UNIVERSIDAD ALAS PERUANASFACULTAD CIENCIAS DE LA SALUD

ESCUELA ACADEMICA TECNOLOGIA MEDICA

BIOLOGO CARMEN AQUIJE DE BRINGAS

METABOLISMO CELULAR

ENZIMAS

METABOLISMO

METABOLISMO

(Del griego)

Metaballein = transformar

Sumatoria de TODAS las reacciones

químicas que ocurren dentro

del organismo

ANABOLISMO CATABOLISMO

SIMPLE COMPLEJO COMPLEJO SIMPLE

¿ QUÉ ES EL METABOLISMO CELULAR ?

Es el conjunto de reacciones bioquimicas que tienen

un lugar en el interior de las celulas y cuyo fin es la

obtencion de energia para realizar las funciones vitales

y para la sintesis de la materia organica propia.

Estos complejos procesos interrelacionados son la

base de la vida a nivel molecular, y permiten las

diversas actividades de las células: crecer,

reproducirse, mantener sus estructuras, responder a

estimulos , etc. y son catalizadas por enzimas.

Fases del metabolismo

Incluye las reacciones de síntesis y las de descomposición queocurren en el organismo. Abarca dos procesos opuestos ycomplementarios que tiene lugar continuamente en las células:

ANABOLISMO

Formación o síntesis de compuestos químicos (Biosíntesis)

CATABOLISMO

Degradación o descomposición de compuestos

(Biodegradación)

Metabolismo

CATABOLISMO ANABOLISMO

Reacciones degradativas Reacciones biosintéticas

Catalizadas por enzimas Catalizadas por enzimas

Liberan energia Utilizan energía

Compuestos orgánicos Compuestos simples a

complejos en simples. Complejos

R. Exorgónica R. endorgónica

LIBERA ENERGIA REQUIERE ENERGIA

EL CATABOLISMO

Es la parte del metabolismo que consiste en la transformaciónde moléculas orgánicas o biomoléculas complejas en moléculassencillas y en el almacenamiento de la energía químicadesprendida en forma de enlaces de fosfato y de moléculas deATP, mediante la destrucción de las moléculas que contienengran cantidad de energía en los enlaces covalentes que laforman, en reacciones químicas exotérmicas.

El catabolismo es el proceso inverso del anabolismo. La palabracatabolismo procede del griego kata que significa hacia abajo.

EL ANABOLISMO El anabolismo o biosíntesis es una de las dos partes del

metabolismo, encargada de la síntesis o bioformación de moléculas orgánicas(biomoléculas) más complejas a partir de otras más sencillas o de losnutrientes, con requerimiento de energía (reacciones endergónicas), al contrarioque el catabolismo.

La palabra anabolismo se originó del griego Ana que significa arriba.

Aunque anabolismo y catabolismo son dos procesos contrarios, los dosfuncionan coordinada y armónicamente, y constituyen una unidad difícil deseparar.

El anabolismo es el responsable de:

La formación de los componentes celulares y tejidos corporales y por tanto delcrecimiento.

El almacenamiento de energía mediante enlaces químicos en moléculasorgánicas.

Las células obtienen la energía del medio ambiente mediante tres tipos distintosde fuente de energía que son:

La luz solar, mediante la fotosíntesis en las plantas.

Otros compuestos orgánicos como ocurre en los organismos heterótrofos.

Compuestos inorgánicos como las bacterias quimiolitotróficas que pueden serautótrofas o heterótrofas.

El anabolismo se puede clasificar académicamente según las biomoléculas que se sinteticen en:

Replicación o duplicación de ADN.

Síntesis de ARN.

Síntesis de proteínas.

Síntesis de glúcidos.

Síntesis de lípidos.

METABOLISMO ES: Conjunto de procesos biológicos de asimilación o destrucción de materia que se produce en le

organismo vivo con gasto (anabolismo) o desprendimiento (catabolismo) de energía.

ANABOLISMO

CATABOLISMO

Célula AUTÓTROFA

CO2

H2Oluz

O2Energía química

ATPGLUCOSA

materia orgánica

CO2

H2O

ATP

Anabolismo

O2

CO2

H2O

ATP

Anabolismo

Célula

HETERÓTROFAGLUCOSA

materia orgánica

Diferencia ambos tipos de células: autótrofa y heterótrofa

Autótrofo Heterótrofo

-Obtiene su comida de Materia inorgánica

- No cambia de lugar a voluntad

-- Clorofila presente

- Pared celular Rígida

- Crecimiento ilimitado

- Almacén de energía (Almidón)

-Necesita alimentarse de otros seres

-Si cambia de lugar

- Clorofila Ausente

-Pared proteica flexible

-Crecimiento limitado

-Almacén de glucógeno.

¿ CÓMO SE EXPLICA LO DE LA LIBERACIÓN DE LA

ENERGÍA ?

CUANDO DE ROMPE UN ENLACE DE TRIFOSFATO DE

ADENOSINA (ATP), SE PASA A DIFOSFATO DE ADENOSINA

(ADP), QUEDANDO LA REACCIÓN ESPONTÁNEA:

ATP ADP + 12 Kcal

ES DECIR, SE LIBERA ENERGÍA POTENCIAL; LA CUAL SE USA

PARA:

RESPIRACIÓN

FOTOSÍNTESIS

METABOLISMO

¿ CÓMO SE LLEVA A CABO EL METABOLISMO ?

POR LA DEGRADACIÓN DE COMPUESTOS QUÍMICOS

QUE POSEEN ENERGÍA POTENCIAL ALTA,

CONVIRTIÉNDOLOS EN PRODUCTOS DE BAJA ENERGÍA.

ESTA DEGRADACIÓN SE LLEVA A CABO SUAVEMENTE Y

CON RAPIDEZ, PORQUE EN EL MEDIO HAY

CATALIZADORES POTENTES (ENZIMAS).

¿ QUÉ SON LAS ENZIMAS ?

CATALIZADORES DE LAS REACCIONES BIOQUÍMICAS.

EN ESTADO PURO SON PROTEÍNAS.

CARACTERÍSTICAS DE LAS PROTEÍNAS

DESNATURALIZACIÓN Y

PRECIPITACIÓN POR SALES Y

DISOLVENTES.

TIENEN DIMENSIONES COLOIDALES.

SON CONJUGADAS Y SENCILLAS.

EXTRACELULARES E INTRACELULARES.

¿ CUÁLES SON LOS MECANISMOS DE LA ACCIÓN

ENZIMÁTICA ?

SUBSTRATO: COMPUESTO CUYA TRANSFORMACIÓN

QUÍMICA ES CATALIZADA POR LA ENZIMA.

+ +

SUBSTRATO

ENZIMA

PRODUCTOS

ENZIMA

¿ CÓMO ES LA ACCIÓN ENZIMÁTICA COMPLETA ?

+

+

SUBSTRATO ENZIMA

+

COENZIMA

+

+

¿ QUÉ SON LOS COFACTORES DIALIZABLES ?

PARA QUE OCURRAN LAS REACCIONES ENZIMÁTICAS SE

HA ENCONTRADO QUE ALGUNAS REQUIEREN DE IONES

ACTIVADORES ESPECÍFICOS.

POR EJEMPLO:

PARA DESDOBLAR PÉPTIDOS SE NECESITAN

IONES COBALTO,MAGNESIO, MANGANESO Y

ZINC.

¿ CÓMO AFECTAN LOS FACTORES FÍSICOS A LAS

REACCIONES ENZIMÁTICAS ?

TEMPERATURA

POTENCIAL HIDRÓGENOCONCENTRACIÓN ENZIMAS

CONCENTRACIÓN SUBSTRATO

(s)

40°

Velo

cid

ad

Reacció

n

0

Ve

locid

ad R

eacció

n

70

Ve

locid

ad R

eacció

n

00

Ve

locid

ad R

eacció

n V=K

V=K(s)

Velo

cid

ad

Reacció

n

0

Velo

cid

ad R

eacció

n

00

Velo

cid

ad R

eacció

n

Factores Que Influencia La

Actividad Enzimática

Temperatura

pH

Substrato

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS

ENZIMAS HIDROLIZANTES

(HIDROLASAS).

ENZIMAS DE ADICIÓN Y SEPARACIÓN

(DESMOLASAS).

ENZIMAS TRANSFERIDORAS (TRANSFERASAS).

ENZIMAS OXIDANTES.

Actividad Enzimática y reacciones

químicas

Ejemplos

Oxidoreductasa ----- Citrocromos oxidasas

Transferasa ----- Acetato quinasa

Hidrolasa ----- Lipasa

Ligasa ----- Dnasa ligasa

Isomerasa ----- Glucosa fosfato isomerasa

FORMAS DE OBTENCIÓN DE

ENERGIA DE LOS

MICRORGANISMOS

OXIDACIÓN DE NUTRIENTES:

PROTEÍNAS

CARBOHIDRATOS

LIPÍDOS

VIA GLICOLÍTICA

CATABOLISMO DE

CARBOHIDRATOS

GLICÓLISIS

Oxidación de la glucosa en ácido pirúvico

generalmente la primera etapa del catabolismo

de los carbohidratos en la mayoria de los

microorganismos utilizan esta via.

CATABOLISMO DE

CARBOHIDRATOS

GLICÓLISIS

CICLO DE KREBS

O CICLO DE LOS

ÁCIDOS

TRICARBOXÍLICOS

En la respiración

Los electrones son transferidos de manera

secuencial a través de una serie de proteínas

transportadoras adosadas a la membrana celular:

Esta es la cadena de transporte de electrones.

En la respiración

Los electrones son eliminados de los transportadores deenergía por medio de la reducción de algún aceptorterminal de electrones como:

El oxígeno (en la respiración aeróbica)

Nitrógeno, sulfato o dióxido de carbono (en la respiraciónanaeróbica).

RESPIRACIONES ANAEROBIAS

El oxígeno gaseoso no interviene.

El aceptor de electrones es un compuesto distinto al oxígeno.

Cuando el aceptor es un compuesto orgánico se denomina fermentación

Cuando es inorgánico se denomina respiración anaerobia

FERMENTACIÓN

Libera energia a partir de glucosa u otras moléculas orgánicas

Ausencia de Oxígeno

No requiere del uso del ciclo de Krebs o Cadena Respiratoria de Electrones

Utiliza uma molécula orgánica como aceptor final de electrones

Produce pequeñas cantidades de ATP parte de la energia de la glucosa permanece en productos finales

Diferentes rutas de fermentación

GLUCOSA

Ácido pirúvico Ácido acético

+ Ácido fórmico

Ácido succínico

Ácido acéticoAcetona

Acetil CoA Ácido fórmico

Alcohol etílico CO2Ácido acético H2

METABOLISMO

“la energía no se crea ni se destruye, solo

se transforma”ENERGÍA QUÍMICA (ALIMENTOS)

DIGESTIÓN

ABSORCIÓN

EXCRECIÓN

BIOSINTESIS

ALAMCENAMIENTO

TRABAJO Contracción

CALOR

DE ENERGÍA

Muscular

Glicógeno

Proteínas

Define:

- Autótrofo: Dícese del organismo que es capaz de elaborar materia orgánica de la que se nutre a

partir de sustancias inorgánicas, como hacen las plantas por el proceso de fotosíntesis.

- Heterótrofo: Dícese de los organismos que sólo se nutren de substancias elaboradas por otros seres

vivo, o de otros seres vivos.

- Metabolismo: Conjunto de procesos biológicos de asimilación o destrucción de materia que se

produce en le organismo vivo con gasto (anabolismo) o desprendimiento (catabolismo) de energía.

- Catabolismo: Parte del metabolismo en a que la sustancia asimilada se transforma en energía y

moléculas más pequeñas.

- Anabolismo: Fase del metabolismo en la que se sintetizan grandes moléculas a partir de moléculas

más pequeñas.

- Respiración: En biología, y en un sentido amplio, es el intercambio de gases entre el organismo y el

medio. Dicho intercambio incluye varios procesos: la incorporación de gases y su transporte hasta las

células, la fase de r. celular en la que se descomponen las moléculas para obtener energía utilizando

los gases incorporados, y la eliminación de los gases residuales, CO2.

- Fotosíntesis: conjunto de reacciones y transformaciones que se producen en las algas, las bacterias

fotosintetizadoras y las partes vedes de los vegetales por la acción de la luz, la clorofila y otros

pigmentos y que conducen a las síntesis de materia orgánica a partir de agua y anhídrido carbónico.

MUY AGRADECIDO

POR SU ATENCION