METABOLISMO: NUTRICION Flashcards
NUTRICIÓN
Conjunto de procesos que permiten la introducción de nutrientes en la célula y su posterior conversión en energía y en las biomoleculas necesarias para mantenimiento de funciones vitales
METABOLISMO
Conjunto de reacciones que ocurren en el interior celular por los que transforman unas sustancias en otras para poder obtener una materia y la energía necesaria para realizar los procesos vitales. Comprende reacciones anabólicas y catabólicas
CATABOLISMO
Conjunto de reacciones que consiste en la degradación de moléculas complejas para la obtención de energía
ANABOLISMO
Conjunto de reacciones que consisten en el paso de moléculas sencillas a moléculas más complejas con gasto de energía
GLUCOLISIS
Vía metabólica presente en todos los organismos (más sencilla) consiste en degradación de glucosa
Consiste en 10 reacciones dividida en dos fases
En las primeras 5 se invierte energía
En las últimas 5 se obtiene energía
EN FUNCIÓN A NUTRICIÓN ORGANISMOS PUEDEN SER
Según fuente de C:
Autótrofos/ Heterotrofos
Fuentes de energía:
Fototrofos / quimiotrofos
Fuente de Hidrogeno:
Litotrofos/ organotrofos
Aceptar último de energía:
Anaerobios / Aerobios
NUTRICIÓN AUTÓTROFA
Obtención de moléculas orgánicas a partir de CO2
NUTRICIÓN HETEROTROFA
Los que obtienen las moléculas orgánicas de otras previamente sintetizadas
Fototrofos
Emplean la energía luminosa para obtener ATP
Quimiotrofos
Sintetizan ATP gracias a la energía química contenida en los enlaces de las moléculas de oxígeno
Aerobios
El aceptor último es el oxígeno (O2)
Anaerobios
El aceptor último es otra sustancia diferente del oxígeno
DIFERENCIAS ENTRE CATABOLISMO Y ANABOLISMO
CATABOLISMO:
Degradación, oxidación
Desprende energía
Convergente (mucho sustrato, mismo producto)
ANABOLISMO:
Síntesis (reducción)
Necesitan energía
Divergentes (poco producto, mismo sustrato)
Cuales son las rutas del CATABOLISMO
Aerobia: respiracion celular
Anaerobica: fermentacion, respiración anaerobia (solo heterotrofos)
RESPIRACIÓN CELULAR
Proceso catabólico por el que se oxidan biomoleculas orgánicas hasta compuestos inorganicos (CO2) para obtener ATP y que utiliza como último aceptor de electrones el oxígeno que se reduce a Agua
ETAPAS DE LA RESPIRACIÓN CELULAR
- Obtención Acetilcolina-CoA:
Glúcidos—> glucolisis (citosol)
Lipidos—> B-oxidación Ácidos Grasos (matriz mitocondrial)
Proteínas—> desaminacion y trasaminacion
- Ciclo de krebs: (matriz mitocondrial)
- cadena respiratoria y fosforilacion oxidativa (crestas mitocondriales)
Donde Ocurre la glucolisisy donde ocurre la B-oxidación de ácidos grasos ?
Glucolisis ocurre en el citosol
B-oxidación AG en la matriz mitocondrial
Donde ocurre la fosforilacion oxidativa y la cadena respiratoria
En las crestas mitocondriales
Obtención de Acetil-CoA
A través de procesos de glucolisis (anaerobio)
Donde se produce una secuencia de reacciones que convierten la glucosa en ácido Piruvico, con liberación de ATP
A través de B-oxidación
Que a través de una secuencia de reacciones mediante las cuales los ácidos grasos se degradan generando Acetilcolina-CoA
Glucolisis
Secuencias de reacciones que convierten la glucosa en Ácidos Piruvico, con liberación de ATP
Es un proceso Anaerobio
Consiste en 10 reacciones: las 5 primeras se invierte energía y las 5 últimas reacciones generan energía
Rendimiento total glucolisis: es de 2ATP y 2NADH
Glucolisis reacción
Glucosa + 2ADP + 2Pi + 2NAD+
Da lugar a
2 Ácido Piruvico + 2ATP + 2NADH + 2H+ + 2H2O
B-oxidación de Ácidos Grados
Secuencia de reacciones mediante las cuales los Ácidos grasos se degradan generando Aciteil-CoA
La energía de los ácidos grasos es mayor que la de la glucosa
Descarboxilacion oxidativa del piruvato
Ocurre en la matriz mitocondrial
2 ácidos Piruvico+ 2NADH+ + 2CoA
2acetil CoA + 2NADH + 2CO2
CICLO DE KREBS
Proceso de 8 reacciones, de diferentes sustratos
Para que empiece este ciclo es necesario tener molécula de Acetil-CoA que se une a oxalacetato
A partir del piruvato obtenemos Acetil-CoA
2 vueltas por cada molécula de Glucosa (2 Acetil-CoA)
Ciclo Krebs Reacción
2 Acetil-CoA + 3 NAD+ + FAD + GDP + Pi + H2O
COA+ 3NADH + 3H+ +FADH2 + GTP + 2CO2
CADENA RESPIRATORIA
Formación de energía (ATP) mediante flujo de electrones procedentes de NADH Y FADH2 del ciclo de krebs al desplazarse de la matriz mitocondrial al espacio intermembranoso
FOSFORILACION OXIDATIVA
Flujo de electrones conducidos a través de las proteínas que constituyen la cadena de transporte electrónico hasta el oxígeno, a la vez qué hay gradientes de protones (h+) cuya energía es utilizada para síntesis de ATP
Cadena transportadora de electrones
Conjunto de proteínas dentro de la membrana interna de la mitocondria
Consta de complejos proteicos por los cuales se desplazan los electrones
El complejo 1,3, y 4 son proteínas transmembrana que actúa como bombas de protones
El aceptor final de electrones es el oxígeno
Cadena respiratoria explicación de proceso
Proteínas transmembranales actúan como bomba de protones
NADH deja electrones en complejo I
Los electrones se van acumulando formando cadena
FADH2 deja electrones en complejo II
Provoca bombeo de protones produciendo des balance en el gradiente
Rendimiento global de respiración celular
Glucolisis: 6 ATP
Descarboxilacion: 6ATP
Ciclo de krebs: 22ATP
Total: 38ATP
PARTES DE LA MATRIZ MITOCONDRIAL
Membrana externa Espacio intermembranoso Membrana interna Crestas mitocondriales Matriz
FERMENTACIONES
Procesos catabólicos por el que se degrada la glucosa en condiciones anaeróbicas y en el que el último aceptor de electrones es una molécula orgánica, produciéndose menos energía que en procesos aeróbicos
Ocurre en el citosol de bacterias, levaduras, células musculares y células vegetales
Características de las Fermentaciones
- proceso anaerobio en el que el último aceptor de electrones y protones no es el oxígeno, si no otros componentes orgánicos
- La degradación de la molécula no es completa
- los productos finales son compuestos orgánicos que aún almacenan energía
- de obtiene poca energía ( solo la que se obtiene de glucolisis)
- no se obtienen coenzimas reducidas (el balance es neto)
Tipos de Fermentaciones
Fermentación láctica
Fermentación alcoholica
Fermentación Láctica
1 glucosa + 2ADP + 2Pi
2 Ácidos Lácticos + 2ATP
(Degradación glucosa para obtener Ácido Láctico)
Células: bacterias, células musculares
Uso industrial. Obtención de yogurt
Fermentación Alcoholica
1Glucosa + 2ADP + 2Pi
2Etanol +CO2 + 2ATP
(Se degrada glucosa para dar lugar a Etanol)
Células: levaduras, vegetales
Uso industrial: fabricación de pan, bebidas alcoholicas
Rendimiento global de Fermentación
2ATP por glucosa
La oxidación completa de la glucosa hasta CO2 y H2O mediante respiración celular produce más ATP que la oxidación parcial de la glucosa hasta una molécula orgánica por fermentación
TIPOS DE ANABOLISMO
Autótrofo (fotosíntesis y quimio síntesis)
Heterotrofo
FOTOSÍNTESIS
Proceso anabólico autótrofo que utiliza la energía solar para reducir compuestos inorganicos como el CO2 y el Agua, en compuestos orgánicos sencillos
Se realiza en los cloroplastos
6H2O + 6CO2 —-Luz—> 6O2 + glucosa
Fases de la fotosíntesis
Fase dependiente de luz
Fase no dependiente de la Luz (ciclo de Calvin)
PARTES DE CLOROPLASTOS
Estemos ADN cloroplastico GRANA(conjunto tilacoides) Tilacoides (donde se encuentran fotosistemas) Membrana externa Membrana interna Inter membrana Ribosoma
Donde se produce la fase dependiente de luz (fotosíntesis)
Membrana tilacoidal de los cloroplastos
FASE DEPENDIENTE DE LUZ (fotosíntesis)
Localización: membrana tilacoidal
1) Se produce la fotosíntesis de H2O al ceder electrones al PSII
2) Se desprende O2 que se libera y H+
3) El transporte de electrones genera poder reductor (NADPH + H+) y energía en forma de ATP
Que son los fotosistemas?
Estructuras Lipoproteicas integradas en la membrana tilacoidal
Hay dos tipos: fotosistemas I: p700, fotosistema II: p680
Captación de luz por los fotosistemas
Los fotosistemas tienen pigmento antena que capta la energía de la Luz, transmitiéndola al centro de reacción, que cede electrones de alta energía a un transportador
La Luz llega a los pigmentos (de fotosistemas) absorbe la energía de los fotones, excita electrones lo que hace el pigmento más reactivo (transmite energía al centro de reacción)
Transporte Eléctrico
En este proceso de produce la fotosíntesis del agua (fotosistema II) y síntesis de NADPH (fotosistema I)
Se produce
Reducción de NADP+: fotón PSI Capta energía, se carga cede energía a centro de reacción y este cede electrones
Recuperación electrones PSI: fotón PSII capta energía en forma de luz, se carga y cede energía a centro reacción este cede electrones a PSI
Rem electrones PSI (fotosíntesis de agua): se consigue mediante rotura de H2O. Se consigue 2electones (PSII), 2H+ (síntesis ATP), formamos oxígeno para atmósfera
Este transporte es no cíclico/ sólo participa el PSI pero su electrón vuelve a el, de forma ATP perro no NADPH ni fotolitos de agua
Fosforilacion Síntesis de ATP
El flujo de electrones que producen los fotosistemas al excitarse por la acción de la Luz y son conducidos a través de los distintos aceptores hasta el NADPH a la vez qué hay un gradiente de protones cuya energía es utilizada para síntesis de ATP
Transporte protones a espacio intratilacoidal, a favor de gradiente, protones cruzan ATPasa, síntesis de ATP (3H+ —> ATP)
Reacción fase dependiente Luz
12 H2O + 12 NADP+ + 18 ADP + 18 pi
Oxígeno + 12 NADPH + 12H+ + 18ATP
FASE INDEPENDIENTE DE LUZ (ciclo de Calvin)
Se produce en los estromas de los cloroplastos
El NADPH + H+ y el ATP de la fase dependiente de luz se utilizan para fijar y reducir el CO2 atmosférico formando glucosa
Rubisco
Molécula más importante
Que participa en la fijación de CO2 en atmósfera
Recccion de Fase Independiente de Luz
6Co2 + 12 NADPH + 12 H+ + 18ATP
glucosa + 12 NADPH+ + 18 ADP + 18Pi
FACTORES QUE INFLUYEN EN FOTOSÍNTESIS
- Aumenta CO2 hasta que se mantenga constante
- Disminuye oxígeno, inhibidor competitivo rubisco( si rubisco no actúa no hay fase independiente de Luz y si no hay esta fase no hay fotosíntesis)
- aumenta intensidad de la Luz (cuanta más luz mejor)
- aumenta temperatura
IMPORTANCIAS BIOLÓGICAS DE LA FOTOSÍNTESIS
- acumulación de oxígeno en la biosfera (nos permite respirar)
- creación de material orgánico (alimento heterofobo)
- proporciona oxígeno a organismos aerobios (respiración celular)
- retira CO2 de la atmósfera
