METABOLISMO
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METABOLISMO
DEFINICIÓN
• El metabolismo es la suma de todas las reacciones que ocurren en un organismo
• La actividad metabólica está muy relacionada a la temperatura corporal (la tasa de reacciones químicas se incrementa con la temperatura)
TEMPERATURA
Transmisión de calorradiaciónconducciónconvecciónevaporación (transpiración, respiración)
HOMO vs POIQUILOTERMIAENDO vs EXOTERMIA
Mecanismostermogénesis tiritantecomportamientograsa blanca / grasa pardacirculacióntranspiración / jadeopiloereccióncontrol nervioso y hormonal
Endotermos and Ectotermos
• Endotermos- temperatura corporal constante, mantenido oor mecanismos end´genos de producción de calor– AltoVO2, alta producción de calor, baja
conductividad térmica– Alto costo metabólico (5x ectotermos)– Mamíferos, aves y un poco algunos reptiles
•Ectotermos – usan fuentes de calor externa para regular su temperatura corporal
- variación diaria y estacional
- Bajo VO2, baja producción de calor, pobre aislamiento
- peces, reptiles, anfibios
ECTOTERMIA
ECTOTERMIA
Homeotermos y heterotermos
Homeotermos – termorregulan por medios fisiológicos (e.g., tasa de producción de calor)
Ojo con definición de poiquilotermos
Heterotermos
• Exhiben caracteristicas de endo y ectotermia.• Temporales: hibernadores, torpor (aves y
mamíferos), algunos insectos, peces, serpientes. • Regionales- abejas, mamíferos
Pigmy mouse Baiomys taylori
Deer mouse Peromyscus
Conformación y regulación de la temperatura
Principios termodinámicosAMBIENTE
Radiacion
Conduccion
Conveccion
AMBIENTE
Radiacion
Conduccion
Conveccion
Evaporacion
Ganancia de calor
Pérdida de calor
ANIMAL
METABOLISMO
Mantenimiento
Ejercicio
Crecimiento
Lactancia
Alimentación
METABOLISMO
Pérdida de leche
Heces
Orina
TRANSFERENCIA DE CALOR
• Conducción: objetos en contacto
• Convección: movimiento del fluido
• Radiación: sin contacto directo (radiación electromagnética)
• Evaporación: capacidad calorífica del agua
ZONA TERMONEUTRAL
• Rango de Ta en la que los endotermos no deben modificar VO2 para mantener Tc constante.
• Temperatura crítica superior (por arriba ocurren sudoración, jadeos, etc).
• Temperatura crítica inferior(por debajo ocurre tiriteo, termogénesis).
Intercambiador en contracorriente
Q10
• Cambios en la velocidad de reacción por cambios de 10 grados en la temperatura
• En general Q10 es 2-3X
Aclimatación
• Adaptación a cambios de temperatura ambiente.
• Ocurre en el animal entero, y también en células y tejidos individuales.
Supercongelamiento
• Glicerol, baja el punto de congelación.
• Proteína anticongelante en peces antárticos.
• Tolerancia al congelamiento (invertebrados)
Tasa Metabólica
• Es la conversión de energía química en calor
• Se expresa en unidades de calor por unidad de tiempo
• Se puede medir producción de calor, consumo de O2 o producción de CO2
CALORIMETRÍA
Directa
Indirecta
Tasa Metabólica
BASAL
ESPECíFICA
ACTIVA
ESTÁNDAR
Regulación hormonal y nerviosa
Calorimetría directa (1780)
Respirometría
Respirometría (cerrada)
Tasa metabólica basal
• En ayunas y en reposo.
• Acción dinámica específica: cambios en TMB luego de la ingesta.
• Tasa metabólica estándar (TME): a una temperatura determinada
Cociente respiratorio
tasa de producción de CO2tasa de consumo de O2
Sirve para determina la proporción de H deC, proteína y grasa metabolizada
METABOLISMO:
CarbohidratosMonosacáridos (glucosa)Disacáridos (sacarosa)Polisacáridos (almidón)
Glucogénesis y glucogenólisis en hígado Gluconeogénesis (deaminación proteica) Glucosa-6-P en músculo Glucostato hipotalámico Proteínas
Metabolismo hepáticoRegulación hormonal
GrasasÉsteres de AG con glicerolLipólisis Transporte de quilomicronMetabolismo hepáticoControl neural y hormonalHDL y LDL
Hidratos de carbono• Carbohydrates (CH2O)n: In complete oxidation of a
carbohydrate, oxygen is used to oxidize the carbon to form CO2
• After oxidation, each CH2O produces H2O and CO2 and consumes O2
• The RQ for carbohydrates is therefore 1 • C6H12O6 + 6 O2 = 6 CO2 + 6 H2O• RQ for carbohydrates = 6 volumes of CO2/ 6 volumes of
O2 = 1
Ejercicio y deuda de oxígeno
Acción dinámica específica
TMB en función del peso corporal
Peso corporal y requerimientos alimentarios semanales
Relación superficie/volumen
Surface:volume 6:1 3:1 2:1 1.5:1
96(16x)
1 2 3 4
1 8 27 64
6 24 54 96
BMR dependiente del peso
TMB y peso
TMB y peso en log/log
OBESIDAD
>20-25% CONTENIDO DE GRASA EN EL CUERPO
HipertróficaHiperblástica-hipertrófica
INANICIÓN1) Carbohidratos2) Grasas y proteínas3) Proteínas estructurales
Grasas 9 cal/g – 22% peso corporal – 84% valor combustibleProteínas 4 cal/g – 14% peso corporal – 15% valor combustibleCarbohidratos 4 cal/g – 0,77% peso corporal – 1% valor cvombustible