Bases Bioquímicas del metabolismo

Transcripción

1 Bases Bioquímicas del metabolismo Dr. Rodolfo Norberto Jiménez Juárez Jefe del Departamento de Infectología del Hospital Infantil de México Federico Gómez

2 Metabolismo Proviene del griego μεταβολή [metabolé], cambio Conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físicoquímicos que ocurren en una célula y en el organismo. El objetivo final es obtener energía

3 Carbohidratos Los carbohidratos o azucares son compuestos que contienen carbono, hidrógeno y oxígeno en las proporciones 6:12:6 Su división se realiza de acuerdo al número de carbonos que contiene cada molécula, y al número de moléculas que conforman al carbohidrato

4 División de carbohidratos Monosacáridos: Glucosa, fructuosa y sacarosa Número de moléculas Disacáridos: Sacarosa, lactosa y maltosa Polisacáridos: Almidón, glucógeno y celulosa Simples: Monosacáridos y disacáridos Complejos: Almidón, glucógeno

5 Metabolismo de los carbohidratos Elaboración de energía Glucólisis Vías intermedias Vía de las pentosas Es indispensable para generar poder reductor en la forma de NADPH, el cual, además de su uso en la biosíntesis reductiva, es responsable del mantenimiento de un medio reductor dentro de la célula. Utiliza la glucosa para generar ribosa, que es indispensable para la biosíntesis de nucleótidos, como el ATP y, por supuesto, de los ácidos nucleicos, DNA y RNA. Produce eritrosa-4-fosfato (E4P), necesaria para la síntesis de aminoácidos aromáticos. Almacenamiento de energía Glucogénesis

6 Glucólisis Glucosa + 2ATP + 4ADP + 2Pi + 2NAD + 2 Ácido pirúvico + 2ADP + 4ATP + 2NADH + 2H + + 2H 2 O

7 Glucólisis En la segunda parte de la glucolisis, continua la parte oxidativa Se obtienen 2 moléculas más de ATP Es una parte del metabolismo intermedio El gliceraldehido es la parte que vincula con la producción de ácidos grasos Por la oxidación del piruvato en el ciclo de Krebs, se puede obtener hasta 30 moles de ATP a partir de 1 mol de glucosa como ganancia neta.

8 Glucogénesis Ocurre al haber un exceso de glucosa, activada por la insulina Principalmente en hígado y en menor medida en músculos Une glucosas para así formar glucógeno el cual, es una molécula de almacén

9 Ácidos Grasos Los ácidos grasos tienen cuatro destinos fisiológicos: 1. Forman parte de la estructura de los fosfolípidos y glucolípidos, componentes importantes de las membranas biológicas 2. Muchas proteínas son modificadas por la unión covalente de ácidos grasos, para ser dirigidas hacia posiciones de membrana 3. Son moléculas que pueden ser oxidadas para obtener energía. Son almacenadas en forma de triacilglicéridos (grasas neutras, triacilgliceroles): ésteres de ácidos grasos con glicerol. Los ácidos grasos son movilizados desde los triacilglicéridos y oxidados para cubrir las necesidades de la célula o del organismo. 4. Los derivados de ácidos grasos actúan como hormonas y mensajeros intracelulares.

10 Estructura Características bioquímicas Diagrama de un ácido graso Un ácido graso contiene una larga cadena hidrocarbonatada y un grupo terminal carboxilo Son hidrofílicos

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13 Triglicéridos Los triacilglicéridos son depósitos muy concentrados de energía, porque se encuentran en forma reducida y anhidra: Su oxidación completa tiene un rendimiento energético mayor: Ácidos grasos: 9 kcal/g Carbohidratos y proteínas:4 kcal/g (Los ácidos grasos están mucho más reducidos) Carácter apolar: Se almacenan en forma casi anhidra, (Carbohidratos y aminoácidos son polares, hidratados en mayor grado): 1 g glucógeno seco retiene aproximadamente 2 gramos de agua 1 gramo de grasa prácticamente anhidra acumula más de seis veces la energía de 1 gramo de glucógeno hidratado

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16 Degradación de Triacilgliceridos Los triacilgliceridos se degradan a ácidos grasos y glicerol, liberados del tejido adiposo y son transportados a tejidos que requieren energía En estos tejidos, los ácidos grasos deben activarse y transportarse al interior de la mitocondria para su degradación En su degradación, los ácidos grasos se descomponen de manera secuencial en acetil-coa, que posteriormente se procesa en el ciclo del ácido cítrico.

17 Metabolismo de proteínas Formados por aminoácidos y enlaces peptídicos R H3N C COO - N Los enlaces peptídicos son de alta energía

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19 Utilidad del metabolismo de proteínas Doble uso Energía-proteína corporal Relación necesidades energéticas y proteicas pool de aminoácidos Recambio proteico Equilibrio nitrogenado

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22 Regulación del metabolismo Ingesta de alimentos (Kcal) Gasto energético Metabolismo Exógeno (Ejercicio) Hormonas Insulina, glucagón Hormona del crecimiento Hormonas sexuales