Metabolismo
Conjunto de reacciones químicas producidas en el interior de las células, para obtener energía y regenerar las estructuras degradadas. Las diferentes reacciones químicas no son independientes entre sí, están encadenadas de forma que el producto de una reacción es el sustrato o metabolito de la siguiente. El conjunto de estas reacciones encadenadas es una VÍA o RUTA METABÓLICA. El sustrato inicial o precursor, se convierte en el producto final. Los compuestos intermedios son los intermediarios metabólicos.
Anabolismo
Síntesis de moléculas complejas a partir de sencillas. Reacciones endergónicas. Reducción de los compuestos. Consumen energía.
Catabolismo
Degradación de moléculas complejas. Reacciones exergónicas. Oxidación de los compuestos. Obtención de moléculas sencillas y de energía.
Oxidación y Reducción
Una molécula se oxida cuando PIERDE electrones o átomos de H y otra se reduce cuando los GANA. Transferencia de e- del compuesto reducido al oxidado. Una molécula también se oxida al incorporar átomos de O.
Coenzimas
Las enzimas de reacciones redox utilizan coenzimas con «poder reductor». Cuando un sustrato se oxida, la coenzima se reduce, y al contrario.
Fosforilación a Nivel de Sustrato
Un grupo fosfato es transferido desde un compuesto orgánico (QUINASAS).
Fosforilación por Transporte Electrónico
Cadenas de transporte electrónico donde se producen sucesivas reacciones redox. La energía de estas reacciones se utiliza para la síntesis de ATP por ATP-sintasas. Dos tipos: Fosforilación Oxidativa y Fotofosforilación.
Catabolismo
Oxidación biomoléculas orgánicas para obtener: ATP, poder reductor, precursores metabólicos.
Respiración Celular
Oxidación completa, obtención ATP por fosforilación oxidativa. Aceptor final de e- es un compuesto inorgánico. Aerobia: aceptor final de e- es O2, y se forma H2O. Anaerobia: aceptor final es NO3-, SO42- (algunas bacterias).
Fermentación
Oxidación incompleta, obtención ATP por fosforilación a nivel de sustrato. Aceptor final de e- es un compuesto orgánico.
Catabolismo Glúcidos
Animales: Digestión de polisacáridos y disacáridos. Hidrólisis reservas glucógeno. Vegetales: Hidrólisis reserva almidón, obtención glucosa.
Etapas: Glucólisis
Ruta metabólica antigua y universal. Se produce al citosol, no necesita mitocondria. No requiere O2 (anaeróbica). Secuencia de 10 reacciones. Transformación glucosa en 2 moléculas piruvato. Síntesis 2 ATP por fosforilación a nivel de sustrato, baja eficiencia energética. Genera poder reductor (NADH). Obtención de precursores metabólicos.
Reacción Global
glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ -> 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
Por 1 molécula de glucosa se obtiene: Dos moléculas piruvato, Dos moléculas de ATP, Reducción 2 NAD+ a 2 NADH, Dos moléculas de agua catabólica.
Destino del Piruvato
Ausencia de O2 -> Fermentación al citosol. Presencia de O2 -> Respiración celular en la mitocondria.
Respiración Aerobia
Consta de 3 etapas que se producen en la mitocondria.
Formación de Acetil-CoA
Entrada del piruvato a la mitocondria mediante transportadores específicos. Descarboxilación oxidativa (pérdida CO2). Catalizado por complejo piruvato deshidrogenasa.
Ciclo de Krebs
Ocho reacciones en la matriz mitocondrial. Oxidación grupo acetilo a CO2. Estabilidad del grupo impide la oxidación directa.
Por cada vuelta: 1 Acetil (2C) se oxida a 2 CO2, 3 NAD+ se reducen a NADH, 1 FAD+ se reduce a FADH2, Se forma 1 GTP (paso a ATP por fosforilación a nivel de sustrato).
Se forma ATP por fosforilación a nivel de sustrato. Para la continuación del ciclo hay que regenerar los coenzimas reducidos. El NADH y el FADH2 se oxidan en la cadena de transporte electrónico mitocondrial generando ATP.