BLOQUE II: El sistema de aporte y utilización de energía Tema 2. Fundamentos del metabolismo energético A. El metabolismo humano: conceptos de catabolismo y anabolismo. B.-Principales vías metabólicas de obtención de energía. C. Metabolismo aeróbico y anaeróbico D. Metabolismo energético y actividad física. E.-Fisiología de la fatiga y la recuperación.
Qué es el metabolismo? Las células son máquinas químicas. Toda la actividad de las células la podemos reducir a reacciones químicas. El metabolismo es el conjunto de reacciones que se producen en las células Estas reacciones químicas se ordenan en lo que llamamos rutas metabólicas Veamos un ejemplo: la glicólisis
Las rutas pueden ser lineales, cíclicas
Esquema de las principales rutas del metabolismo humano Fundamentos del metabolismo energético Es muy difícil llegar a entender la enorme cantidad de reacciones que se producen en una sola célula en un segundo
En esta maraña de reacciones podemos distinguir dos tipos de reacciones diferentes
La sustancia química que actúa como moneda energética es el llamado Adenosín Trifosfato (ATP)
Cuando la célula necesita energía descompone el ATP: ATP ADP + P i + Energía Cuando una reacción química genera energía la célula la guarda en forma de ATP Energía + ADP + P i ATP
Energía contenida en los nutrientes Glúcidos Grasas Proteínas O Productos pobres en energía Energía Química Macromoléculas Glúcidos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos O Moléculas precursoras Aminoácidos Monosacáridos Ácidos grasos Bases nitrogenadas
1ª ETAPA: Glicólisis. Se lleva a cabo en el citoplasma celular. Son nueve reacciones que conducen desde la glucosa hasta 2 moléculas de ácido pirúvico. + 1 molécula con 6 átomos de carbono orgánico ricos en energía 2 moléculas de 3 átomos de carbono orgánico ricos en energía No requiere Oxígeno. Sólo genera 2 moléculas de ATP
2ª ETAPA RESPIRACIÓN CELULAR. Discurre ya en la mitocondria, consta a su vez de varios procesos consecutivos: Ciclo de Krebs Cadena de transporte electrónico Fosforilación oxidativa En la respiración celular es donde se produce la mayor parte de la energía: hasta 36 ATPs más
Ácido pirúvico Acetil CoA CO 2 Carbono inorgánico Pobre en energía Ciclo de Krebs CO 2 CO 2 O 2 Poder reductor CADENA DE TRANSPORTE ELECTRÓNICO Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA ATP H 2 O
Glicerina Glicerina Fundamentos del metabolismo energético El otro combustible son las grasas que se convierten en Ácidos grasos. + 3 ácidos grasos
Esquema de la Β Oxidación de los ácidos grasos y su relación con la respiración celular
Los aminoácidos han de sufrir un proceso de eliminación del grupo amino lo cual genera una sustancia tóxica, el NH 3, que debe ser eliminado del medio celular
Esquema general del catabolismo de los glúcidos, grasas y proteínas
El destino del ácido pirúvico depende de la disponibilidad de O 2 Glucosa Glicólisis 2 Ac Pirúvico Aerobiosis ( O 2 ) Anaerobiosis (Sin O 2 ) 2 Acetil CoA 2 CO 2 2 Ácido láctico Respiración celular Fermentación láctica
Glucosa Lactato MÚSCULO En condiciones de falta de O 2 el músculo puede funcionar un tiempo produciendo lactato que es convertido de nuevo en el hígado en glucosa. Glucosa Glucosa SANGRE HÍGADO Lactato Lactato