F A C U L T A D C I E N C I A S Q U I M I C O B I O L O G I C A S
2014
Descripción general del
metabolismo
DULCE CAROLINA ...
El metabolismo celular es el conjunto de reacciones químicas que se producen
en el interior de las células de un organismo...
El término metabolismo intermediario se aplica a las actividades combinadas de
todas las rutas metabólicas que interconvie...
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en el destino metabólico que
sigue el Piruvato formado.
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Gluconeogésis: Es la síntesis de la glucosa a partir de
precursores diferentes de los hidratos de carbono. La
gluconeogéne...
Tanto las rutas catabólicas como las
anabólicas se producen en tres niveles de
complejidad, el nivel 1, la interconversion...
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICOS.
Melo Virginia, Cuamatzi Oscar. BIOQUIMICA DE LOS PROCESOS
METABOLICOS. Editorial Reverté, S.A....
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Metabolismo

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  1. 1. F A C U L T A D C I E N C I A S Q U I M I C O B I O L O G I C A S 2014 Descripción general del metabolismo DULCE CAROLINA ROJAS HERRERA 2-4 BIOQUIMICA II Dr. EDUARDO ARMIENTA ALDANA U N I V E R S I D A D A U T Ó N O M A D E S I N A L O A FACULTAD DE CIENCIAS QUÍIMICO - BIOLÓGICAS QUÍMICOFARMACEUTICO BIOLOGO
  2. 2. El metabolismo celular es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células de un organismo, mediante las cuales los nutrientes que llegan a ellas desde el exterior se transforman. Estas reacciones están catalizadas por enzimas específicas. El metabolismo tiene principalmente dos finalidades:  Obtener energía química utilizable por la célula, que se almacena en forma de ATP.Esta energía se obtiene por degradación de los nutrientes que se toman directamente del exterior o bien por degradación de otros compuestos que se han fabricado con esos nutrientes y que se almacenan como reserva.  Fabricar sus propios compuestos a partir de los nutrientes, que serán utilizados para crear sus estructuras o para almacenarlos como reserva. En las células se producen una gran cantidad de reacciones metabólicas, estás no son independientes sino que están asociadas formando las denominadas rutas metabólicas. Por consiguiente una ruta o vía metabólica es una secuencia ordenada de reacciones en las que el producto final de una reacción es el sustrato inicial de la siguiente. Todas las rutas metabólicas están interconectadas y muchas no tienen sentido aisladamente; no obstante, dada la enorme complejidad del metabolismo, su subdivisión en series relativamente cortas de reacciones facilita mucho su comprensión. Muchas rutas metabólicas se entrecruzan y existen algunos metabolitos que son importantes encrucijadas metabólicas, como el acetil coenzima-A. En una ruta un sustrato inicial se transforma mediante las distintas reacciones que constituyen la ruta en un producto final, los compuestos intermedios de la ruta se denomina metabolitos. Cada una de las reacciones de una ruta metabólica esta catalizada por un enzima específico. Para aumentar la eficacia de las rutas, las enzimas que participan se asocian y forman complejos multienzimáticos o se sitúan en un mismo compartimento celular. Algunas rutas metabólicas son lineales y otras ramificadas, dando varios productos finales a partir de un solo precursor. En general, las rutas catabólicas son convergentes y las anabólicas son divergentes. Algunas rutas son cíclicas, uno de lo componentes iniciales de la ruta se regenera en una serie de reacciones que convierten otro material de partida en un producto.
  3. 3. El término metabolismo intermediario se aplica a las actividades combinadas de todas las rutas metabólicas que interconvierten precursores, metabolitos y productos de baja masa molecular (generalmente Mr <1.000) El catabolismo es la fase degradativa del metabolismo en el que moléculas nutrientes orgánicas (glúcidos, grasas y proteínas) se convierten en productos más pequeño y sencillos (ácido láctico, CO2, NH3).Las rutas catabólicas liberan energía, parte de la cual se conserva en la formación de ATP y transportadores electrónicos reducidos (NADH, NADPH y FAD2); el resto se pierde en forma de calor. Por ejemplo, la glucólisis y la beta-oxidación. En conjunto forman el catabolismo. Glucolisis. es la via por la cual la glucosa se transforma en dos moles de ATP/mol de glucosa. Esta glucolisis es una ruta central, casi universal, del catabolismo de la glucosa, no solamente en los animales y en las plantas sino también muchos microorganismos. La secuencia de las reacciones glucoliticas se diferencia de una Tres tipos de rutas metabólicas no lineales: (a) convergente, catabólica; (b) divergente, anabólica y (c) Cíclica, en la que uno de los materiales de partida (en este caso oxalacetato)se regenerayvuelve aentrarenla ruta. El acetato,intermedio metabólicoclave,enel productode degradaciónde diversas combustibles(a),sirvecomo precursor para un conjunto de productos (b) y se consume en la ruta catabólica conocida como ciclo del ácido cítrico
  4. 4. especie a otras solamente en como se regula su velocidad y en el destino metabólico que sigue el Piruvato formado. La glucolisis no solo es la ruta principal para el metabolismo de la glucosa que conduce a la producción de acetil-CoA y su oxidación en el Ciclo del ácido cítrico(Ciclo de Krebs), sino que también proporciona una vía importante para metabolizar la fructosa y galactosa derivadas de los alimentos. Una característica de la glucolisis es que puede generar un número limitado de moléculas de ATP incluso en ausencia de oxígeno. Ni la fosforilación al nivel de sustrato ADP por 1,3-bisfosfoglicerato, ni una reacción posterior por fosfoenolpiruvato requieren cadena transportadora de electrones y oxígeno. Por lo tanto, la glucolisis se puede considerar una vía anaerobia para producir ATP. Beta oxidación (β-oxidación) es un proceso catabólico de los ácidos grasos en el cual sufren remoción, mediante la oxidación, de un par de átomos de carbono sucesivamente en cada ciclo del proceso, hasta que el ácido graso se descompone por completo en forma de moléculas acetil-CoA, que serán posteriormente oxidados en la mitocondria para generar energía química en forma de (ATP). La β-oxidación de ácidos grasos consta de cuatro reacciones recurrentes. El resultado de dichas reacciones son unidades de dos carbonos en forma de acetil-CoA, molécula que pueden ingresar en el ciclo de Krebs, y coenzimas reducidos (NADH y FADH2) que pueden ingresar en la cadena respiratoria. En el anabolismo, o biosíntesis, precursores pequeños y sencillos se integran en moléculas mucho mayores y complejas como lípidos, polisacáridos, proteínas y ácidos nucleicos. Las reacciones anabólicas requieren un aporte de energía, generalmente en forma del potencial de transferencia del fosforilo del ATP y el poder reductor del NADH, NADPH y FADH2 . Por ejemplo:
  5. 5. Gluconeogésis: Es la síntesis de la glucosa a partir de precursores diferentes de los hidratos de carbono. La gluconeogénesis incluye todos los mecanismos y vías responsables de convertir otras sustancias diferentes de los carbohidratos a glucosa o glucógeno. El principal punto de entrada en esta via es el Piruvato que, en la mitocondria, se descarboxila a oxalacetato. Los sustratos principales para la gluconeogénesis son los aminoácidos glucogénicos, lactato, glicerol y (en los rumiantes) propionato. El hígado y el riñón son los tejidos donde se realiza principalmente el proceso, ya que contiene el conjunto completo de enzimas necesarias. Otras rutas como el ciclo de Calvin, síntesis de lípidos y fotosíntesis . En conjunto forman el anabolismo. Las relaciones energéticas entre rutas catabólicas y anabólicas. Las rutas catabólicassumistranenergía química en forma de ATP, NADH,NADPH y FADH2. Estos transportadores de energía se utilizan en las rutas anabólicas para convertir moléculas precursoras pequeñas en macromoléculas celulares. [Lehninger]
  6. 6. Tanto las rutas catabólicas como las anabólicas se producen en tres niveles de complejidad, el nivel 1, la interconversion de los polímeros y lípidos complejos son los intermediarios monoméricos; en el nivel 2, la interconversion de los azúcares monoméricos, aminoácidos y lípidos con los compuestos orgánicos aún más sencillos, y el nivel 3, la degradación final hasta compuestos inorgánicos, como CO2, H2O y NH3, o la síntesis a partir de los mismos. Las rutas de producción de energía generan también intermediarios que se utilizan en procesos de biosíntesis. En las células de los organismos superiores las rutas metabólicas se realizan en orgánulos o compartimientos, lo que facilita el desarrollo de las mismas y su regulación. Esta conclusión se ha obtenido de trabajos de investigación en los que se han separado los orgánulos o subfracciones y, a partir de ellos aislado y purificado las enzimas correspondientes. Una visión más amplia de la localización de las enzimas en una célula hepática se puede observar en la siguiente figura.
  7. 7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICOS. Melo Virginia, Cuamatzi Oscar. BIOQUIMICA DE LOS PROCESOS METABOLICOS. Editorial Reverté, S.A. 2007 .2da edición Rivera Teijón José et al.FUNDAMENTOS DE BIOQUIMICA METABÓLICA. Editorial Tébar. Madrid 2006. 2da edición. NELSON L. DAVID, COX M. MICHAEL. PRINCIPIOS DE BIOQUIMICA (4TA ED) LEHNINGER.OMEGA. 2005.

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