INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LAS REACCIONES QUÍMICAS QUE OCURREN EN EL ORGANISMO

Transcripción

1 METABOLISMO INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LAS REACCIONES QUÍMICAS QUE OCURREN EN EL ORGANISMO Instituto de Tecnología ORT Bioquímica 2009

2 METABOLISMO: conjunto ordenado de reacciones químicas que permiten a la célula obtener energía y poder reductor, así como sintetizar macromoléculas. CATABOLISMO: Combustibles CO 2 + H 2 O + ENERGÍA (HdeC, grasas) ANABOLISMO: ENERGÍA + moléc. pequeñas moléc. complejas

3 REACCIONES ANABÓLICAS (SÍNTESIS) consumen METABOLISMO ENERGÍA liberan REACCIONES CATABÓLICAS (DEGRADACIÓN)

4 Estructura del ATP γ β α

5 HIDRÓLISIS DEL ATP ATP + H 2 O ADP + Pi Gº = KJ/mol ATP + H 2 O AMP + PPi Gº = KJ/mol PPi + H 2 O 2 Pi Gº = KJ/mol

6 G = Gº + RT ln [C] [D] [A] [B] >0 NO ESPONTÁNEO ENDERGÓNICO Gº <0 ESPONTÁNEO EXERGÓNICO =0 EQUILIBRIO

7 ATP como moneda de intercambio de energía MOVIMIENTO TRANSPORTE ACTIVO BIOSÍNTESIS AMPLIFICACIÓN DE SEÑALES ATP ADP OXIDACIÓN DE MOLÉCULAS COMBUSTIBLES FOTOSÍNTESIS

8 REACCIONES CATABÓLICAS Azúcares: glucólisis Lípidos: β-oxidación, glucólisis Proteínas: glucólisis, ciclo de la urea

9 ETAPAS DEL CATABOLISMO GLUCOSA + O 2 CO 2 + H 2 O + ATP

10 PODER REDUCTOR: NAD + Sitio reactivo NICOTINAMIDA ADENINA DINUCLEÓTIDO

11 PODER REDUCTOR: NADP+

12 PODER REDUCTOR: FAD FLAVINA ADENINA DINUCLEÓTIDO

13 Reacción REDOX

14 REACCIONES REDOX NAD + y FAD transportan 2 e - : NAD H e - NADH + H + FAD + 2 H e - FADH 2 NAD + y FAD en reacciones catabólicas NADP + en reacciones anabólicas

15 Mitocondria

16 Transporte de electrones

17 Coenzima A = CoA Activa los grupos a los que se une (acetilo, acilo) para aumentar su reactividad. La forma de abreviar esta molécula es: CoA SH

18 CoA Acetil-CoA: H 3 C O SCoA Ac-CoA O Acil-CoA: R SCoA

19 DESTINOS DE LA GLUCOSA glucólisis O 2 CO 2 + H 2 O (Ciclo de Krebs) GLUCOSA PIRUVATO C 6 H 12 O 6 O 2 ETANOL (levaduras) LACTATO (músculo en ejercicio muy intenso, bacterias) FERMENTACIÓN

20 Por qué la glucosa? HOH 2 C HO HO O OH OH Todos los OH son ecuatoriales > estabilidad < % como aldehído < tendencia a glicar π Único alimento en glóbulo rojo y cerebro

21 FOTOSÍNTESIS

22 FOTOSÍNTESIS

23 FOTOPIGMENTOS Responsables de la absorción de la radiación solar. Primarios: clorofila a, clorofila b, bacterioclorofila. Secundarios: β-caroteno.

24 CLOROFILAS

25 ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO PATRÓN DE AMINOÁCIDOS INDISPENSABLES FNB/IOM 2002 mg de aa/g de proteína Pre-escolar Adulto Aminoácidos Infantes y escolar (>18 años) Histidina Leucina Isoleucina Lisina Azufrados Treonina Phe + Tyr Triptofano Valina E = h c λ

26 CLOROFILA

27 GLUCONEOGÉNESIS Síntesis de glucosa a partir de precursores que no son carbohidratos. PIRUVATO GLICEROL LACTATO AMINOÁCIDOS Cuando la glucemia disminuye, el organismo sintetiza glucosa

28 GLUCÓLISIS

29 GLUCONEOGÉNESIS El hígado es el órgano principal encargado de hacer gluconeogénesis

30 Si bien en glucólisis la reacción global es: GLUCOSA PIRUVATO Y en gluconeogénesis es: PIRUVATO GLUCOSA GLUCONEOGÉNESIS NO ES LA REVERSIÓN DE GLUCÓLISIS

31 CICLO DE CORI

32 GLUCÓGENO Uniones: α (1 4) α (1 6)

33 GLUCÓGENO SÍNTESIS:GLUCOGENOGÉNESIS GLUCOSA GLUCÓGENO DEGRADACIÓN:GLUCOGENÓLISIS GLUCÓGENO GLUCOSA

34 REGULACIÓN ENZIMÁTICA Mecanismos de control del flujo de una vía metabólica. Control alostérico por producto final: A B C E 1 E 2 _ Modificación covalente: fosforilación Control de la expresión génica: aumento o disminución del número de enzimas que llevan a cabo la reacción (Insulina, glucagon, catecolaminas) Compartimentalización de la célula. Enzimas tejido-específicas.

35 METABOLISMO BASAL Es la energía necesaria para el desarrollo de las funciones vitales y el mantenimiento de la temperatura corporal. Determinación: Acostado: reposo muscular Ayuno previo de 12 hs: procesos metabólicos Despierto y en reposo mental Ambiente térmicamente neutro (20-24 ºC) ADULTOS: KCAL/DÍA

36 BOMBA Na + /K + ATPasa (meq/l) INTRA EXTRA Na K El Na + debería ingresar a la célula y el K + debería salir de la célula.

37 DEBIDO A LA Na + /K + ATPasa SALE Na + DE LA CÉLULA E INGRESA K +. ESTO MANTIENE UN GRADIENTE ELECTROQUÍMICO QUE PERMITE QUE HAYA VIDA. A LA CÉLULA MANTENER ESTA BOMBA LE CUESTA ENERGÍA (SE CONSUME ATP). 60% DEL METABOLISMO BASAL SE USA PARA MANTENER LA BOMBA.