metabolismo y respiración celular
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METABOLISMO Y RESPIRACIÓN
CELULAR
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METABOLISMOIntercambio
Materias
Medio AmbienteIndividuo
Sustancias
EnergíaSustanciasNo Aprovechables
Transforman
Liberando al medio
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METABOLISMO
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FUNCIONES DEL METABOLISMO
Incorporación de los NutrientesObtención de energía por medio de
la DegradaciónSíntesis y Degradación de
BiomoléculasEliminación de sustancias de
desechos
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ANABOLISMO Y CATABOLISMO
Comprende las relaciones de síntesis
Sintetizan compuestos de mayor complejidad a partir de compuestos mas sencillos
Consume energía en forma de ATP
Sus reacciones son por lo general endergónicas
Comprenden reacciones degradativas
Degradan compuestos complejos transformándolos en compuestos mas sencillos
Libera Energía en forma de ATP
Sus reacciones son generalmente exergónicas. ∆G
Anabolismo Catabolismo
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ANABOLISMO Y CATABOLISMO
Sus reacciones son generalmente de reducción
Utilizan cofactores reducidos como NADPH+H+ FADH2, NADH +H +.
Liberan Cofactores oxidados
Compuestos se reducen y los cofactores se oxidan.
Sus reacciones son generalmente de oxidación.
Utilizan cofactores oxidados como NADP, FAD, FMN Y NADH.
Libera Cofactores reducidos
Compuestos se oxidan y los cofactores se reducen.
Anabolismo Catabolismo
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ANABOLISMO Y CATABOLISMO
Origen Convergente y su destino es divergente
Procesos no espontáneos al tener que suministrar energía ∆G --
Origen divergente y su destino es convergente
Procesos espontáneos al liberar energía ∆G --
Anabolismo Catabolismo
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ANABOLISMO Y CATABOLISMO
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CARACTERÍSTICAS DE LOS CICLOS METABÓLICOS Las reacciones se suceden unas a otras y
las transformaciones ocurren de forma gradual
Cada vía cumple determinadas funciones Reacciones catalizadas por enzimas Vías reguladas en reacciones iniciales Tienen localización celular característica La Vía puede ser anabólica o catabólica
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VÍAS METABÓLICAS
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VÍAS METABÓLICAS
Se reconoce fácilmente el sustrato inicial y el producto final
Las transformaciones dentro de las vías se pueden verificar de forma gradual
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CICLOS METABÓLICOS
Secuencia cerrada de reacciones donde el producto de cada reacción es el sustrato de la siguiente
No es fácil precisar el sustrato inicial ni el producto final de cada reacción
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RESPIRACIÓN CELULARProceso Transformación de energía
Nutrientes
Aceptor final Oxígeno en energía metabólica y calor
Se produce
Con
teni da
Ten
iend o
Mitocondrias
Localizado
Energía Química
mediante Contenida
ATP
convert
ida
CO2
H2O
Calor
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ETAPAS DE RESPIRACIÓN CELULAR
Ciclo de Krebs. Localizado en la Matriz Mitocondrial
Cadena transportadora de Electrones. Localizado en la membrana interna de la mitocondria
Fosforilación Oxidativa. Localizado en la membrana interna mitocondria en las crestas mitocondriales
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ORÍGENES Y DESTINO DEL ACETIL COA
Producto de la degradación de Glúcidos, Aminoácidos y Ácidos Grasos
Participa en la síntesis del Colesterol, Ácidos Grasos y Cuerpos Cetónicos
Ácido Pirúvico + COA + NAD+ Acetil-Coa + NADH + CO2 + H+
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CICLO DE KREBS
Vía Metabólica en la cual el grupo acetilo se degrada totalmente hasta dos moléculas de CO2 y cuatro pares de Hidrógenos en forma de cofactores reducidos
Se localiza en la matriz mitocondrial
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SECUENCIA DE REACCIONES DEL CICLO DE KREBS Reacción de la Sintetasa CítricaReacción de la Sintetasa Cítrica. Condensa el
Ácido oxalacético, metabolito inicial de la Acetil Coa
Reacción de la Deshidrogenasa IsocítricaReacción de la Deshidrogenasa Isocítrica. El ácido cítrico se transforma en ácido isocítrico
Reacción de la Deshidrogenasa Alfa-Ceto-Reacción de la Deshidrogenasa Alfa-Ceto-Glutárica.Glutárica. El ácido alfa-ceto-glutárica se descarboxila oxidativamente transformándose en succinil-Coa
Reacción de la Succinil-Coa Sintetasa. Reacción de la Succinil-Coa Sintetasa. El succinil-Coa se transforma en ácido succinico
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Reacción de la Deshidrogenasa Succinica.Reacción de la Deshidrogenasa Succinica. El ácido succinico se oxida, transformándose en ácido fumárico
Reacción de la Deshidrogenasa Málica. Reacción de la Deshidrogenasa Málica. El ácido málico se transforma en ácido oxalacético.
SECUENCIA DE REACCIONES DEL CICLO DE KREBS
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CICLO DE KREBS
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ANAPLEROSIS
Mecanismo que mantiene el nivel fisiológico de los metabolitos intermediarios del ciclo
Principal enzima anaplerótica del ciclo es la carboxilasa pirúvica, que transforma el ácido pirúvico en ácido oxalacético.
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FUNCIONES DEL CICLO DE KREBS Obtención de energía mediante degradación del
Acetil-Coa Sus metabolitos intermediarios participan en
procesos anabólicos
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A Nivel de la Sintetasa CítricaA nivel de la Deshidrogenasa
IsocítricaA nivel de la Deshidrogenasa alfa-
ceto-glutárica
REGULACIÓN DEL CICLO DE KREBS
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CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES
Proceso en el que los equivalentes de reducción reaccionan con el oxígeno de forma gradual, formando agua, y liberando energía.
La energía liberada se dispone en forma de un gradiente de protones entre las dos caras de la membrana mitocondrial
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CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES
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CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES
Los transportadores que intervienen en ella son:
1. Transportadores de hidrógeno2. Transportadores de electrones
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FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
Proceso de Síntesis de ATP, produciéndose de forma acoplada al transporte de electrones en la membrana interna de la mitocondria
El sitio de síntesis de ATP es el Complejo V o ATP Sintetasa
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TEORÍA QUIMIOSMÓTICA
Plantea que:
1. Al ser transportados los electrones por los complejos de la cadena respiratoria, se crea un gradiente de protones.
2. La membrana Interna de la mitocondria es impermeable a los protones.
3. La ATP Sintetasa está empotrada en la membrana y situada vectorialmente.
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FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
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EFECTOS DE LOS INHIBIDORES DE LA CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES
Los Inhibidores detienen:
1. Consumo de Oxígeno2. Formación de agua3. Oxidación de Sustratos4. Síntesis de ATP5. Disipan el gradiente de Protones
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EFECTOS DE LOS INHIBIDORES DE LA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
Estas sustancias detienen:
1. Consumo de Oxígeno2. Formación de agua3. Oxidación de Sustratos4. Síntesis de ATP5. Se alcanza el pH límite
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EFECTOS DE LOS DESACOPLADORES DE LA FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
Provocan:
1. Aumento de consumo de Oxígeno2. Aumento de la formación de agua3. Aumento de oxidación de Sustratos4. Detención de la Síntesis de ATP5. Disipación del gradiente de
protones6. Liberación de energía en forma de
calor
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