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Química Biológica

Seminario Metabolismo

Metabolismo

Conjunto de reacciones que se desarrollan en un ser vivo.

Anabolismo: Reducción

Catabolismo: Oxidación

Catabolismo y anabolismo

Anabolismo:Ciclo de CalvinGlucogenogénesis

Catabolismo:Glucólisis DesaminaciónFermentaciones TransaminaciónCiclo de KrebsVía de las pentosasB oxidación

Glúcidos

Son digeridos enzimaticamente en la boca y el intestino.

Son absorbidos en el duodeno y se incorporan por difusión facilitada

Son trasportados por la sangre hasta las células, donde son importados activamente

Glucólisis

Ocurre en el citoplasma de todas las células

Ecuación general de la Glucólisis

Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD +

2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H + +2 H2O

Preparación

Segunda etapa

Destino del piruvato

Piruvato Fermentación láctica

Fermentación alcohólica

Acetil – CoA (C. de Krebs)

Otras vías metabólicas

Fermentación láctica

Fermentación alcohólica

Formación de Acetil CoA

Gluconeogenesis

Síntesis de Glucosa a partir de intermediarios más simples

Ocurre en: hígado, riñón, plantas y protistas

Requiere de algunas enzimas ajenas a la vía glicolítica

Glu

colis

is

Glu

cone

ogen

esis

Glucogenogenesis

Lípidos

TAG digeridos por la lipasa pancréatica, participan las sales biliares

Transportados por proteínas especificas (extracelulaler e intracelulares)

Importados por difusión simple

TAG Síntesis de lípidos mas complejos

Almacenamiento

Oxidación de ácidos grasos

Almacenamiento y movilización

Tejido adiposo:

Reserva energéticaProtección TérmicaProtección mecánica

Oxidación de los ácidos Grasos

Activación de ácidos grasos:Acido graso + ATP produce adenilato delácido graso y finalmente lo transfiere a CoA.

Reacción:Ácido graso + ATP + CoA ácido graso-

CoA + AMP + PPi

Importación

Carnitina

La β-oxidación de ácidos grasos consta de cuatro reacciones recurrentes:

• Oxidación FAD• Hidratación• Oxidación NAD+• Tiólisis

Βox

idac

ión

Proteínas

Digestión y absorción

Son digeridos en el estómago y el duodeno

Se absorben de formaActiva y se trasportan por sangre

Destino de los aminoácidos

Se distinguen tres mecanismos de eliminación del grupo NH2

• La transaminación

• La desaminación oxidativa

• La descarboxilación

glutamato cetoácido cetoglutararto aminoacido

• Los aminoácidos pueden ser glucogénicos, cetogénicos o ambos.

• Los glucogénicos generan piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs como α-cetoglutarato o oxaloacetato.

• Los cetogénicos (Lys y Leu) generan sólo acetil-CoAo acetoacetil-CoA.

• En períodos de ayuno, los esqueletos carbonados se utilizan como fuente de energía, rindiendo CO2 y H2O

Incorporación al Ciclo de Krebs

Integración de las vías catabólicas

CICLO DE KREBS

• Es la fuente de coenzimas reducidas que impulsan la formación de ATP

• Dirige el exceso de energía e intermediarios a la síntesis de ácidos grasos

• Proporciona algunos de los precursores para la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos

• Sus componentes regulan otros sistemas enzimáticos

Reacciones anapleróticas

Reacciones que reestablecen los niveles de los intermediarios del ciclo que se utilizan en otras rutas biosintéticas

Piruvato + CO2 + ATP → oxalacetato + ADP + PiPiruvato carboxilasa

Piruvato + CO2 + NADPH + H → malato + NADPMalato deshidrogenasa

Balance

3 NADH 1 FADH2 1 ATP

CadenaRespiratoria

Los electrones son cedidos a trasportadores de menor nivel energético

En su paso, en tres puntos se bombean protones

Cadena Respiratoria

Control hormonal del metabolismo energético

• Hormonas: mensajeros químicos

• Glándulas endócrinas:sintetizan y liberan hormonas que son transportadas por la sangre hasta las células diana

Funciones de las hormonas:

• Mantienen la homeostasis: insulina, glucagón

• Responden a variedad de estímulos externos: adrenalina y noradrenalina

• Desarrollo: hormonas sexuales

• Estas señales extracelulares deben unirse a un receptor en la membrana celular.

Receptor: una proteína de unión específica para su ligando y desencadena un efecto bioquímico cuando el ligando se encuentra unido.

Insulina• Polipéptido• Células β del páncreas• Liberación desencadenada por glucosa• Glucoquinasa es el paso limitante o

sensor

Sangre :• Disminuye la concentración de glucosa,

disminuye la glucemia.

Músculo : • Aumenta captación de glucosa• Aumenta síntesis de glucógenoHígado:• Aumenta la síntesis de glucógeno• Aumenta la lipogénesis• Disminuye la gluconeogénesisTejido adiposo :• Aumenta la captación de glucosa• Aumenta la lipogénesis• Disminuye la lipólisis

Insulina:• el hígado almacena glucosa (bajo la forma

de glucógeno y triacilgliceroles) en lugar de producirla por glucogenólisis o gluconeogénesis.

Glucagón: aumenta la glucemia

Hígado:• Disminuye la síntesis de glucógeno• Aumenta la glucogenólisis

Tejido adiposo :• Aumenta la lipólisis

Regulación de la glucemia

Adrenalina: aumenta la glucemia

Hígado:• Disminuye la síntesis de glucógeno• Aumenta la glucogenólisis y

gluconeogénesis

Tejido adiposo :• Aumenta la lipólisis

• Glucagón y adrenalina : antagonistas de insulina.

• Movilizar las reservas de energía y desviarlas hacia los sitios donde más se necesitan para preparar el cuerpo para una acción repentina.