Metabolismo

El metabolismo es una actividad celular en la que muchos sistemas multienzimáticos cooperan para:

1. Obtención de energía química

2. Conversión de los nutrimentos en precursores de las macromoléculas

3. Ensamblaje de los precursores para formar las macromoléculas

4. Formación y degradación de las macromoléculas para las funciones celulares.

Ciclo del Carbono Ciclo del Nitrógeno

El metabolismo, que es la suma de todas las transformaciones químicas que se producen en una célula u organismo, tiene lugar en una serie de reacciones catalizadas enzimáticamente que constituyen las rutas metabólicas.

Consta básicamente de 2 etapas:

Catabolismo- fase de degradación, donde las moléculas orgánicas, provenientes o bien del entorno o de los depósitos de reserva, se convierten en productos más pequeños como el ácido láctico, ácido acético, CO2 o urea. Estas rutas liberan energía, parte de la cual se conserva en la formación de ATP y los transportadores reducidos (NADH, NADPH y FADH2), el resto se pierde como calor.

Anabolismo- biosíntesis, donde los precursores se integran en moléculas mayores. Estas reacciones requieren de energía.

METABOLISMOMETABOLISMO

CATABOLISMO ANABOLISMO

GLUCÓLISIS

GLUCOGENÓLISIS

DISACARIDOS

GLUCONEOGÉNESIS

SÍNTESIS GLUCÓGENO

Rutas catabólicas Rutas anabólicas

Metabolismo de Carbohidratos

Glucólisis

La glucosa no es sólo un combustible excelente sino un precursor de muchos intermediarios metabólicos.

La glucosa se almacena principalmente como glucógeno en hígado y un poco en músculo. También hay glucosa libre en sangre y diferentes tejidos.

En la Glucólisis, se generan 2 moléculas de piruvato a partir de 1 molécula de glucosa.

La glucólisis tiene 2 fases:

Se invierten 2 moléculas de ATP

Se generan 4 moléculas de ATP + 2 NADH, pero

éstas se vuelven a oxidar para empezar otra vez el

paso 1

NAD- nicotinamida-adenin-nucleótido

La glucólisis se lleva a cabo en el citoplasma de la célula

Rutas alimentadoras de glucólisis

Destinos del piruvato

Fermentación anaerobia

El piruvato se reduce a lactato

Balance neto:

Glucólisis se generan 2 ATPS + 2 NADH + H

En la fermentación se usan los 2 NADH y se

oxidan a NAD

Balance final: 2 ATPS

En el músculo esquelético se forma lactato (ácido láctico) después de un ejercicio vigoroso.

Éste puede reciclarse, se transporta al hígado por la sangre y en él se convierte a glucosa otra vez.

En los eritrociotos se lleva a cabo una fermentación debido a que ellos carecen de mitocondrias (no pueden oxidar el piruvato a CO2).

Es el responsable del "rigor mortis" en los cadáveres, las células musculares intentan sobrevivir en ausencia de oxígeno.

Para mantener un músculo relajado se necesita mucha energía, un calambre da cuando el músculo se queda sin energía y por eso se contrae. Por eso los muertos están duros.

Fermentación alcohólica

Las levaduras y otros microorganismos fermentan la glucosa a etanol y CO2 en lugar de formar lactato.

Balance neto:

Glucólisis se generan 2 ATPS + 2 NADH + 2H

En la fermentación se usan los 2 NADH y se

oxidan a 2 NAD

Balance final: 2 ATPS

La piruvato descarboxilasa se encuentra en las levaduras de cerveza y pan.

La alcohol deshidrogenasa está en muchos organismos que degradan el etanol (hombre).

Algunas fermentaciones microbianas dan lugar a otros productos finales con valor comercial.

Lactobacillus bulgaris- fermenta el azúcar de la leche produciendo ácido láctico.

Propionbacterium freudenreichii- fermenta el azúcar de la leche produciendo ácido propiónico y C02 para hacer queso.

La fermentación microbiana que se genera en las pacas de paja disminuyen el pH y por lo tanto se pueden conservar más tiempo.