metabolismo 2009 2010 new

METABOLISMOMETABOLISMO

É o conxunto de reaccións químicas que se producen no interior das células e que conducen á transformación dunhas moléculas noutras

FASES DO METABOLISMO 

CATABOLISMO ANABOLISMO

As distintas reaccións químicas do metabolismo chámanse rutas metabólicas e as moléculas que interveñen metabolitos

Catabolismo

AB

A+B

ENERXÍA

Anabolismo

C+D

CD

Catabolismo

AB

A+B

Anabolismo

C+D

CDADP

+P

ATP

EE

RIBOSA

P

A

ATP

PP

ATP

RIBOSA

P

APP

RIBOSA

P

A

P

P+

ENERXÍA

RIBOSA

P

A

P

P+ RIBOSA

P

APP

TIPOS DE METABOLISMO  TIPOS DE METABOLISMO 

Para vivir e medrar tódolos organismos necesitan materia e enerxía, dependendo de onde procedan podemos distinguir dous tipos de metabolismo e polo tanto de organismos 

Autótrofos

Heterótrofos

Materia Inorgánica

Enerxía

Lumimosa

Materia

Enerxía

Orgánica

Química

Química

ORIXE DA ENERXÍAORIXE DA ENERXÍA

C6H12O6 + 6O2 6 H2O + 6 CO2 +

Enerxíaluminosa

C6H12O6 + 6O2

6CO2 + 6H2O +

38ATP

ORIXE DA ENERXÍAORIXE DA ENERXÍA

Na cadea de transporte electrónico mediante unha

serie dereaccións de oxido-

redución acopladas a unha ATP-asa.

PRODUCIÓN DE ATPPRODUCIÓN DE ATP

Fosforilación

a nivel substrato

En reaccións exergónicas do metabolismo

fosforilación oxidativa

CATABOLISMOCATABOLISMO

Consiste na degradación de moléculas orgánicas complexas (ricas en enerxía) noutras máis simples (pobres en enerxía)

O catabolismo é un proceso oxidativo

Os electróns desprendidos son recollidos polos transportadores de electróns (NAD+, NADP+ e FAD e os citocromos da cadea respiratoria) ata chegar á molécula aceptora, e neste proceso despréndese enerxía (ATP).

Segundo o grado de oxidación das moléculas podemos distinguir dous tipos de catabolismo

Respiración Fermentación

Respiración

dependendo do aceptor final dos electróns

aerobia anaerobia

Segundo o tipo de moléculas que se degradan podemos considerar o catabolismo de

GLÍCIDOSPRÓTIDOSLÍPIDOS

Ciclo de Krebs

Águeda Mª Barcia Iravedra I.E.S. Monte Castelo de Burela

CATABOLISMO DE GLÍCIDOSCATABOLISMO DE GLÍCIDOS

RESPIRACIÓN CELULAR

RESPIRACIÓN CELULAR

C6H12O6 + 6O2

6CO2 + 6H2O +

38ATP

Este proceso realízase en tres fases: 

GLICÓLISE

CICLO DE KREBS

CADEA RESPIRATORIA

CITOSOL

MATRIZ MITOCONDRIAL

CRISTAS MITOCONDRIAIS

C6H12O62CH3 - CO - COOH

GLICOSA ÁCIDO PIRÚVICO

2 NAD+ 2 NADH + H+

2 ADP + Pi

2 ATP

GLICOLISE

GLICOLISE

D-GLICOSA + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ ---> 2 PIRUVATO + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2 H2O

C6H12O6 + 2ADP + 2Pi + 2NAD+ ---> 2CH3 - CO - COOH + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O

GLICOLISEGLICOLISE

O piruvato está situado nunha encrucillada metabólica e o seu destino depende da disposición de osíxeno por parte da célula

Se a célula no dispón de osíxeno 

Fermentación láctica

Se a célula dispón de osíxeno 

Respiración aerobia

Fermentación láctica

CH3 - CO - COOH CH3 - CHOH - COOH

Ácido pirúvico Ácido láctico

NADH + H+ NAD+

Este proceso realízase no citosol

Fermentación láctica

C6H12O62CH3 - CO - COOH

Ácido pirúvico

2CH3 - CHOH - COOH

Ácido láctico

2NADH + H+

2NADH + H+

2 NAD+

2 NAD+

2 ADP + Pi 2 ATPEste proceso realízase no citosol

Só se obteñen dúas moléculas de ATP

PASO INTERMEDIO:Descarboxilación oxidativa

PASO INTERMEDIO:Descarboxilación oxidativa

Na matriz mitocondrial antes de incorporarse ó ciclo de Krebs

CH3 - CO - COOH

Ácido pirúvico

CH3 - CO –S-CoA Acetil CoA

HS-CoA

NAD+NADH + H+

CO2

PASO INTERMEDIO:Descarboxilación oxidativa

PASO INTERMEDIO:Descarboxilación oxidativa

CICLO DE KREBS CICLO DE KREBS

CICLO DE KREBS CICLO DE KREBS

CADEA RESPIRATORIA E FOSFORILACIÓN OXIDATIVACADEA RESPIRATORIA E FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

Realízase na membrana interna da mitocondria

Águeda Mª Barcia Iravedra I.E.S. Monte Castelo de Burela

CADEA RESPIRATORIA E FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

CoQ

Complexo NADH

deshidroxenasa

Matriz mitocondrial

Membrana externa

Membrana interna

Espacio intermembran

al

Complexo citocromo b-c

Complexo citocromo-

oxidasa

ATP sintetasa

Águeda Mª Barcia Iravedra I.E.S. Monte Castelo de Burela

CADEA RESPIRATORIA E FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

CoQ

NADHNAD+ H+ 2e-

2e- 2e- 2e- 2e-

H+

H+

H+H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

ADP +

P

ATP

OO=

H2O

Águeda Mª Barcia Iravedra I.E.S. Monte Castelo de Burela

CADEA RESPIRATORIA E FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

CoQ

FADH22H+ 2e-

2e- 2e- 2e-

H+

H+

H+H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

ADP +

P

ATP

OO=

H2O

FAD

CADEA RESPIRATORIA E FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

CADEA RESPIRATORIA E FOSFORILACIÓN OXIDATIVACADEA RESPIRATORIA E FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

BALANCE ENERXÉTICO GLOBAL DO CATABOLISMO AEROBIO DA GLICOSA 

BALANCE ENERXÉTICO GLOBAL DO CATABOLISMO AEROBIO DA GLICOSA 

BALANCE ENERXÉTICO GLOBAL DO CATABOLISMO AEROBIO DA GLICOSA 

BALANCE ENERXÉTICO GLOBAL DO CATABOLISMO AEROBIO DA GLICOSA 

GLICÓLISE

2 NADH x 3

2 ATP

6 ATP

2 Descarboxilación oxidativa

2 NADH x 3 6 ATP

2 Ciclo de Krebs

(3 NADH x 3) x 2 18 ATP

(1FADH2 x 2) x 2 4 ATP

(1 GTP) x 2 2 ATP

38 ATP

CATABOLISMO DOS LÍPIDOS CATABOLISMO DOS LÍPIDOS

TRIACILGLICÉRIDO OU GRAXA

GLICERINA ÁCIDO GRAXO

GLICOLISE b-OXIDACIÓNHÉLICE DE LYNEN

b-OXIDACIÓN DOS ÁCIDOS GRAXOS HÉLICE DE LYNEN

Este proceso realízase na matriz mitocondrial

Águeda Mª Barcia Iravedra I.E.S. Monte Castelo de Burela

Águeda Mª Barcia Iravedra I.E.S. Monte Castelo de Burela

En sucesivas volta na hélice de Lynen os ácidos graxos vanse rompendo en moléculas de acetil-CoA (2 carbonos)

en cada volta da hélice obtéñense

1 NADH + H+ 1 FADH2

fosforilación oxidativana cadea respiratoria

5 ATP

acetil-CoA

ciclo de Krebs

12 ATP

ANABOLISMOANABOLISMO

É a fase do metabolismo encargada da construción da materia orgánica complexa a partir de moléculas máis sinxelas.

Trátase dunha vía inversa ó catabolismo, e polo tanto nas reaccións anabólicas prodúcense reducións e precisan de poder redutor (NADH, FADH2).

As reaccións anabólicas son endergónicas, e dicir, consumen enerxía (ATP).

ANABOLISMOANABOLISMO

Tipos:

Anabolismo deglícidos Anabolismo de

lípidos

Anabolismo deprótidos

Anabolismo deglícidos

Obtención de glicosa

Gliconeoxénese

Ciclo de Calvin

Obtención de polímeros de glicosa

Glicoxenoxénese ou

síntese de glicóxeno

Gliconeoxénese

SÍNTESE DE GLICOSA

ou

ácido pirúvico

procedente

catabolismo da glicosa

de moitos aminoácidos

Fermentación láctica

A gliconeoxénese comeza na matriz mitocondrial e remata no citosol

Algúns pasos da glicólise son irreversibles e polo tanto non existen na gliconeoxénese

Realízase mediante unha serie de reaccións enzimáticas inversas ás da glicólise

GLICOXENOXÉNESE

SÍNTESE DE GLICÓXENO

ou

realízase no fígado e no músculo

Anabolismo de LÍPIDOS

A síntese dun triglicérido ou graxa neutra precisa de dúas fases

OBTENCIÓN DOS ÁCIDOS GRAXOS

OBTENCIÓN DAGLICERINA

prodúcese no citosol

A partir do acetil-CoA

A síntese dos ácidos graxos segue a vía da hélice de Lynen pero en sentido inverso.

realízase no citosol

A síntese da glicerina parte da dihidroxicetona - 3- fosfato procedente da glicólise

FORMACIÓN DE TRIACILGLICÉRIDOS

Realízase no tecido adiposo e no fígado

Consiste nunha reacción de esterificación entre a glicerina e tres ácidos graxos

CH3 - (CH2 )n - COOH

OOC- (CH2)n – CH3C H2

C

C

1

2

3 H2

H

GLICERINA

H

OOC- (CH2)n – CH3H

OOC- (CH2)n – CH3H

OH

OH

OH

H2O

H2O

H2O

OOC- (CH2)n – CH3C H2

C

C

1

2

3 H2

H OOC- (CH2)n – CH3

OOC- (CH2)n – CH3

3 ÁCIDOS GRAXOS+ GRAXA+3 de AUGA

SÍNTESE DAS GRAXAS A PARTIR DOS AZÚCARESSÍNTESE DAS GRAXAS A PARTIR DOS AZÚCARES

Glicosa GLICERINA

GLICÓLISE

Glicosa

GLICÓLISEDESCARBOXILACIÓ

N OXIDATIVA

Acetil CoAÁcido pirúvico

LIPOXÉNESE

ÁCIDO GRAXO

GLICERINA

+

ÁCIDO GRAXO

TRIACILGLICÉRIDO

Hipótese quimiosmótica