Metabolismo y bioenergetica

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INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO Y BIOENERGÉTICA

CONTENIDOS

Panorámica del contenido energético. Anabolismo y catabolismo. Rutas centrales del metabolismo. Principios generales sobre regulación metabólica. Compartimentalización de las rutas metabólicas. Principios de bioenergética. Energía libre. Procesos irreversibles.Reacciones acopladas. Papel central del ATP en el metabolismo energético. Hidrólisis del ATP. Otros compuestos ricos en energía. Transferencia de grupos fosfato. Reacciones de oxido – reducción biológica. Coenzimas transportadoras de electrones. Vitaminas.

Cadena de transporte electrónico y fosforilación oxidativa. Estructura y biogénesis de la cadena respiratoria. Mitocondrias. Cadena respiratoria.Principales componentes de la cadena respiratoria. Flujo de electrones en la cadena respiratoria. Complejos de la cadena respiratoria. Inhibidores de la cadena respiratoria. Fosforilación oxidativa. Modelo quimiosmótico de conservación de la energía: flujo de protones a través de los complejos de la cadena respiratoria de la membrana interna mitocondrial. Acoplamiento de la fuerza protón – motriz ala fosforilación del ADP y a otras funciones mitocondriales: energía del transporte intramitocondrial; energía termogénica. Transporte de nucleótidos a través de las membranas mitocondriales. Translocasas de fosfato. Lanzaderas de equivalentes de reducción. Regulación de la respiración mitocondrial y fosforilación oxidativa.

OBJETIVOS
• Reconocer la importancia de las reacciones deoxido – reducción empleados por los seres vivos para generación de energía.
• Clasificar las reacciones químicas según el cambio de calor y de energía libre.
• Relacionar las reacciones de producción de energía y la formación de ATP.
• Analizar la estructura y función de los componentes de la cadena respiratoria.
• Valorar la eficiencia de los sistemas biológicos en la producciónde energía.

Panorámica del contenido energético

Las células y los organismos vivos han de desarrollar trabajo para permanecer vivos, crecer y reproducirse. La capacidad de captar energía (glosario) de diversas fuentes y canalizarla en trabajo(glosario) biológico es una propiedad fundamental de todos los organismos vivos.

Los organismos vivos se pueden dividir en dos grandes grupos segúnla forma química por la que obtienen carbono del ambiente:
a) autótrofos: pueden utilizar el dióxido de carbono de la atmósfera como fuente única de carbono a partir de la cual construyen todas sus moléculas que contienen dicho elemento. Ej. las bacterias fotosintéticas y las plantas superiores.
b) heterótrofos: no pueden utilizar el dióxido de carbono, por lo que han de obtener el carbonodel ambiente en forma de moléculas orgánicas relativamente complejas como la glucosa. Ej. las células de los animales superiores y la mayoría de microorganismos.
Todo lo anteriormente descripto es posible gracias a los procesos metabólicos existentes en todas las estructuras vivas.
Podemos definir al Metabolismo, como la suma de todas las transformaciones químicas que se producen en unacélula u organismo. El metabolismo es una actividad celular muy coordinada y dirigida en la que muchos sistemas enzimáticos cooperan para cumplir cuatro funciones:
1) obtener energía química a partir de la captura de la energía solar o degradando nutrientes ricos en energía obtenidos del ambiente.
2) Convertir moléculas características de la propia célula, incluidos los precursores...