Presentación catabolismo
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CATABOLISMO Y OBTENCIÓN DE
ENERGÍA
Patricia Bravo
2º Bach A
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ÍNDICEÍNDICE
Información generalGlucólisisRespiración celularCadena respiratoriaBalance energético globalFermentacionesRutas catabólicas
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INFORMACIÓN GENERAL-Catabolismo: Comprende el metabolismo de degradación oxidativa de moléculas orgánicas. Su finalidad es a obtención de energía necesaria para que la célula realice sus funciones.
-Según la naturaleza de aceptor de electrones, los seres vivos se pueden clasificar en aerobios o anaeróbicos.
-Está compuesto por reacciones oxidativas que desprenden energía. Estas reacciones también se denominan procesos redox porque requieren una reducción.
-La transferencia de electrones se realiza por cada par redox, es decir, cuando una molécula se reduce otra se oxida.
-Los átomos de hidrógeno liberados van acompañados de gran cantidad de energía que se almacena en los transportadores de hidrógeno (NAD, NADH, FAD)
-Está formado por varias rutas metabólicas que conducen a la obtención de energía en forma de ATP.
-La energía obtenida no se almacena, se disipa en forma de calor.
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GLUCÓLISIS Ocurre en el citosol sin necesidad de oxígeno y es una secuencia de
reacciones en la cual una molécula de glucosa se transforma a dos moléculas de ácido pirúvico.
Consta de 10 fases, que se pueden dividir en dos partes: - Preparación. Se consume energía en forma de ATP, 5 primeras fases. - Beneficiosa. Se obtiene ATP y poder reductor en forma de NADH, 5
últimas fases.
Se necesitan dos moléculas de ATP para comenzar el proceso.
El balance total es:
Glucosa + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ 2Ac. Pirúvico + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O
Si el NADH, producido en la fase 5, no se vuelve a oxidar la ruta se
detendrá. La forma de oxidarse dependerá de la disponibilidad del
oxigeno.
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RESPIRACIÓN CELULAR Este proceso se produce en la mitocondria Está compuesta por el ciclo de krebs y la cadena transportadora de electrones. Cadena cíclica de reacciones en las cuales interviene una enzima específica. OBTENCION DE ACETIL-CoA El ácido pirúvico obtenido en la glucólisis necesita transformare, mediante una
oxidación, en acetil-CoA para ser utilizado en el ciclo de Krebs. Por medio del enzima piruvato deshidrogenasa, el ácido pirúvico es oxídado, y
junto a la unión del CoA-SH se origina Acetil-CoA. Como producto de la reacción se obtiene:
Acetil-CoA, CO2 y energía en forma de NADH + H (poder reductor).
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Ciclo de krebs
-Ciclo compuesto por una serie de reacciones en el que se obtiene energía (poder reductor, ATP) a partir de acetil-CoA y ác. Oxalacetico
- En cada vuelta de ciclo se consume acilo y regenera un ác. Oxalacético, que puede volver a iniciar otro nuevo ciclo.
- En cada vuelta se genera 1 GTP, 3 NADH y 1 FADH
-Para oxidar completamente una glucosa se necesita dar dos vueltas de ciclo. (para oxidar los dos pirúvicos)
- El GTP transfiere su grupo fosfato al ADP y se crea ATP
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CADENA RESPIRATORIA - Para conseguir la mayor energía posible, en la cadena respiratoria se pasa
la energía producida anteriormente en forma de NADH o FADH a ATP - El ATP final es el que se utiliza para el funcionamiento del organismo. - Si se parte de NADH, el proceso comienza desde el principio, pasando sus
electrones (obtenidos mediante la oxidación del NADH) al FMN. - Si se parte de FADH, el proceso comienza pasando sus electrones al CoQ.
-Se trata de una cadena en la que se trasportan electrones por el método oxidación-reducción.
- Cuando pasan los electrones los aceptores se encuentran oxidados para aceptarlos, y una vez que los acepta se reduce.
- Al final de la cadena se liberan los dos electrones transportados y se unen a dos protones y ½ O2. Dando lugar a la formación de agua.
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Los protones liberados de los sucesivos procesos redox en la cadena de electrones, pasan al espacio intermembrana de la mitocondria a través de los diversos sistemas. Los electrones se quedan en la matriz para formar finalmente agua mediante la unión con los dos protones de hidrógeno y ½ de O2.
Al pasar los protones al interior de la matriz se produce gran cantidad de energía potencial. La cual es utilizada por el enzima del sistema F0 y F1 para sintetizar ATP a partir de ADP, (mientras son transportados los protones).
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BALANCE ENERGÉTICO GLOBAL
36 ATP
Ciclo de Krebs
Ac. Pirúvico a acetil-CoA
2 ATP
18 ATP
4 ATP
6x(3ATP)
2x(2ATP)
2X(1ATP)
2X(3NADH)
2X(1FADH2)
2ATP
4ATP
2 x (2ATP)2ATP
2NADH
Glucólisis
Citoplasma
Balance energético global( por cada molécula de glucosa)
6 ATP2x(3ATP)2 x (1NADH)Respiración
Transporte electrónico
Matriz mitocondrial
Proceso
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FERMENTACIONESFERMENTACIÓN ETÍLICA:FERMENTACIÓN ETÍLICA:- Vinculado a células vegetales, hongos y bacterias.
- Consiste en la inhibición del proceso fermentativo en presencia molecular.
-Si se encuentra disponible el oxígeno molecular, degrada el pirúvico hasta CO2 y agua, y se oxida para dar etanol.
- Se parte de ácido pirúvico (producto de la glucólisis) y se obtiene como producto 2 ATP, CO2 y Etanol.
FERMENTACIÓN LÁCTICAFERMENTACIÓN LÁCTICA- Se origina ácido láctico a partir de la oxidación del ácido pirúvico procedente de la glucólisis.
-Según se va desarrollándose el proceso el NAD+ se regenera para proseguir la glucólisis.
-Las células u organismos encargados suelen vivir en medios de cultivo ricos en biomoléculas ya formadas, puesto que son heterótrofos.
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RUTAS CANTABÓLICASCatabolismo de lípidosLos ácidos grasos son moléculas que suponen importantes depósitos de energía metabólica.
Comienza con la hidrólisis en el citoplasma de triacilglicerol por acción de lipasas, originándose glicerol y los correspondientes ác.grasos. El glicerol es transformado y es utilizado en la glucólisis. Y el ác. Graso se une a la carnitina y al Co-A para comenzar la beta oxidación.
Catabolismo de proteínasCatabolismo de proteínasEl aminoácido pasa a ser un intermediario metabólico por medio de la transaminasa. Este intermediario comienza el ciclo de transformaciones.
Mientras tanto la transaminasa hace que el alfa cetoglutarico pase a ac. Glutamico. A su vez este vuelve a transformarse en alfa cetoglutarato por medio del glutamato deshidrogenasa y el NAD se reduce para dar lugar a NADH.
Este último se une a una molécula de amoniaco, pudiendo pasar al hígado y comenzar el proceso del ciclo de Krebs.