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Introducción al metabolismo
Fernando J Delgado Glez.
Metabolismo
Conjunto de reacciones químicas que tienen lugar generalmente en el interior celular y cuya función es la de obtener energía y sintetizar materia orgánica.
•Agua•Sales
minerales (Na+, Cl-, K+,…)
•Compuestos orgánicos (glúcidos, lípidos, proteínas,…)
Materia•Para
síntesis de sustancias
•Para transporte de sustancias (transporte activo)
•Para movimientos celulares (Cilios y flagelos, movimientos musculares)
Energía (E)
•Necesitamos materia orgánica para obtener energía por catabolismo
•A partir de las moléculas sencillas anteriores sintetizamos materia orgánica útil para nuestras células
Somos heterótrofo
s
Tipos de reacciones metabólicas
Catabolismo Anabolismo Metabolismo
Conjunto de reacciones químicas que pasan moléculas
complejas a otras más sencillas,
para obtener energía a
través de la ruptura de
enlaces ricos en energía
Rendimiento: 50%
Función: obtener E para
-El anabolismo-Transporte a través de membrana-Movimientos celulares-Destrucción de moléculas gastadas o degradadas Los enlaces
químicos tienen
diferente E:-Grasas: 9,2
Kcal/g-Glúcidos: 4,0
Kcal/g-Aminoácidos:
5,4 Kcal/g
Catabolismo
Conjunto de reacciones
químicas que pasan
moléculas sencillas a otras más
complejas, con gasto de energía
Funciones: -Síntesis de biomoléculas-Síntesis de sustancias de
reservas
BIOMOLÉCULAS:-proteínas
-lípidos-ADN
…
SUSTANCIAS DE
RESERVA:-Glucógeno. A partir de glúcidos-Triglicéridos. A partir de lípidos
Anabolismo
Metabolismo a nivel celular
Una misma sustancia
Elemento estructural
Fuente de energía
Se transforma en otra sustancia
más útil para la célula
Existe equilibrio para que siempre hayan nutrientes
y E
Diferentes tipos celulares: diferentes
necesidades
Adipocito: almacena sustancias lipídicas
Neurona: transmite impulsos nerviosos (necesita Na+ y K+)
Fibra muscular: Se contrae (necesita
energía, O2 y Ca2+)
Tipos de metabolismo celularM. aerobio y obtención
de E del medio intercelular
O2 para quemar materia
orgánica y obtener E
Ej: células epiteliales
Necesitan glucosa, ácidos
grasos, aminoácidos y
O2
Desechan CO2 y compuestos nitrogenados
(urea)
M. aerobio y obtención de E de las
reservas
O2 para quemar materia orgánica
y obtener E
Ej: células musculares
Gran esfuerzo al contraerse
Glucosa insuficiente
: utilizan glucógeno (reservas)
O2 insuficiente: aumento
respiración y
circulación sanguínea
M. anaerobio y obtención de E de
reservas y del medio intercelular
No se usa O2
Ej: células musculares
Esfuerzo rápido: O2 insuficiente
Glucosa no se quema, pasa a
piruvato y ácido láctico (¿agujetas?)
Metabolismo muy rápido
pero de baja E
Metabolismo a nivel de organismo•Unas
células sintetizan unas sustancias pero no otras
•Es necesario intercambio de sustancias
Existe función de relación
entre células
•Hay órganos con consumo alto y constante (sistemas nervioso, digestivo y excretor)
•Hay órganos con consumo variable (corazón, etc)
Requerimientos de materia y E
diferentes
•Hay un poco en el propio tejido
•La mayoría en órganos y tejidos especializados
Fuente de materia del organismo: RESERVAS
Metabolismo a nivel de organismo
RESERVAS en tejidos y órganos
especializados
Células musculares
Glucógeno y gotas lipídicas
Almacena O2 en forma de
MIOGLOBINA
Tejido adiposo
Grasa subcutánea
Hígado
Pasa el azúcar sobrante de la
dieta a glucógeno (y en ocasiones a
grasa)
Metabolismo a nivel de organismo• Acumula glucosa
en forma de glucógeno
• Al bajar los niveles de glucosa en sangre: pasa el glucógeno a glucosa que libera a la sangre
• Transforma exceso de glucosa en ácidos grasos
• Sintetiza glucosa del ácido láctico del metabolismo anaeróbico de los músculos
Funciones del hígado:
• INSULINA: para que las células capten glucosa en sangre
• GLUCAGÓN: para liberar glucosa a la sangre desde el hígado
• ADRENALINA: libera glucosa a la sangre desde el hígado y los músculos
Niveles de metabolitos más o menos constantes
debido a:
• 1. Reservas de glucógeno del hígado
• 2. Triglicéridos del tejido adiposo
• 3. Proteínas
Orden de consumo de reservas:
Necesidades energéticas del organismoMetabolismo
basal
60-75% de la energía consumida es para funciones
vitales básicas
Hay sistemas con metabolismo basal
importante (s. nervioso, s. circulatorio y epitelios)
Parte de la E: para mantener temperatura corporal (6-10%
del consumo energético)
Actividad muscular
15-30% de la energía consumida (músculos
esqueléticos y cardíaco)
Aumenta gasto energético
Otros órganos trabajan más: mayor consumo energético
Metabolismo según la intensidad de la demanda de E
Constante (la más habitual)
Metabolismo aerobio de:
Glucosa: para el cerebro
Ácidos grasos: para músculo cardíaco
Fluctuante y alta (esfuerzo muscular)
Metabolismo en base a las reservas de rápida
movilización
Aerobio: hay suficiente O2
Anaerobio: no hay suficiente O2
Secuencia de consumo de energía
Metabolismo aerobio (lento pero mucha E)1º. Glucosa (del
glucógeno)+mioglobina
2º. Ácidos grasos 3º. Aminoácidos (excepcionalmente)
Metabolismo anaerobio de la glucosa (rápido pero poca E)
3-5 minutos en ejercicio moderado
En ejercicios musculares rápidos
Produce ácido láctico
Fosfocreatina2-7 segundos en ejercicio intenso
15 segundos en ejercicio moderado
Transfiere E al ATP
ATP celular
Se consume en pocos segundos