Metabolismo

METABOLISMO CELULAR
Andrea Vargas P Bioquímico

Ciclos del CO2, O2 y nitrógeno en la biósfera

Clasificación de los seres vivos de acuerdo a la fuente de energía y fuente de carbono
TODOS LOS SERES VIVOS

FOTÓTROFOS (energía proveniente de la luz)

QUIMIÓTROFOS (energía proveniente de compuestos químicos)

AUTOTRÓFOS (Carbono proveniente de CO2) Ejemplos: • • Cianobacterias PlantasHETERÓTROFOS (Carbono proveniente de compuestos orgánicos) Ejemplos: • Bacterias púrpuras • Bacterias verdes

HETERÓTROFOS (Carbono proveniente de compuestos orgánicos)

LiTÓTROFOS (Energía proveniente de compuestos orgánicos) Ejemplos: • • Bacterias del azufre Bacterias del hidrógeno

ORGANÓTROFOS (Energía proveniente de compuestos orgánicos) Ejemplos: • • La mayoría de los procariotasTodos los eucariontes no fotótrofos)

Aspectos básicos de bioenergética
Primera ley de la termodinámica: en cualquier cambio físico o químico, la cantidad total de energía en el universo permanece constante; la energía puede cambar de forma o ser transportada, pero no puede ser creada ni destruida. Segunda ley de la termodinámica: El universo tiende siempre hacia un aumento del desorden: entodos los procesos naturales aumenta la entropía del univeso.

Parámetros termodinámicos de los cambios de energía en una reacción química
• Energía libre de Gibs (G): cantidad de energía capaz de realizar trabajo durante una reacción a Tº y Pº constante

-exergónica (∆ G negativo, exegónica, se libera energía) -endergónica (∆ G positivo, el sistema gana energía ) • Entalpia (H) (contenidocalórico del sistema reaccionante, refleja el número y clase de enlaces químicos en reactantes y productos: - exotérmicas (liberan calor) -endotérmicas (requieren calor) Entropia: aleatoriedad desorden del sistema ∆ G= ∆ H -T ∆ S

Vías metabólicas

Metabolismo
El metabolismo es el conjunto de rutas metabólicas de un ser vivo, que de forma coordinada permiten: • Obtener energía química •Transformar los nutrientes obtenidos en moléculas requeridas para las actividades celulares • Sintetizar macromoléculas a partir de unidades monoméricas • Degradar macromoléculas para procesos intracelulares específicos

METABOLISMO
Total de reacciones bioquímicas que ocurren en una célula u organismo CATABOLISMO ANABOLISMO Vías metabólicas destinadas a la síntesis de moléculas complejas a partir demoléculas simples

Vías metabólicas destinadas a la degradación de moléculas de estructura compleja, originando productos mas simples • • Liberan energía Proporcionan materia prima • •

Requieren energía Requieren moléculas básicas simples o monómeros

Visión general del metabolismo
Niveles o etapas: 1: interconversión de polímeros con intermediarios monoméricos 2. Interconversión demonómeros en compuestos mas sencillos 3. Degradación final hasta compuestos inorgánicos como CO2, H20 y NH3

Catabolismo de los hidratos de carbono y metabolismo oxidativo
La glucólisis e una ruta de degradación de los hidratos de carbono en células aerobias y anaerobias. La principal entrada a la glucólisis es la glucosa, generalmente almacenada en polisacáridos de almacenamiento ó disacárido de losalimentos. La ruta final conduce al piruvato un cetoácido de tres carbonos. La mayor parte de la energía para las reacciones de biosíntesis proviene de la oxidación de moléculas orgánicos

Metabolismo de lípidos y aminoácidos

Anabolismo de los hidratos de carbono y fotosíntesis

Nucelótidos de nicotinamida en el catabolismo y en la biosíntesis

Las células efectúan variadasreacciones químicas
• Dentro de una célula pueden ocurrir por lo menos cientos de reacciones químicas que regulan las distintas vías metabólicas. Para que estas reacciones químicas puedan realizarse son catalizadas por un tipo especial de proteínas, las enzimas El total de reacciones químicas de una célula se denomina metabolismo celular.

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Ejm. La glucólisis se inicia con la fosforilación de...