SISTEMA DIGESTÓRIO 1- METABOLISMO 2- TGI. VIAS DE PRODUÇÃO DE ATP
5 Metabolismo Y Atp
-
Upload
apaulinamv -
Category
Business
-
view
14.148 -
download
2
Transcript of 5 Metabolismo Y Atp
![Page 1: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/1.jpg)
METABOLISMO
Catabolismo y anabolismo
![Page 2: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/2.jpg)
• Una propiedad de los sistemas biológicos
es que crean y mantienen el orden, en un
universo que siempre tiende a aumentar el
desorden.
A. Cápside de un virus
B. Microtúbulo
C. Grano de polen
D. Ala de mariposa
E. Semillas en un girasol
![Page 3: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/3.jpg)
• Para lograr esto, realizan series de reacciones
químicas catalizadas por enzimas.
• Así se forman las rutas metabólicas: series de
reacciones catalizadas por enzimas.
Enzima: catalizador biológico
![Page 4: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/4.jpg)
• Metabolismo: es la suma de las
transformaciones químicas que
ocurren en una célula o en un
organismo.
• Las rutas metabólicas están
interconectadas, formando un
laberinto que permite a la célula
sobrevivir, crecer y
reproducirse.
• El término metabolismo
intermediario se aplica a las
actividades combinadas de
todas las vías metabólicas. Son
reacciones enzimáticas que
extraen energía química de las
moléculas de nutrientes y la usan
para sintetizar y ensamblar
componentes celulares.
![Page 5: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/5.jpg)
• Cada uno de los pasos consecutivos en una vía
brinda un cambio químico específico,
normalmente la remoción, transferencia o
adición de un átomo específico, grupo funcional
o molécula.
• En esta secuencia de pasos, un precursor se
convierte en producto a través de series de
intermediarios metabólicos o metabolitos.
• Así, el producto de una reacción es el precursor
de la siguiente.
![Page 6: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/6.jpg)
• Catabolismo: es la fase degradadora del metabolismo, en la que las moléculas orgánicas (carbohidratos, grasas y proteínas) son convertidas a productos más simples y pequeños (ácido láctico, CO2, NH3). Las vías catabólicas producen energía libre que se conserva en la formación de ATP y acarreadores de poder reductor.
• Anabolismo: (biosíntesis) a partir de precursores simples y pequeños se construyen moléculas complejas incluyendo lípidos, polisacáridos, proteínas y ácidos nucleicos. Las reacciones anabólicas requieren energía, generalmente la energía libre producida por la hidrólisis del ATP y el poder reductor del NADH y NADPH.
![Page 7: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/8.jpg)
• Las vías metabólicas pueden ser lineales, cíclicas o ramificadas
(convergentes o divergentes).
• Convergentes: convierten varios materiales iniciales en un solo producto.
• Divergentes: dan como resultado varios productos finales a partir de un
solo precursor.
• En términos generales, las vías catabólicas son convergentes y las
anabólicas divergentes.
• Algunas vías son cíclicas, en ellas un componente inicial de la vía es
regenerado para reentrar en ella.
![Page 9: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/9.jpg)
• Las rutas metabólicas se regulan en tres niveles:
– Alostérico. A través de la acción de moduladores estimulantes o inhibitorios que actúan sobre las enzimas cambiando su actividad catalítica en respuesta a ellos. Su efecto es inmediato.
– Hormonal. Las hormonas son mensajeros químicos liberados por un tejido que estimulan o inhiben algún proceso en otro tejido. Sirven para coordinar las actividades metabólicas en diferentes tejidos y sus acciones y efectos se observan a mediano plazo.
– Transcripcional. Se controla la velocidad de un paso metabólico regulando la concentración de la enzima que lo lleva a cabo. La concentración de una enzima en un tiempo dado, es el resultado del balance entre su síntesis y su degradación, ambas controladas en el transcurso de minutos u horas.
![Page 10: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/10.jpg)
Ciclo del carbono y del oxígeno
Según la forma en que obtienen el
carbono y la energía, los
organismos se dividen en:
• Autótrofos: utilizan el CO2 de la
atmósfera como fuente de
carbono y la energía del sol o de
compuestos inorgánicos.
– Fotoautótrofos: obtienen la
energía del sol.
– Quimioautótrofos: obtienen la
energía oxidando compuestos
inorgánicos.
• Heterótrofos: obtienen el
carbono y la energía de
sustancias orgánicas
sintetizadas por otros
organismos.
![Page 11: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/11.jpg)
Ciclo del nitrógenoNitrógeno atmosférico: N2
Amoniaco (ammonia): NH3
Nitratos: NO3-
Nitritos: NO2- Los organismos vivos
requieren una fuente de nitrógeno, necesaria para la síntesis de aminoácidos, nucleótidos y otros compuestos.
• Bacterias fijadoras de nitrógeno: las cianobacterias y las bacterias que viven simbióticamente en las raíces de las leguminosas.
![Page 12: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/12.jpg)
• Estos ciclos están dirigidos por un constante flujo de energía a
través de la biosfera:
Energía solar -----------------→ nutrientes orgánicos.
Nutrientes orgánicos ---------------→ energía para funciones vitales.
fotosíntesis
respiración
![Page 13: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/13.jpg)
• Siempre se pierde parte de la energía como calor y
entropía.
• En contraste con los ciclos de la materia, la energía
fluye en un solo sentido en la biosfera
– En los organismos vivos, la energía útil no puede ser
regenerada a partir de la energía disipada como calor o
entropía.
– El carbono, el oxígeno y el nitrógeno se reciclan
constantemente.
![Page 14: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/14.jpg)
Cambio de energía libre en
reacciones químicas
![Page 15: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/15.jpg)
• Constante de equilibrio,
K para la reacción Y → X
• ΔG° = -1.42 log K
• Reacción
energéticamente
favorable: ΔG° < 0
• Reacción
energéticamente
desfavorable: ΔG° > 0
![Page 16: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/16.jpg)
Reacción espontánea, exergónica: K > 0 ΔG° < 0
Reacción no espontánea, endergónica: K < 0 ΔG° > 0
![Page 17: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/17.jpg)
En reacciones secuenciales la ΔG°
es aditiva.
![Page 18: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/18.jpg)
Las moléculas acarreadoras de energía son
esenciales para la biosíntesis
• La energía liberada por la oxidación de moléculas de nutrientes
se almacena temporalmente para luego ser utilizada en la
construcción de las moléculas que la célula necesita.
• Los acarreadores de energía más importantes son el ATP,
NADH y NADPH.
![Page 19: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/19.jpg)
Generalidades sobre el ATP
![Page 20: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/20.jpg)
• La forma más importante de molécula acarreadora de energía en las células es el ATP (trifosfato de adenosina).
• Por acoplamiento energético, la hidrólisis del ATP se puede utilizar en procesos dependientes de energía.
• La ruta más importante para la síntesis de ATP en condiciones aeróbicas es la fosforilaciónoxidativa.
• En condiciones anaeróbicas, los organismos satisfacen sus necesidades con el ATP formado en la glicólisis.
![Page 21: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/21.jpg)
• La cadena de los tres residuos de fosfato están unidos al grupo
hidroxilo 5’ de la adenosina.
• Los fosfatos se designan como , y .
• A pH fisiológico, el ATP tiene cuatro cargas negativas.
![Page 22: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/22.jpg)
• El ATP es inestable por lo que fácilmente reacciona produciendo ADP + P- y liberando energía.
• Una razón de la inestabilidad de los enlaces fosfóricos anhidros es la repulsión entre los oxígenos (carga -), y se equilibra parcialmente al removerse un fosfato, por lo que esta reacción es altamente exergónica.
![Page 23: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/23.jpg)
Una gran cantidad de procesos
biológicos requieren energía en
forma de ATP, tales como síntesis
de DNA, de proteínas y de
polisacáridos.
![Page 24: 5 Metabolismo Y Atp](https://reader033.fdocuments.net/reader033/viewer/2022042607/5592aeb41a28abda318b4627/html5/thumbnails/24.jpg)
• Algunos hongos, microorganismos
marinos, medusas, crustáceos y
luciérnagas pueden generar
bioluminisencia, que requiere grandes
cantidades de energía.
• Se utiliza ATP en una serie de
reacciones que convierten energía
química en energía luminosa.
Ejemplo de
uso de ATP: