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El metabolismo intermediario
Temas a revisar:
ü Glucólisisü Gluconeogénesisü Complejo de la piruvato deshidrogenasaü Ciclo de Krebs,ü Fosforilación oxidativaü Fotosíntesis
La glucólisis
Glucólisis: Gluco =dulce; lisis= ruptura
Es la secuencia de reacciones quemetabolizan una molécula de glucosa enmetabolizan una molécula de glucosa endos moléculas de piruvato con laproducción neta de dos moléculas de ATP,2 NADH + H+ y 2 H2O.
Glicólisis: ruptura de cualquier hexosa y suintegración a la ruta glucolítica.
La glucolisis se realiza en todas las células, tanto procariontescomo eucariontes.
En las células eucariontes, la glucolisis se realiza en el citosol.
• Per se, la glucólisis es un proceso anaerobio.
La glucólisis
• Durante este proceso, parte de la energía potencial almacenada en laestructura de la hexosa se libera y es utilizada para la síntesis de ATP yla generación del transportador de e- NADH.
ü Esta ruta metabólica es llevada a cabo por organismos aerobios yanaerobios.
ü Existen células, tejidos y órganos glucodependientes (eritrocito,testiculos, cerebro…).
Fases de la glucólisis• Algunos autores proponen 2
Fases Principales:
1ª Fase: 1ª Fase:
• Fase preparatoria.
• Aquí ocurre el cebado opreparación de las moléculasmediante fosforilaciónes(inversión energética).
Fases de la glucólisis
2ª Fase: 2ª Fase:
• Fase común a todoslos azúcares.
• Recuperación de laenergía invertida enenergía invertida enbase a mecanismosde fosforilación a nivelde sustrato.
1 Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
En términos energéticos…
Puntos de entrada en la glucólisis para la galactosa y
fructosa
La glicólisis (destrucción de otras hexosas)
Metabolismo de la fructosa.
La fructosa entra en la vía de glucólisis enel hígado a través de la vía de la fructosa-1-fosfato. En las demás células es tomadopor una HK inespecífica.
Algunos destinos del piruvato
Glucólisis = energía rápida
El metabolismo anaeróbico de la glucosa, del proceso de glucolisis,provee tal fuente de energía para ejercicio intenso y durante cortotiempo.
GLUCONEOGENESIS
Síntesis nueva de glucosa apartir de precursores de tres ycuatro carbonos.cuatro carbonos.
Las reacciones y las enzimasdistintivas de lagluconeogénesis se muestranen rojo.
Las otras reacciones soncomunes con la glucólisis.
Las enzimas para la gluconeogenesis se encuentran en el citosol, excepto lapiruvato carboxilasa (se encuentra en la mitocondria) y la glucosa 6-fosfatasa (unidaa la membrana del retículo endoplásmico). Se muestran los puntos de entrada paralactato, glicerol y aminoácidos.
La gluconeogénesis
El oxalacetato utilizado en el citosol para la gluconeogenesis seforma en la matriz mitocondrial mediante la carboxilación delpiruvato.
El oxalacetato sale de la mitocondria en forma de malato, el cualse oxida a oxalacetato en el citosol.
La gluconeogénesis y la glucólisis están inter-reguladas
La incorporación de carbonos al ciclo de Krebs
En el ciclo de Krebs ocurre la última oxidación de los carbonos (CO2)
El ciclo de Krebs es la últimavía común para la oxidación decarbohidratos, ácidos grasos yaminoácidos que se lleva a caboen la mitocondria.
El ciclo de Krebs
en la mitocondria.
También se le llama ciclo delácido cítrico o ciclo de los ácidostricarboxílicos.
CADENA RESPIRATORIA - MITOCONDRIA
Cadena de transporte de electrones y fosforilación oxidativa
Dos procesos acoplados que se llevan a cabo en las crestas mitocondriales para producir H2O y ATPproducir H2O y ATP
La cadena de transporte de e-
n La cadena de transporte deelectrones es un conjunto detransportadores electrónicossituados en la membranamitocondrial interna.
n Estos transportadores electrónicosestán dispuestos en ordencreciente de afinidad electrónicade tal forma que se transfieren loselectrones que proceden de lascoenzimas reducidas hasta eloxígeno.
Estructura de NADH-QOxidoreductasa.
El NADH se oxida en el brazo, y loselectrones son transferidos parareducir a Q en la membrana.
El complejo I (NADH deshidrogenasa)
reducir a Q en la membrana.
El complejo II (succinato deshidrogenasa)
Contiene FAD como grupo prostético.
El transportador de e- lipídico
El complejo III (Citocromo c óxido-reductasa)
Complejo del citocromo b-c1:
El citocromo c
Es el único transportador de e- proteico que no está anclado en la membrana mitocondrial interna.
Complejo de la citocromo aa3:
Transporta los electrones del complejo anterior para formar una molécula de agua
El complejo IV (Citocromo c oxidasa
Visión parcial de la cadena de e-
El ATP se sintetiza en el complejo V (F1-F0)
¿Cómo funciona la cadena de e-?
Esto permite el movimiento muscular
Visión global de lo revisadohasta ahora en la unidad
Mapa conceptual:
Metabolismo de azúcares
Glucólisisy Glicólisis
Complejo de la Piruvato
Deshidrogenasa
Ciclo de Krebs
Cadena Respiratoria
Catabolismo de Glucosa,
Fructosa, Galactosa.
Generación de:2 ATP,
2 NADH + H+
2H2O y
2 piruvato
Destinos metabólicos del piruvato en anoxia:Lactato, etanol, formiato, alanina,
Oxaloacetato. (para gluconeogénesis)
Generación de:2 NADH + H+
2 Acetil CoA y
2 CO2
Generación de: 6 NADH + H+
2 FADH2
2 GTP
6 CO2
Oxidación de NADH y FADH2, transporte
de e- y
generación de un gradiente
electroquímico de protones.
Consumo del gradiente
electroquímico y generación de
ATP en complejo V
Producción de energía para consumo celular
La Fotosíntesis
La fotosíntesis es el proceso mediante el cual losorganismos vivos convierten la energíaenergía luminosaluminosa enenergía química.
Este proceso explota la energíasolar para proveer la energía parala serie de reacciones que permitenconvertir 6 moléculas de CO2 y 6H2O en carbohidratos, y liberar O2.
Fotosíntesis = construir o ensamblar con luz
Es la principal vía química en lafotosíntesis es la conversión dedióxido de carbono y agua encarbohidratos y oxígeno.
La fotosíntesis
CO2 + H2O ®®®®® [CH2O] + O2
Los carbohidratos formados poseenmayor energía que el material inicial(CO2 y H2O)
Ocurre en plantas, algas y protozoarios con cromóforos
Cromóforo: estructuracapaz de excitarse por luz.En general, los pigmentosaccesorios (carotenoides,xantocianinas, ficocianinas,eritrocianina…), permitenla captación de luz.
Permite que haya ciclos tróficos
Estructuras fotosintéticas
Estructura del cloroplasto
¿Cómo funciona un cloroplasto?
2
1
La captación de luz
Fase Luminosa (fotofosforilación)
Fase Obscura (no requiere luz para ocurrir)
El ciclo de Calvin consiste de tresetapas.
Etapa 1: fijación del carbono por lacarboxilación de la ribulosa 1,5-bifosfato.
El Ciclo de Calvin
Etapa 2: reducción del carbón fijadopara empezar la síntesis de unahexosa.
Etapa 3. Regeneración delcompuesto inicial, ribulosa 1,5-bifosfato.Se realiza en el estroma de loscloroplastos
Mapa conceptual
¿Cómo se forma ATP?
¡Funcionan de forma semejante!
Mapa conceptual
