Bioenergetica

Metabolismo: serie de reacciones químicas que se llevan a cabo dentro de un organismo vivo
Catabolismo: descomposición de moléculas complejas en moléculas más simples Anabolismo: Síntesis de moléculas complejas a partir de componentes más simples

Los organismos vivos existen gracias a que mantienen una
entrada continua de energía. Parte de ella es utilizada en las funciones esenciales,como el mantenimiento, el crecimiento y la reproducción, y el resto se pierde en forma de calor.

Para la mayoría de los organismos la fuente primaria de
energía es el sol. Las plantas y las bacterias fotosintéticas
utilizan la energía solar para producir moléculas orgánicas a partir del CO2 (organismos autótrofos). Los animales obtienen

la energía mediante la ingesta y degradación dealimentos
(organismos heterótrofos).

sol

CO2 H2O O2

C6H12O6 CO2 + H2O

Las células necesitan un aporte constante de energía
para generar y mantener el orden biológico que las mantiene vivas.

Esta energía deriva de la energía de los enlaces
químicos de las moléculas de los nutrientes, los que sirven como combustible para las células.

La energía útil proviene de los enlacesquímicos
almacenada en la glucosa cuando es hidrolizada y oxidada a dióxido de carbono y agua.
 A. Orozco-Barocio. 2005

La energía obtenida de los nutrientes es almacenada en
forma de enlaces químicos ricos en energía, en moléculas transportadoras activadas como el ATP (trifosfato de adenosina) que transporta grupos fosfatos ricos en energía, y el NADH (nicotinamida adenina dinucleótido) quetransporta electrones ricos en energía.

Estas permiten mover la energía desde las reacciones
que la liberan mediante la rotura de sus enlaces (catabolismo) hasta las reacciones que la necesitan para la biosíntesis de nuevas moléculas (anabolismo).
 A. Orozco-Barocio. 2005

El ATP es usado como combustible en la mayoría de los procesos celulares.

Las células animales producen ATPde dos formas:

La primera es mediante una serie de reacciones
catalizadas por enzimas en el citoplasma, llamada
glucólisis.

 La segunda tiene lugar en la mitocondria y utiliza la
energía de las moléculas transportadoras (NADH) activadas para impulsar la producción de ATP.

GLUCÓLISIS: ocurre en el citosol, donde cada molécula de glucosa, con sus 6 átomos de carbono, se oxidaparcialmente dando lugar a dos moléculas de piruvato (de 3 átomos de carbono). Se invierten dos ATP pero se generan cuatro moléculas de ATP. FERMENTACIÓN: cuando el O2 está ausente (ambiente anaerobio), el piruvato no produce CO2, sino que se forman otras moléculas como el ác. láctico o el etanol. Siendo el balance neto de ATP mucho menor!.

Cuando es necesaria energía la célula comienza con losprocesos de degradación de moléculas de glucosa

RESPIRACIÓN CELULAR: conjunto de reacciones químicas que
se realizan en la mitocondria en presencia de oxígeno (ambiente aerobio), en donde el piruvato se oxida totalmente a dióxido de carbono (CO2), liberando la energía almacenada en los enlaces piruvato y atrapándola en el ATP .

Se subdivide en etapas:
Ciclo de los ác. tricarboxílicos(o del ác. Cítrico ó ciclo de Krebs): ocurre en la matriz de la mitocondria. Cadena respiratoria: Transporte de electrones extraídos del ciclo de Krebs y bombeo de protones. Se lleva a cabo en las membranas internas de las mitocondrias Fosforilación Oxidativa: Unión de un pirofosfato al ADP mediante la acción de la ATP Sintasa. Se realiza en las membranas internas de las mitocondriasEstructura de las Mitocondrias

Estructura de las Mitocondrias

Estructura de las Mitocondrias

Estructura de las Mitocondrias

Ocurre en la matriz mitocondrial. El Piruvato se oxida cediendo sus electrones de alta energía a 3 NADH y 1 FADH2. Se elimina como producto de desecho 2 CO2. Se produce un GTP como intermediario para la producción de 1 ATP  Se llama también ciclo del ácido...