Catabolismo de Lípidos

Los ácidos grasos son oxidados para obtener energía en la mayor parte de los tejidos y se almacenan en forma de triacilgliceroles. Primero, los ácidos grasos son degradados en acetil-CoA mediante β-oxidación (pero para ello primero tienen que activarse mediante la unión de CoA, dando acil-CoA).

β-oxidación de los ácidos grasos

Consiste en la separación sucesiva de fragmentos de dos átomos de carbono a partir del extremo carboxílico del acil-CoA. Este proceso se denomina «β-oxidación» porque primero hay que romper la molécula de acil-CoA oxidando el carbono β.

Catabolismo de Proteínas

La primera etapa consiste en la desaminación del grupo amino con el fin de eliminar el nitrógeno. El amoníaco obtenido hay que eliminarlo y se puede eliminar de las siguientes maneras:

1. Animales de agua dulce (tienen acceso a grandes volúmenes de agua, lo eliminan directamente (amoniotélicos)).
2. Uricotélicos: aves y reptiles lo transforman en ácido úrico.
3. Ureotélicos: excretan urea.

Fermentación

Es un proceso anaeróbico que consiste en la oxidación parcial de los combustibles orgánicos, obteniendo ATP.

Tipos de Fermentación

1. Alcohólica: la realizan ciertas bacterias que transforman la glucosa en etanol y CO₂ obteniendo 2 ATP. El piruvato obtenido en la glucólisis se descarboxila para formar acetaldehído y CO₂. A continuación, se reduce a etanol por acción del NADH.
2. Láctica: transforman la glucosa en lactato produciendo 2 ATP. La glucosa se convierte en piruvato y luego se reduce a lactato.

Ciclo de Krebs

Es la ruta oxidativa final de la glucosa y de la mayoría de los combustibles metabólicos. Su función es oxidar el acetil-CoA a CO₂. Son 8 reacciones que se realizan en la matriz mitocondrial.

En cada vuelta del Ciclo de Krebs ocurre:

1. Entra un grupo acetilo, que es oxidado.
2. Tres moléculas de NAD⁺ son reducidas a NADH.
3. Una molécula de FAD es reducida a FADH₂.
4. Se forma una molécula de GTP.

Fosforilación Oxidativa

Es el principal medio de regeneración de ATP en los heterótrofos. En ella el ATP se regenera a partir de ADP y Pi. La oxidación del NADH por el oxígeno es: los electrones del NADH pasan a través de una cadena de transporte de electrones hasta el O₂, también llamada cadena respiratoria. El NADH se reoxida y queda reducida esa molécula aceptora, ésta a su vez, cede electrones a un segundo aceptor reoxidando la primera. En las eucariotas, esta cadena tiene lugar en la membrana interna de las mitocondrias debido a que cada componente tiene mayor potencial redox que el que le precede, y menor en el que le sigue. Según la teoría quimiosmótica la energía liberada en dichos saltos se emplea en bombear protones desde la matriz mitocondrial hasta el espacio intermembranoso.

Fotosíntesis

Proceso que ocurre dentro de los cloroplastos donde se encuentra la clorofila. Cuando la clorofila absorbe la luz solar, sus electrones son excitados y pueden cederse fácilmente a un aceptor. Los electrones excitados son transportados del estroma del cloroplasto al interior del espacio tilacoidal, se sintetiza ATP (fotofosforilación o fosforilación fotosintética). El proceso de excitación electrónica y la obtención del ATP/NADPH constituyen la fase luminosa.

Fotofosforilación no cíclica

Durante el transporte de electrones entre el fotosistema II (FSII) y el fotosistema I (FSI) se pierde energía en bombear los protones, en contra de gradiente, desde el estroma hasta el espacio tilacoidal, y cuando vuelven a favor de gradiente lo hacen sintetizando ATP. Recibe este nombre ya que el flujo de electrones no es cíclico.

Fotofosforilación cíclica

En este mecanismo solo interviene el FSI. La clorofila (P700) se excita por la luz y el electrón excitado se transfiere hasta la ferredoxina sin pasar por NADP⁺. Al no pasar, no se reduce pero sí hay síntesis de ATP debido a que contribuye a crear el gradiente de concentración de protones.

Fase Oscura

(Ciclo de Calvin, entra un compuesto inorgánico de carbono y sale un compuesto reducido), tiene lugar en el estroma de los cloroplastos.

Fases del Ciclo de Calvin

1. Fijación del CO₂: el CO₂ se introduce en el ciclo y se une a un azúcar con cinco carbonos (ribulosa-1,5-bisfosfato), lo que da un compuesto de 6 carbonos muy inestable que se rompe por la mitad formando dos moléculas de 3-fosfoglicerato.
2. Reducción: el 3-fosfoglicerato ha de ser reducido por lo que intervienen los productos sintetizados en la fase luminosa (ATP y NADPH). El gliceraldehído 3-fosfato es un monosacárido de tres átomos de carbono, por lo tanto en esta fase se produce la materia prima necesaria para la síntesis de un compuesto orgánico.
3. Regeneración de la ribulosa-1,5-bisfosfato: una parte del gliceraldehído 3-fosfato es utilizada para la síntesis de compuestos orgánicos, la otra parte se utiliza para regenerar la ribulosa-1,5-bisfosfato, molécula necesaria para que el ciclo continúe.

Factores que afectan al Ciclo de Calvin

• Temperatura: porque afecta a las enzimas del ciclo de Calvin.
• Humedad: porque en las plantas la humedad afecta a la facilidad para el intercambio de gases.
• Luz: porque afecta a la eficacia de la fase lumínica.
• Concentración de O₂ y CO₂: porque interfiere en el ciclo de Calvin.

Transcripción en Procariotas

(Responsable: ARN polimerasa) es una enzima procesiva que se une al ADN en una región denominada promotor, para ello es necesario la subunidad σ. Cuando comienza el proceso la subunidad σ se separa y el resto de subunidades recorre la hebra molde del ADN mientras la ARN polimerasa añade los ribonucleótidos complementarios. Al final del gen hay una secuencia de terminación que la ARN polimerasa reconoce y se suelta del ADN.

Diferencias en Eucariotas

1. Existen tres tipos de ARN polimerasa: ARN polimerasa I se encarga de transcribir los genes de ARN ribosomal (ARNr), ARN polimerasa II transcribe los genes de las proteínas (ARNm) y ARN polimerasa III transcribe los genes de ARN de transferencia (ARNt) y otros ARN pequeños.
2. Los tres tipos actúan procesivamente.
3. En las eucariotas cada ARNm lleva información para una sola proteína.
4. El ARNm transcrito debe procesarse hasta llegar al ARNm maduro.
5. Los genes estructurales suelen poseer intrones que no contienen información.

Ciclo Lítico

1. Fijación: se realiza por los pinchos de la placa basal del virus.
2. Entrada: por perforación de la pared bacteriana e inyección del ADN vírico.
3. Autoduplicación y autoensamblaje: son rápidas y provocan la muerte celular por agotamiento de sus recursos.
4. Liberación: se produce por lisis o rotura de la pared celular, liberándose numerosos nuevos ejemplares.

Diferencias entre Bacterias Gram+ y Gram-

• Gram+: admiten tinción de Gram, tienen una capa de peptidoglicano (mureína) y lípidos gruesa.
• Gram-: no admiten tinción de Gram, tienen una capa de peptidoglicano delgada pero tienen otra membrana externa constituida de lipopolisacáridos.