tema 12: catabolismo aerÓbico y anaerÓbico pirúvico glúcidos grasas . desaminación beta...

Tema 12: CATABOLISMO AERÓBICO Y ANAERÓBICO

1.- Introducción al catabolismo

2.- Glucólisis

3.- Respiración celular (I): ciclo de Krebs

4.- Respiración celular (II): cadena respiratoria

5.- Balance energético de la respiración celular

6.- Catabolismo anaeróbico: fermentaciones

7.- Otras rutas catabólicas

Tema 12: CATABOLISMO AERÓBICO Y ANAERÓBICO 1.- Introducción al catabolismo

• CATABOLISMO AERÓBICO: tipo de reacción metabólica en la que se produce la degradación oxidativa de moléculas orgánicas

• finalidad: obtención de energía para que la célula realice sus funciones vitales

¿QUÉ SIGNIFICA DEGRADACIÓN OXIDATIVA?

“Las moléculas orgánicas se ‘degradan químicamente’ (rompen) mediante reacciones de oxidación, con el fin de generar energía para

que la célula pueda hacer sus funciones vitales”

¿QUÉ SON REACCIONES DE OXIDACIÓN?

“reacciones en las que se transfieren átomos de H o e- de un átomo o molécula (la que se oxida) a otra (que se reduce)”

REACCIONES DE REDUCCIÓN-OXIDACIÓN (REDOX)


Reacciones de OXIDACIÓN

Reacciones de REDUCCIÓN

Eliminación de H Adición de H

Eliminación de e- Adición de e-

Liberación de energía

Almacenamiento de energía

CARACTERÍSTICAS generales: • Toda oxidación requiere una reducción. • Moléculas que ceden [e-] o [e- + p+] (como átomos de H) : moléculas oxidadas. • Moléculas que reciben [e-] o [e- + p+] (como átomos de H): moléculas reducidas. • La rotura de enlaces para la eliminación del H en las reacciones de oxidación, libera gran cantidad de energía.

Átomo o molécula

OXIDADA

Átomo o molécula

REDUCIDA

H e-



CARACTERÍSTICAS en los procesos metabólicos de los seres vivos: • En el metabolismo se suceden secuencias de reacciones REDOX en las que se transfieren átomos de H o e- de un compuesto a otro. • Nucleótidos como el NAD+, NADP+ o FAD se llaman TRANSPORTADORES DE HIDRÓGENO:

Captan los átomos de H liberados por las moléculas oxidadas y los transfieren a las moléculas aceptoras para que se reduzcan

MOLÉCULAS DADORAS de H

(se oxidan)

MOLÉCULAS ACEPTORAS de H

(se reducirán)

NAD+ NADP+ FAD (transportadores de H)

H H



Ejemplos:

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energía

6CO2 + 6H2O + energía C6H12O6 + 6O2

Cl + Na Na+ + Cl-

• ¿Quién se oxida y quien se reduce? Na pierde 1e- se oxida a Na+

Cl gana 1e- se reduce a Cl-

• ¿El e- viaja sólo o en compañía? Viaja sólo, sino lo haría como átomo de H

• ¿Qué compuesto es C6H12O6? glucosa • En la 1ª reacción, ¿Quién se oxida? ¿el e- viaja sólo o en compañía? la glucosa, pierde 12 H (se oxida) y los gana el oxígeno (se reduce) • En la 2ª reacción, ¿qué está ocurriendo? el agua pierde los 12H (se oxida) y los gana el CO2, que se reduce formando glucosa • ¿Qué representan ambas reacciones? 1ª: oxidación de la glucosa; 2ª: fotosíntesis



Si el aceptor de e- es: O2 los seres vivos son AEROBIOS (catabolismo aeróbico)

Etanol, ácido láctico los seres vivos son ANAEROBIOS (catab. anaeróbico)

MOLÉCULAS DADORAS de e-

(se oxidan)

MOLÉCULAS ACEPTORAS de e-

(se reducirán)

e- e-

O2

- Etanol - Ácido láctico


Aminoácidos

Acido pirúvico

Grasas Glúcidos

Desaminación Beta oxidación Glucólisis

Acetil coA

Ciclo de

Krebs

Cadena respiratoria

Procesos catabólicos aerobios

Dentro del Catabolismo aeróbico, una ruta importante es la de DEGRADACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS de la dieta

OXIDACIÓN DE LA GLUCOSA

ETAPA I : Glucólisis ETAPA II : Respiración

Ciclo de Krebs Cadena Respiratoria


2.- Catabolismo AERÓBICO. Glucólisis

CATABOLISMO AERÓBICO: • El aceptor de e- es el O2 • Comprende varias rutas metabólicas que acaban obteniendo ATP

CO2 H2O ATP

CITOSOL

MITOCONDRIA

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energía


Glucólisis

• LUGAR : citosol • ORGANISMOS : tanto en procariotas como eucariotas • OBJETIVO : obtener ATP y NADH • ETAPAS : 9 • BALANCE (por cada molécula de glucosa) : 2 moléculas de ácido pirúvico 2 moléculas de ATP 2 moléculas de NADH

1 GLUCOSA

2 ÁCIDO PIRÚVICO


+ + + H+

+ + + H+

Hexoquinasa

Fosfoglucosa isomerasa

Fosfofructoquinasa

ETAPA 1 - Fosforilación de glucosa - Consumo 1ATP

ETAPA 2 - Reorganización del anillo hexagonal de la glucosa en el pentagonal de la fructosa (isomerización)

ETAPA 3 - Fosforilación de F-6P - Consumo 1ATP

Glucólisis Tema 12: CATABOLISMO

AERÓBICO Y ANAERÓBICO

+ +

Fosfoglicerato quinasa

Gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa

Aldolasa

+ ETAPA 4 - Escisión de la F-1,6 biP en 2 triosas - Los productos de los pasos siguientes deben contarse 2 veces

ETAPA 5 - Oxidación y fosforilación del Gli-3P - NAD+ se reduce a NADH - Se emplea Pi del citoplasma

+ + +

ETAPA 6 - Desfosforilación del Ác 1,3biPgli - Reacción exergónica, se forman 2ATP/1glucosa - Esta energía impulsa las reacciones precedentes



+

Piruvato quinasa

Fosfoglicerato mutasa

ETAPA 7 - Cambio del grupo P del C3 al C2 (isomerización)

ETAPA 8 - Pérdida de 1 mol. de H2O - Formación de 1 =

ETAPA 9 -Desfosforilación del Ác P-enolpirúvico - Reacción exergónica, formación 1ATP

+ H2O Enolasa

+ + H+



• Es una serie de 9 reacciones, cada una catalizada por una enzima específica.

ETAPAS 1, 2, 3

• Se requiere energía, se utilizan 2 ATP • El paso 3 es catalizado por la fosfofructoquinasa, una enzima alostérica que puede ser inhibida por el ATP. Es el principal mecanismo regulador de la glucolisis. Si la [ATP] en la célula es alta, el ATP inhibirá a la enzima y se detendrá la glucólisis

ETAPA 4

• La molécula de 6C (Fructosa 1,6-bisf.) se escinde en 2 moléculas de 3C que son intercambiables por una isomerasa. • El gliceraldehido-3P (G3P) se consume en las reacciones siguientes por lo que la otra molécula (dihidroxiacetona-P) se convierte en G3P. • Finaliza aquí la FASE PREPARATORIA.

ETAPAS 5, 6

• Primeras reacciones en las que se obtiene energía: 1 ATP y 1 NADH por cada molécula de G3P • Se requiere NAD+ constantemente para evitar que se detenga el proceso.

ETAPA 9

• Se forma 1 ATP • El ácido pirúvico obtenido todavía contiene gran cantidad de energía y podrá seguir una vía anaerobia (fermentación) o aerobia (respiración celular).

ETAPAS 7, 8 • Etapas transitorias



BALANCE PARCIAL : - 2 ATP

ENERGÍA CONSUMIDA ENERGÍA PRODUCIDA

BALANCE PARCIAL : 4 ATP + 2 NADH

BALANCE TOTAL : 2 ATP y 2 NADH + 2 ÁCIDO PIRÚVICO

Glucólisis - Resumen Tema 12: CATABOLISMO


- La mayoría de organismos no se alimentan de glucosa ¿Cómo extraen energía de las grasas y de las proteínas? El Ciclo de Krebs es un gran “centro de comunicaciones” para el metabolismo energético.


3.- Ciclo de Krebs

OXIDACIÓN DE LA GLUCOSA (C6H12O6)

ETAPA I : Glucólisis ETAPA II : Respiración

Ciclo de Krebs (matriz mitocondrial)

Cadena Respiratoria (crestas mitocondriales)

2 ácido pirúvico 2 ATP 2 NADH

CO2 H2O ATP


3. Ciclo de Krebs (Etapa incial)

2 ÁCIDO PIRÚVICO

1.- El ácido pirúvico pasa a la matriz mitocondrial 2.- Ácido pirúvico oxidación Acetil coenzima A (acetil CoA) BALANCE: 2 ácido pirúvico 2 NADH + 2 acetil CoA (la acetil CoA conecta la Glucólisis con el Ciclo de Krebs)


3. Ciclo de Krebs (ciclo de los ácidos tricarboxílicos o ciclo del ácido cítrico)

• LUGAR : matriz de la mitocondria (no se requiere O2) • OBJETIVO : obtener energía y poder reductor • ETAPAS : cadena cíclica de 8 reacciones • BALANCE (por cada molécula de glucosa) : 2 moléculas de ATP 6 moléculas de NADH 2 moléculas de FADH2


3. Ciclo de Krebs

1.- Acetilo + Ácido oxalacético Ácido cítrico 2.- El Ácido cítrico comienza el ciclo que se cierra cuando se vuelve a regenerar el Ácido oxalacético

Acetil CoA Coenzima A

ÁCIDO OXALACÉTICO

Acetilo +

ÁCIDO CÍTRICO


Ácido cítrico

Ácido isocítrico

Ácido α-cetoglutárico

Succinil-CoA

Ácido succínico

Ácido fumárico

Ácido málico

Glucosa

Ácidos grasos

Ácido oxalacético H2O

Coenzima A

Coenzima A

FAD

FADH2

NADH NAD +

NADH NAD +

Coenzima A Acetil-CoA

NAD + NADH

GDP

GTP

ATP

ADP

CO2

CO2

3. Ciclo de Krebs BALANCE: Por cada vuelta del ciclo de Krebs SE CONSUME:

- 1 acetilo - 1 ácido oxalacético (que se regenera)

• Por cada vuelta del ciclo SE GENERA: - 3 NADH - 1 FADH2 - 1 GTP ( 1ATP)

(se necesitan 2 vueltas para oxidar 1 molécula de glucosa) • Por cada molécula de glucosa SE FORMAN:

- 2 GTP ( 2ATP) - 6 NADH - 2 FADH2


RESUMIENDO LO QUE SABEMOS HASTA EL MOMENTO DE LA OXIDACIÓN DE LA GLUCOSA …


4.- Cadena Respiratoria

La C6H12O6 que inició la glucólisis ya está oxidada

La energía de sus enlaces se ha utilizado para producir:

ATP 2 de la glucólisis

+ 2 del Ciclo de Krebs

En los transportadores de e-

NAD+ y FAD

LA MAYORÍA

• OBJETIVO de la CADENA RESPIRATORIA : liberar la energía de los transportadores de e- para fabricar ATP


4. Cadena de transporte de e-

¿Cómo se libera la energía almacenada en el NADH y FADH2? • Los electrones son conducidos a través de una cadena de aceptores de e-

(Cadena de Transporte de Electrones) • Cada aceptor recibe e- del aceptor precedente y los cede al aceptor siguiente • Los e- van de aceptor a aceptor bajando a niveles energéticos inferiores

ACEPTOR

ACEPTOR

ACEPTOR

ACEPTOR

e- NIVEL ENERGÉTICO

ALTO [< Potencial Reducción]

NIVEL ENERGÉTICO BAJO

[> Potencial Reducción] ACEPTOR FINAL, O2 ENERGÍA


POTENCIAL DE REDUCCIÓN: - Medida de la tendencia del agente reductor a perder electrones

- Los electrones tienden a fluir espontáneamente de valores más negativos a más positivos

2e-

a3

a3

Cit a

H2O

Cit c

Cit a Cit c

Cit b

Cit b

Voltios

- 0,4

0

+ 0,4

+ 0,8

FAD

FADH2

NAD+

2e- + 2H+

2e- + 2H+

2e- + 2H+

2e-

2e-

2e-

2e-

CoQ

CoQ

FMN

FMN

2H+

2e- 2H+ + 1/2 O2

NADH + H+

La molécula de glucosa está completamente oxidada y se ha obtenido: - 2 ATP y 2 NADH en la glucólisis - 2 NADH en la descarboxilación oxidativa - 2 ATP, 6 NADH y 2 FADH2 en el Ciclo de Krebs

La mayor parte de la energía está almacenada en los electrones almacenados por el NADH y el FADH2.

En esta cadena los e- son transportados poco a poco desde aceptores con un potencial más negativo hacia otros con potencial menos negativo. • COMPONENTES PRINCIPALES DE LA CADENA: los citocromos (prot+grupo hemo con 1 átomo de Fe). El átomo de Fe acepta y libera alternadamente 1e-, transfiriéndolo al siguiente citocromo del nivel energético inferior

Potencial más negativo -0,32 V

Potencial menos negativo +0,82 V

Los e- llegan hasta el O2 que se combina con dos H+ y forma H2O. El O2 es imprescindible para que no se bloquee el proceso.

También puede iniciarse la cadena a partir de los e- cedidos por el FADH2 en un nivel energético menor: -0,219 V.

Cadena de transporte de e- Tema 12: CATABOLISMO


Cadena de transporte de e- Tema 12: CATABOLISMO


Fosforilación oxidativa

La energía liberada en la cadena transportadora se emplea para fabricar ATP en un proceso llamado FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

según la teoría del ACOPLAMIENTO QUIMIOSMÓTICO

POR UN LADO… • Los componentes de la cadena transportadora forman 3 complejos enzimáticos que atraviesan la membrana mitocondrial interna. • La energía que se libera cuando los e- pasan a niveles energéticos inferiores, los complejos enzimáticos la emplean en bombear protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembrana • Los protones no pueden volver a la matriz ya que la membrana mitocondrial interna es impermeable a ellos se crea un GRADIENTE ELECTROQUÍMICO que genera una FUERZA PROTOMOTRIZ

POR OTRO LADO… • En la membrana mitocondrial interna también hay un complejo enzimático llamado ATP-SINTETASA, a través del cuál SÍ pueden fluir los protones de nuevo a la matriz. • La FUERZA PROTOMOTRIZ impulsa a los protones a la matriz a través del ATP-SINTETASA, catalizándose ATP en la matriz mitocondrial. • Por cada 3 protones que fluyen a través del ATP-SINTETASA 1 ATP ADP + Pi ATP


CoQ

FADH2 NADH

NAD + FAD

H+

H+

H+

2 H+ + 1/2 O2

H+

H+ H+

H+

H+

H+

H+

H+

ATP ADP

H2O

2e- 2e-

_ _ _ _

F1 F0

Sistema I Sistema II Sistema III

Matriz mitocondrial

Espacio intermembrana

Matriz mitocondrial


Cit c

A medida que los e- van descendiendo a niveles energéticos menores, liberan energía que sirve para transportar H+ creando un gradiente electroquímico. Esta acumulación de H+ genera una fuerza protomotriz que impulsa los H+ a través de las ATP-sintetasa permitiendo sintetizar el ATP.

Se calcula que se sintetizan: - 3 ATP por cada NADH - 2 ATP por cada FADH2

Fosforilación oxidativa Tema 12: CATABOLISMO


La glucosa (6C) se rompe en 2 moléculas de ácido pirúvico (3C). Se eliminan 4 H (4e- y 4 H+) que son aceptados por 2 moléculas de NAD+, sobrando 2 H+ que quedan libres en el citoplasma.

ETAPA 1

ETAPA 2

GLUCOLISIS (en el citoplasma)

RESPIRACIÓN CELULAR (en la mitocondria)

Glucosa (6C) 2 Piruvato (3C) + 2NADH + 2H+ + 2ATP

2 Acetil-CoA (2C) 4 CO2 (1C) + 2 (3NADH + FADH2)

3 NADH y 1 FADH2

Etapa 2b: Transferencia electrónica y fosforilación oxidativa (en la membrana mitocondrial interna

Cadena respiratoria: La oxidación de NADH y FADH2 obtenidos previamente libera e- que pasan por la cadena respiratoria hasta llegar al O2 y formar H2O.

Fosforilación oxidativa: asociadas a la cadena anterior hay una serie de proteínas transportadoras que crean un gradiente de H+ que permitirá a las ATPasa fabricar ATP.

2 Piruvato (3C) 2 Acetil-CoA (2C) + 2 (NADH + CO2)

Etapa 2a: DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA Y CICLO DE KREBS (en la matriz)

RESUMEN – Oxidación de la glucosa Tema 12: CATABOLISMO


NADH

Ciclo de Krebs

Ácidos grasos

ß-Oxidación

Acetil CoA

NADPH

Cadena respiratoria

Fosforilación oxidativa

Ácido pirúvico

Glucólisis

RESUMEN – Oxidación de la glucosa Tema 12: CATABOLISMO


ATP 32

Ciclo de

Krebs

NADH 2

NADH 2

Acetil- CoA

Glucosa

Ácido pirúvico

FADH2 2

NADH 6

Cadena respiratoria

ATP 2

ATP 2

Glucólisis

36 ATP



Los NADH de la Glucólisis son formados en el citosol. Para ser transportados a la matriz mitocondrial tienen que pasar por medio de transporte activo al interior de la mitocondria. Esto "cuesta" 1 ATP por NADH. Por lo tanto el balance final resulta en 36 ATP por glucosa y no 38 ATP.

ATP 32

Ciclo de

Krebs

NADH 2

NADH 2

Acetil- CoA

Glucosa

Ácido pirúvico

FADH2 2

NADH 6

Cadena respiratoria

ATP 2

ATP 2

Glucólisis

36 ATP

C6H12O6 (glucosa) + 6O2 + 36ADP + 36Pi 6CO2 + 6H2O + 36ATP (energía útil) + calor



6.- Catabolismo anaerobio: fermentaciones

CATABOLISMO ANAERÓBICO: • El aceptor final de e- es una MOLÉCULA ORGÁNICA SENCILLA: Oxígeno

ETANOL (alcohol etílico) ÁCIDO LÁCTICO

• Las rutas de degradación de la glucosa se llaman FERMENTACIONES • Son propias de bacterias y levaduras • También se producen en animales cuando el O2 escasea (exc. Neuronas que mueren) • Energéticamente poco rentables (sólo 2 ATP por molécula de C6H12O6) pero obtenemos NAD •Deben ser las primeras rutas, cuando no había oxígeno en la Tierra.


CH3 - CH2OH Etanol

G3P

Glucosa Dihidroxiacetona fosfato

Ácido 1,3- bifosfoglicérico ATP 2

NADH

CO2 CH3 - CHO

Acetaldehído

NAD + CH3 - CO - COOH Ácido pirúvico

Fermentación ETÍLICA

• Pasos por los que el ÁCIDO PIRÚVICO (glucólisis) ETANOL

1. Ácido pirúvico Acetaldehído (se desprende CO2)

2. Acetaldehído Etanol (alcohol deshidrogenasa: oxida el NADH, reduce el acetaldehído)

• ORGANISMOS: células vegetales, hongos, bacterias

• Saccharomyces cerevisae o levadura (hongo) :

• Utilizada industrialmente para la fabricación de vino o cerveza

• Aerobios facultativos


• Entre las levaduras tiene importancia el Efecto Pasteur: Se inhibe la fermentación en presencia de oxígeno. Utilizan el oxígeno y degradan el pirúvico hasta CO2 y H2O. Entonces se forman 36 ATP en lugar de 2 ATP.

Fermentación ETÍLICA Tema 12: CATABOLISMO


CH3 - CHOH - COOH Ácido láctico

Glucosa

Dihidroxiacetona fosfato

ATP 2 NADH NAD +

G6P G3P Ácido 1,3- bifosfoglicérico

CH3 - CO - COOH Ácido pirúvico Láctico deshidrogenasa

Fermentación LÁCTICA

• Pasos por los que el ÁCIDO PIRÚVICO (glucólisis) ÁCIDO LÁCTICO

1. Ácido pirúvico Ácido Láctico (láctico deshidrogenasa: oxida el NADH, reduce ac. pirúvico)

• ORGANISMOS:

• Bacterias: yogur, queso, leche fermentada

• Células musculares de vertebrados durante ejercicios intensos


Fermentación LÁCTICA

• SENTIDO DE LA FERMENTACIÓN LÁCTICA EN CÉLULAS MUSCULARES DE VERTEBRADOS:

• En ejercicios intensos, la frecuencia respiratoria aumenta para aumentar el suministro de O2

• Este incremento de O2 puede no ser suficiente para satisfacer los requerimientos de células.

musculares

• La glucólisis continúa y el ácido pirúvico ácido láctico que:

• ↓ pH del músculo

• reduce capacidad contracción de fibras musculares fatiga y cansancio muscular

• NADH NAD+, sin el cual la glucólisis no podría continuar

• Cuando el O2 es más abundante y disminuye la demanda de ATP: ácido láctico ácido pirúvico


7.- Otras rutas catabólicas

CO2 H2O ATP

TRANSPORTE y β-OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS OXIDACIÓN DE AMINOÁCIDOS

GRASAS

Glicerol + Ácido Graso

• Se cortan en fragmentos de 2 Carbonos • En mitocondrias y peroxisomas • Entran en Ciclo Krebs como Acetil-CoA

PROTEÍNAS

Aminoácidos

• Se desaminan (eliminación grupo amino) • El grupo amino se excreta como urea

• El esqueleto de Carbono se convierte: • Grupo Acetilo • Compuesto que entra en la glucólisis • Compuesto que entra en Ciclo Krebs


Ciclo de Krebs

Transportador de carnitina

Acil-carnitina

Carnitina HSCoA

Acil-CoA β - oxidación

Acetil - CoA

Acil-carnitina

Carnitina

Carnitina


Citosol

Matriz mitocondrial

Acil - CoA

HSCoA

Los ácidos grasos son importantes depósitos de energía metabólica. Primero es necesario separarlos del resto de la molécula. Para ello, están las lipasas en citoplasma:

▪ Los acilglicéridos se rompen obteniendo una molécula de glicerol y los ácidos grasos. ▪ Los fosfolípidos se hidrolizan obteniendo glicerol, ácido fosfórico y ácidos grasos.

▪ La glicerol se fosforila y oxida en dihidroxicetona-P que puede isomerizarse en G3P, entrando a la glucólisis.

▪ Entrada en la mitocondria: los ácidos grasos se activan uniéndose a una CoA y la carnitina los transporta al interior de la matriz.

La L-carnitina en nuestro organismo es sintetizada en el hígado y el riñón a partir de la lisina. Facilita la metabolización de las grasas.

Transporte y β-Oxidación de ácidos grasos Tema 12: CATABOLISMO


Acil -CoA con dos

carbonos menos

NADH + H+

NAD+ Oxidación

FADH2

FAD

Oxidación

R - CH2 - CH2 - CO~S-CoA Acil-CoA

Acetil-CoA

HS-Coa

Tiólisis

R - CO - CH2 - CO~S-CoA β - cetoacil-CoA

R - CH - CH2 - CO~S-CoA

OH |

β - hidroxiacil-CoA

R - CH = CH - CO~S-CoA Enoil-CoA

β - hidroxiacill-CoA deshidrogenasa

Acil-CoA deshidrogenasa

Tiolasa

Enoil-CoA hidratasa H2O

Los Acil-CoA que son largas cadenas hidrocarbonadas de ácidos grasos unidas a un coenzima A (HS-CoA) son fragmentadas mediante la hidrólisis y oxidación obteniendo:

▪ un Acetil-CoA (pequeña molécula de 2 carbonos con un CoA) que pasa al ciclo de Krebs ▪ un nuevo acil-CoA con 2 carbonos menos que vuelve a empezar el ciclo hasta romperse completamente

La β-oxidación consigue que de un ácido graso saturado se liberen tantas unidades de Acetil-CoA como permita su número par de átomos de carbono.

Peroxisomas

Transporte y β-Oxidación de ácidos grasos Tema 12: CATABOLISMO


AMINOÁCIDOS

No se excretan No se almacenan

Producción de energía

α-amino

Excreción

Urea

Esqueleto carbonado

Intermediarios del ciclo de Krebs

AA Mixtos

AA Glucogénicos

AA Cetogénicos

Oxidación de aminoácidos Tema 12: CATABOLISMO


• Las proteínas tienen que hidrolizarse a aminoácidos. • Los aminoácidos no pueden almacenarse ni excretarse, por ello se utilizan como

combustible metabólico para obtener energía.

• En el hombre los aminoácidos sólo aportan del 10% al 15% de la producción energética corporal. En los animales carnívoros pueden obtener hasta el 90%.

• El grupo amino se desamina y forma NH4+.

• En el hombre y otros animales (mamíferos terrestres y anfibios) el NH4+ se

convierte en urea: CO(NH₂)₂, pero hay animales que eliminan nitrógeno en forma de ácido úrico (aves y reptiles terrestres) y otros animales y microorganismos lo hacen en forma de amoníaco (la mayoría de los peces).

• El esqueleto carbonatado forma intermediarios que van al ciclo de Krebs. • Dependiendo del tipo de metabolito que originen los aa se clasifican en: Aminoácidos cetogénicos: Leu y Lys. Forman Acetil CoA Aminoácidos glucogénicos: Ala, Cys, Gly, Ser, Thr, Asn, Asp, Met, Gln, Glu,

His, Pro, Val. Aminoácidos mixtos: Ile, Phe, Tyr, Trp.

Oxidación de aminoácidos

Oxidación de aminoácidos

El esqueleto carbonatado da lugar a otros metabolitos que se oxidaran en el ciclo de Krebs

NAD+ NADH

H+ + NH3

Ciclo de la urea

Hígado

El grupo amino se desamina y forma amonio

Aminoácido

Los animales ureotélicos, como los mamíferos, expulsan

urea disuelta en agua

Oxidación de aminoácidos Tema 12: CATABOLISMO



ANTECEDENTES PAU: 2002 – Septiembre : respiración celular y fermentaciones;

2003 – Junio : localización intracelular de la respiración celular;

2003 – Septiembre : fermentaciones, tipos, localización intracelular e importancia económica;

2004 – Septiembre : fosforilación oxidativa;

2005 – Septiembre : ciclo de Krebs, objetivo principal y localización intracelular;

procedencia del acetil-CoA;

fosforilación oxidativa;

2006 – Junio ; vías metabólicas de la glucosa;

2006 – Septiembre : comparación entre fosforilación oxidativa y fotosintética;

2007 – Septiembre : la glucólisis y su localización intracelular;

fermentaciones y su localización intracelular;

importancia industrial de las fermentaciones y microorganismos implicados;

2009 – Junio : comparación entre el metabolismo autótrofo y heterótrofo;

fosforilación oxidativa y cadena de transportes de electrones;

2010 – Junio : identificación de la reacción de fermentación alcohólica, cómo y donde ocurre, usos;

relacionar diversos procesos metabólicos con la estructura celular en la que ocurren;

2010 – Septiembre : definición de organismo aerobio y anaerobio, ejemplos;

2011 – Junio : etapas de la oxidación aerobia de la glucosa, sustratos iniciales y productos finales;

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