maternidad concepción palacios respiraciÓn celular dr.larry lópez dra.yamilet gonzález...
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República Bolivariana de VenezuelaMaternidad Concepción Palacios
RESPIRACIÓN CELULAR
Dr .Larry López
Dra.Yamilet González
Dra.Fahibelis Ovalles
Dr.Oscar Martinez
Dra.Mariela Falcón
Dr.Carlos Rosales
Dra.Haizel Garcia
Dra.Maribel Mejía
Dr. Brayan Brito
Dra. Maritza Rodriguez
Dra. Nina Padilla
Dr. Vladimir Tinjaca
Concepto de metabolismoES EL CONJUNTO DE REACCIONES QUÍMICAS A TRAVÉS DE
LAS CUALES EL ORGANISMO INTERCAMBIA MATERIA Y
ENERGÍA CON EL MEDIO
FUNCIONES DEL METABOLISMO INCORPORACIÓN DE LOS NUTRIENTES
COMANDA A TODAS LAS REACCIONES QUIMICAS QUE SE
LLEVAN A CABO EN EL ORGANISMO
OBTENCIÓN DEL ATP NECESARIO PARA LA VIDA
SÍNTESIS Y DEGRADACION DE LAS BIOMOLECULAS
SELECTIVIDAD
ELIMINACIÓN DE SUSTANCIAS DE DESECHO
FASES DEL METABOLISMO
ANABOLISMO
CATABOLISMO
Metabolismo Aerobio
Proceso que ocurre en la mitocondria de la célula, que
utiliza oxígeno, y se caracteriza por producir energía
(ATP) a partir de la glucosa, de las grasas y de los
aminoácidos.
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La Glucólisis en el metabolismo aerobio
Metabolismo anaerobioo Glicólisis anaeróbia: Es la degradación de la
glucosa o hidratos de carbono para obtener energía
(ATP) en ausencia de Oxígeno.
oEn condiciones anaeróbias la mayor parte del Ac.
Pirúvico se convierte en Ac. Láctico.
oAporta 2 ATP por mol de Glucosa.
oDe crucial importancia fisiológica.
Metabolismo anaeróbio
Glucosa + 2ADP + 2Pi + 2NAD*
2 Ac. Pirúvico + 2H2O + 2ATP + 2NADH +
2H* Lactatodeshidrogenasa Ac. Láctico +
2NAD*
LA CÉLULA LA CÉLULA ES LA UNIDAD BÁSICA DE ESTRUCTURA Y
FUNCIÓN DE TODOS LOS ORGANISMOS VIVOS
oPROCARIOTAS
oEUCARIOTAS
CÉLULA EUCARIOTA
RESPIRACION CELULARo CONCEPTO:
o ETAPAS:
o METABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS.
o CICLO DE KREBS.
o METABOLISMO DE LOS LIPIDOS.
o METABOLISMO DE LOS CUERPOS CETÓNICOS.
o CADENA TRANSPOTADORA DE ELECTRONES.
o FOSFORILACIÓN OXIDATIVA.
Metabolismo de glúcidos
Mecanismo mediante el cual el cuerpo utiliza azúcar como fuente de energía. Los glúcidos, o hidratos de carbono, son uno de los tres constituyentes principales del alimento y los elementos mayoritarios en la dieta humana.
Por lo tanto las principales rutas metabólicas de los glúcidos son:
Glicólisis: Oxidación de la glucosa a piruvato.
Gluconeogénesis: Síntesis de glucosa a partir de
precursores no glucídicos.
Glucogénesis: Síntesis de glucógeno.
Ciclo de las pentosas: Síntesis de pentosas para los
nucleótidos.
La glucólisis (o glicólisis):Es una vía catabólica a través de la cual tanto las células de los
animales como vegetales, hongos y bacterias oxidan diferentes moléculas de glúcidos y obtienen energía.
J.
Nelson y Cox, Lenhinger principios de bioquímica. Editorial Omega. Ediciones varias. http://iescarin.educa.aragon.es
La glucólisis es una vía que permite obtener ATP a las células
CICLO DE KREBS
Metabolismo de los Lípidos
Lípidos como biomoleculas
Digestión y Absorción de los Lípidos
Transporte de los lípidosTransporte por medio de albumina plasmática
Transporte por medio de lipoproteínas
Lipogenesis y lipolisis
Precursores lipogénesis
Lipolisis
METABOLISMO DE LOS CUERPOS CETONICOS
Acetil-CoA Acetoacetil CoA HMGCoA
Betacetotiolasa HmCoA
Sintetasa
Va a tener tres destinos
1. ACIDO ACETIL ACETICO
+ NADH H+
2. ACIDO BETA HIDROXIBUTIRICO
se descarboxila
3. ACETONA
CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES
El NADH+H y el FADH2, obtenidos en el ciclo de
Krebs, van a entrar en una cadena transportadora de
electrones o cadena respiratoria, donde pasan los
electrones, de una molécula reducida a otra oxidada,
hasta el aceptor final que será el oxígeno molecular,
que al reducirse formará agua.
Desde el punto de vista químico
OXIDACIÓN
• Ganancia de oxígeno
• Pérdida de electrones
• Pérdida de hidrógeno
REDUCCIÓN
• Pérdida de oxígeno
• Ganancia de electrones
• Ganancia de hidrógeno (en compuestos orgánicos)
Este principio de OXIDO- REDUCCIÓN se aplica a los sistemas bioquímicos y es un concepto importante para la
comprensión de la naturaleza de las oxidaciones biológicas.
El uso principal del OXÍGENO es en la RESPIRACIÓNY ESTE ES EL PROCESO POR EL CUAL LAS CÉLULAS OBTIENEN ENERGÍA EN FORMA DE ATP
La glucólisis produce 2 moléculas de ATP y 2 de NADH.
En la cadena transportadora de electrones cada molécula de NADH se convierte en 3 de ATP (2 NADH x 3 = 6 ATP).
La conversión de acido pirúvico en AcetilCoA en la matriz mitocondrial da 2 de NADH por cada molécula de glucosa. (2 NADH x 3 ATP= 6 ATP).
En el ciclo de Krebs entran 2 moléculas de acetil-CoA y dan dos de GTP y 6 de NADH y 2 de FADH2:2 GTP= 2 ATP6 NADH X 3 ATP= 18 ATP2 FADH X 2 ATP= 4 ATP
Total de moléculas de ATP en ciclo de Krebs: 24 ATP.
La suma de todas las moléculas de ATP, formadas en el mecanismo de oxidación completa de una molécula de glucosa, arroja un balance de 36 moléculas de ATP sintetizadas.
Transportadores de electrones en la cadena respiratoria
·Transportadores universales de electrones-
Nucleótidos de nicotinamida (NAD+ y NADP+)
Nucleótidos de flavina (FMN y FAD)
·Otros grupos transportadores de electrones
- Ubiquinona ó Coenzima Q (benzoquinona)
- Citocromos proteinas- Hierro-sulfo
Componentes de la cadena respiratoria
Transportadores de electrones
-Coenzimas hidrosolubles:
NAD+ coenzimas de las deshidrogenasas
NADP+
FMN se unen covalentemente a flavoproteínas
FAD (grupo prostético), transportan 2 e- y 2 H+
- Quinonas: Coenzima Q – Ubiquinona, transportadores en medio no acuoso
(membrana), transporta 1 e- y libera 2 H+ a la matriz
- Citocromos b, c, c1, a y a3 : proteínas con grupo prostético hemo, transportan 1 e-
- Proteínas ferro-sulfuradas: proteínas con Fe asociado a átomos de S, transfieren
1 e- por oxidación o reducción del Fe
Componentes de la Cadena de transporte electrónico
Complejo enzimático Grupos prostéticos
Complejo I (NADH deshidrogenasa) FMN, FeS
Complejo II ( succinato deshidrogenasa) FAD, FeS
Complejo III (citocromo bc1) Hemo, FeS
Citocromo c Hemo
Complejo IV (citocromo oxidasa) Hemo, Cu
Complejo V (ATP sintasa)
La Cadena de Transporte de Electrones comprende dos procesos:
1.- Los electrones son transportados a lo largo de la membrana, de un complejo de proteínas transportadoras a otro.
2. Los protones son translocados a través de la membrana, desde el interior o matriz hacia el espacio intermembrana de la mitocondria.
La cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa estuvieron separadas conceptualmente por mucho tiempo.
Las observaciones sobre la formación del ATP hacían pensar a los investigadores en un intermediario fosforilado de la reacción.
En 1961 Peter Mitchell propuso la Hipótesis Quimiosmótica:
“EL INTERMEDIARIO ENERGÉTICO NECESARIO PARA LA FORMACIÓN DEL ATP (O FOSFORILACIÓN DEL ADP), ES LA DIFERENCIA EN LA CONCENTRACIÓN DE PROTONES A TRAVÉS DE LA MEMBRANA”
PETER DENNIS MITCHELL (1920 - 1992)
-Interesado inicialmente en la penicilina, a partir de 1961 trabajó en el estudio sobre el almacenamiento de la energía en los seres vivos para ser posteriormente transportada a los puntos de utilización por medio de las moléculas de ATP.
-Así la energía liberada por el traslado de electrones en la cadena respiratoria se conserva mediante la fosforilación del ADP, que se convierte nuevamente en ATP, proceso denominado FOSFORILACIÓN OXIDATIVA.
En 1978 fue galardonado con el Premio Nobel de Química por sus trabajos sobre el INTERCAMBIO DE ENERGÍA BIOLÓGICA MEDIANTE LATEORÍA DE LA QUÍMICA OSMÓTICA.
POSTULADOS DE LA TEORIA QUIMIOSMOTICA
Pasaje de H+ durante la transferencia de electrones desde la matriz al espacio intermembrana.
Generación de un gradiente electroquímico : flujo electrónico acompañado de la transferencia de protones.
Los protones acumulados en el espacio intermembrana crean una fuerza: «protón-motriz», por la tendencia de volver a pasar al interior para igualar el pH a ambos lados de la membrana.
Esa fuerza es utilizada para el pasaje de los H+ a través de Fo y así activan la ATP sintasa
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
La fosforilación oxidativa, ocurre en la
mitocondria, y se refiere a la síntesis química de
ATP (reacción endergónica) impulsada por el
proceso exergónico de transferencia de
electrones desde el NADH al O2 (cadena
respiratoria).
La FOSFORILACIÓN OXIDATIVA se refiere a la síntesis química de ATP impulsada por el proceso exergónico de transferencia de electrones desde el NADH al O2
•Ocurre en la mitocondria
•La fosforilación oxidativa comienza con la entrada de e- en la cadena respiratoria
•Los e- pasan a través de una serie de transportadores incluídos en la membrana interna mitocondrial. Los e- fluyen espontáneamente desde los transportadores de Eo’ más bajo hacia los de Eo’ más elevado
•Los transportadores electrónicos mitocondriales funcionan dentro de complejos proteicos ordenados en serie
•La transferencia mitocondrial de e- es un proceso exergónico, que libera energía suficiente para la síntesis de ATP
•El transporte de e- está asociado al transporte de H+ desde la matriz hacia el EIM (fuerza proto-motriz)
•El flujo de H+ a favor de su gradiente electroquímico proporciona la energía libre para la síntesis de ATP, por acción de la ATP sintasa (rotor molecular
ATPasa de tipo
F
Cataliza la formación de ATP a partir de ADP y Pi
Complejo V
Dos dominios
F1 Fo
ATP sintasa
ATP sintasafi
•Proteína periférica de membrana.•Primer factor identificado como necesario para la F.O.•Máquina molecular que impulsa protones cuesta arriba•Subunidades α3 y β3 alternadas, γδε•Cada subunidad β tiene un sitio catalítico para la síntesis de ATP
fo
• Proteína integral de membrana.• El subíndice indica que es sensible a la oligomicina.• Proporciona un poro transmembrana para protones• Subunidades a, b2 y c10-12• Subunidad c polipéptido muy pequeÑO
Gracias