Biología General y CelularBIO 104

Clase Metabolismo Celular

Contenidos y Bibliografía

Moléculas Orgánicas de interés biológico. Estructura, Clasificación y propiedades de los Hidratos de Carbono.

Concepto de energía. Leyes de la termodinámica. Energía libre. Reacciones exergónicas y endergónicas. Moléculas transportadoras de energía. Control de las reacciones metabólicas celulares.

Glicólisis, fermentación (alcohólica y láctica), acetilación, ciclo de Krebs, cadena transportadora de electrones, fosforilación oxidativa. Recuento Energético.

Bibliografía introductoria:

Fried, G. 1990. En: Biología. Serie Schaum. McGraw-Hill, x + 430 pp.

Audesirk, G. & T. Audesirk. 1997. En: Biología: la vida en la Tierra. 4º edición, Prentice-Hall Hispanoamericana, S.A., xxxii + 992 pp.

Bibliografía específica:

Tórtora, G. & S. Grabowski. 2002. 9º edición, Oxford University Press México, xxxviii + 1178 pp.

Karp, G. 1998. En: Biología Celular y Molecular. Conceptos y Experimentos. McGraw-Hill Interamericana. 2ª edición.

Biomoléculas orgánicas I: carbohidratos o glúcidos

Nociones de termodinámica y principios fundamentales de bioenergética (energía potencial y cinética)

Leyes de la termodinámica

Primera Ley de Conservación de la EnergíaSegunda Ley de la Transformación de la Energía

Describa la energía potencial y cinética

Metabolismo celular: reacciones químicas (destrucción y construcción) regidas por las leyes de la termodinámica. Asume óxido-reducción y formación de ATP/NADH/FADH

Metabolismo celular intermediario: rutas catabólicas-anabólicas (breakdown-synthesis), y rendimiento neto

Degradación anaeróbica y aeróbica de la glucosa

LACTICA ALCOHOLICA

FERMENTACION

FOSFORILACION OXIDATIVA

CADENA DE TRANSPORTEDE ELECTRONES

CICLO DE KREBS

ACETILACION

GLICOLISIS

GLUCOSA

Glucólisis: mecanismo catabólico anaeróbico; ocurre en el citosol,

hialoplasma o matriz citoplasmática

Fermentación alcohólica

Respiración celular aeróbica: mitocondria como organelo de ocurrencia del proceso tanto

en su matriz como en la membrana interna

Reacciones fundamentales en la matriz mitocondrial: acetilación (formación de acetil CoA a partir de piruvato) y ciclo de Krebs-Martius

(o del ácido cítrico)

• El transporte de electrones requiere de Oxígeno y se realiza en las crestas mitocondriales;• El oxígeno es el último aceptor de electrones.

Transporte de electrones y Fosforilación Oxidativa en la membrana interna Mitocondrial (crestas mitocondriales)

36-38---TOTAL

32-34-32- 34 ATPCrestas mitocondriales

CADENA TRNS. DE e- Y FOS. OX.

26 NADH2 FADH

4 CO2Matriz mitocondrial

CICLO DE KREBS

-2 NADH2 Acetil-coa2 CO2

Matriz mitocondrial

FORMACIÓNACETIL-CoA

22 NADH2 PIRUVATOcitosolGLICOLISIS

ATPTRANSPORTADORPRODUCTOSREACCIÓN

LUGAR

Rendimiento energético de distintas rutas metabólicas en las que participan los carbonos provenientes de la molécula de glucosa.

Catabolismo

Fermentación Respiración

Aerobia Anaerobia

Lípidos Glúcidos Proteínas Ac. nucleicos

Glucosa

Acetil Co A

Ciclo de Krebs

Coenzimas CO2

Cadenarespiratoria

Forforilaciónoxidativa

Glucólisis

Ac.Pirúvico

ATP Hipótesisquimiosmótica

Ac. grasos Glicerina

-oxidación

Aminoácidos

Esqueletocarbonado

Grupoamino

NH4+

NADH + H+ FADH2

Urea Ac. úrico

Transaminación

Desaminación oxidativa

Nucleótidos

Pentosas Ac fosfórico Basesnitrogenadas

PirimidínicaPúricas

O2Aceptor finalde electrones

Láctica

Alcohólica

Butírica

Putrefacción

Rendimientoenergético

se distinguen dos tipos

generanbajo

puede ser

según el sustrato puede ser de

por hidrólisis se obtiene

sufren

donde se obtiene

puede seguir el camino de

seincorpora a

sufren

sonconvertidos en

segenera

por oxidación ydescarboxilaciónorigina

entra en el

generagenera

se oxidanen la

son

dondeocurre la

genera

su síntesis seexplica por la

segú

n e l

am

inoá

cido

se

inc o

rpo r

a a

sedescomponen en

en sudegradación seelimina

en formade

med

iant

e

será

deg

rada

do p

or e

l cic

lo

precisa de actúa de

sondegradadas en

puede ser

son hidrolizados ensiguen la

su degradación da

su d

egra

daci

ón d

a

son

el último aceptor no es el

gene

ra

gene

ra

genera

se utiliza para la síntesis de

EL METABOLISMO CELULAR: CATABOLISMOEL METABOLISMO CELULAR: CATABOLISMO