 2ATP= =12 ATP / cycle Ala Cys Gli Ser Hdroxiproli treonina Isoleu Glic Trip Leuc Lisina Phenilala Trip Tiro Tirosina Phenilala Aceto Acetil CoA =3ATP =3ATP 3ATP= =1ATP
  • 30. Krebs Cycle 2ATP= =12 ATP / cycle =3ATP =3ATP 3ATP= =1ATP
  • 31. Krebs Cycle
  • 32. Krebs Cycle
  • 33.  
  • 34. Fosforilación oxidativa
    • La fosforilación oxidativa es la transferencia de electrones de los equivalentes reducidos NADH , NADPH , FADH , obtenidos en la glucólisis y en el ciclo de Krebs hasta el oxígeno molecular, acoplado con la síntesis de ATP .
    • Este proceso metabólico está formado por un conjunto de enzimas complejas que catalizan varias reacciones de óxido-reducción, donde el oxígeno es el aceptor final de electrones y donde se forma finalmente agua .
    • De una molécula de glucosa se obtienen 38 moléculas de ATP mediante la fosforilación oxidativa.
  • 35.  
  • 36.  
  • 37.  
  • 38. Fosforilacion oxidativa
    • El NADH y FADH2, moléculas donadores de electrones que "fueron cargadas" durante el ciclo del ácido cítrico, se utilizan en un mecanismo intrincado (que implica a numerosas enzimas como la NADH-Q reductasa, la citocromo c oxidasa y la citocromo reductasa), gracias a la bomba H+ que moviliza los protones contra un gradiante de membrana .
    • Un gran complejo proteico llamado ATP-sintetasa situado en la membrana, permite a los protones pasar a través en ambas direcciones; genera el ATP cuando el protón se mueve a favor de gradiente, y consume una molécula de ATP para bombear un protón en contra de gradiente.
    • Debido a que los protones se han bombeado al espacio intermembranoso de la mitocondria en contra de gradiente, ahora pueden fluir nuevamente dentro de la matriz mitocondrial y mediante la vía ATP-sintetasa, se genera ATP en el proceso.
    • La reacción es:
    • ADP3- + H+ + Pi ↔ ATP4- + H2O
  • 39. Fosforilacion Oxidativa
    • Cada molécula de NADH contribuye suficientemente a generar la fuerza motriz de un protón que produzca 2.5 moléculas de ATP.
    • Cada molécula de FADH2 produce 1.5 moléculas de ATP.
    • Todas juntas, las 10 moléculas de NADH y las 2 FADH2 contribuyen a través de la oxidación de la glucosa ( glucólisis , conversión de piruvato en acetil-CoA y ciclo de Krebs ) a formar 34 de las 30 moléculas totales de ATP transportadoras de energía.
    • Hay que decir que estos valores de moléculas de ATP son máximos. En realidad cada molécula de NADH contribuye a formar entre 2 y 3 moléculas de ATP, mientras que cada FADH2 contribuye a un máximo de 2 moléculas de ATP.
  • 40.
    • Primer nivel: El NADH llega a las crestas mitocondriales, donde se oxida con una "flavoproteína", reduciéndola (o sea cargándola de electrones).
    • Segundo nivel: Posteriormente la flavoproteína se oxida y reduce a una coenzima denominada "Q". Durante este proceso se libera energía que ejecuta una primera fosforilación oxidativa de ATP.
    • Tercer nivel: Es en este nivel donde recién ingresa el FADH. La coenzima Q que se encuentra reducida, se oxida reduciendo así a un compuesto denominado citocromo b. Durante esta oxidación se libera energía para ejecutar la segunda fosforilación oxidativa de ATP.
    • Como concepto , un citocromo es una proteína rica en Fe (por lo cual se oxida y reduce fácilmente).
    • Cuarto nivel: El citocromo b se oxida, reduciendo así al citocromo c.
    • Quinto nivel: El citocromo c se oxida, reduciendo así al citocromo a.
    • Sexto nivel: El citocromo a se oxida con oxigeno, reduciéndolo de esta forma a agua. Durante esta última oxidación se libera la energía para ejecutar la tercera y última fosforilación oxidativa de ATP.
    Fosforilación Oxidativa
  • 41.
    • Como conclusión se puede decir que por cada NADH que ingresa a la "cadena respiratoria" se consiguen 3 ATP. Mientras que por cada FADH que ingresa a la "cadena respiratoria" (a la altura de la coenzima A) se obtienen 2 ATP.
    • Metabolismo energético: balance final de ATP´s.
      • Como ya habíamos resumido anteriormente, hasta antes de ingresar a la "cadena respiratoria" teníamos un total de 4 ATP´s, 10 NADH´s y 2 FADH´s.
      • Si tomamos en cuenta que cada NADH equivale a 3 ATP´s y cada FADH equivale a 2 ATP´s, tendríamos la siguiente sumatoria: 4 ATP´s (de la glucólisis y formación de Acetil CoA) + 30 ATP´s (provenientes de los NADH´s) + 4 ATP´s (provenientes de los FADH´s).
      • Con un total de 38 ATP´s como producto del metabolismo energético de una molécula de glucosa.
      • Fácil ¿verdad?.
    Fosforilación Oxidativa
  • 42.  
  • 43.  
  • 44. Na+
  • 45. Lung volumes
  • 46.  
  • 47.  
  • 48.  
  • 49.  
  • 50.  
  • 51.  
  • 52.