Presentación de PowerPoint - Inicio · Anaerob. Musculo. MO O 2 2 Acetil CoA Animales, plantas y...
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METABOLISMO DE
HIDRATOS DE CARBONO
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RUTAS
METABÓLICAS
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DEGRADACIÓN SÍNTESIS
Visión general del metabolismo
Catabolismo Anabolismo
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I: Hidrólisis de
macromoléculas hasta
sus subunidades
II: Conversión de
subunidades en Acetil
CoA y producción de
pequeña cantidad de
ATP y NADH
III: Oxidación del Acetil
CoA , H2O y CO2.
Producción de gran
cantidad de ATP
ETAPAS DEL
CATABOLISMO
NH3 CO2 H2O
Proteínas Polisacáridos Lípidos
Aminoácidos Monosacáridos Ácidos grasos
glicerol
Acetil CoA
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I: Hidrólisis de
macromoléculas hasta
sus subunidades
II: Conversión de
subunidades en Acetil
CoA y producción de
pequeña cantidad de
ATP y NADH
III: Oxidación del Acetil
CoA , H2O y CO2.
Producción de gran
cantidad de ATP
ETAPAS DEL
CATABOLISMO
NH3 CO2 H2O
Proteínas Polisacáridos Lípidos
Aminoácidos Monosacáridos Ácidos grasos
glicerol
Acetil CoA
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I: Hidrólisis de
macromoléculas hasta
sus subunidades
II: Conversión de
subunidades en Acetil
CoA y producción de
pequeña cantidad de
ATP y NADH
III: Oxidación del Acetil
CoA , H2O y CO2.
Producción de gran
cantidad de ATP
ETAPAS DEL
CATABOLISMO
NH3 CO2 H2O
Proteínas Polisacáridos Lípidos
Aminoácidos Monosacáridos Ácidos grasos
glicerol
Acetil CoA
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I: Hidrólisis de
macromoléculas hasta
sus subunidades
II: Conversión de
subunidades en Acetil
CoA y producción de
pequeña cantidad de
ATP y NADH
III: Oxidación del Acetil
CoA , H2O y CO2.
Producción de gran
cantidad de ATP
ETAPAS DEL
CATABOLISMO
NH3 CO2 H2O
Proteínas Polisacáridos Lípidos
Aminoácidos Monosacáridos Ácidos grasos
glicerol
Acetil CoA
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Fuente energética
DIETA
Polisacáridos Almidón, glucógeno,
celulosa, hemicelulosa
Disacáridos Maltosa, fructosa,
lactosa, manosa
Monosacáridos Glucosa, fructosa
HIDRATOS DE CARBONO
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Proporción importante de la
dieta (almidón - celulosa)
Procesos digestivos
Degradan
Monosacáridos
Metabolizados en
las células
HIDRATOS DE CARBONO
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HIDRATOS DE CARBONO
ESTRUCTURALES Celulosa- Quitina
ENERGÉTICAS Disacáridos - Monosacáridos
GLUCOSA
COMBUSTIBLE
BIOLÓGICO
Aporta energía inmediata para la célula
Es responsable de mantener:
Actividad muscular
Temperatura corporal
Correcto funcionamiento del intestino
Presión arterial
Actividad de las neuronas Reserva
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PROTEÍNAS
LÍPIDOS
CARBOHIDRATOS
Á. NUCLEICOS
VITAMINAS
MINERALES
AGUA
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ALIMENTOS
CO2
O2
HECES
LECHE
CRÍA(s)
CALOR AGUA
(orina, vapor, lágrimas)
MOVIMIENTO (trabajo)
PELOS/FIBRAS
CH4
¿Qué cosas entran y cuáles salen de la caja?
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CO2
NAD
NADH+H H2O
½ O2
ADP+P
ATP
TRABAJO
SÍNTESIS
ALIMENTOS
· LECHE · FETO
catabolismo oxidativo
fosforilación oxidativa
AGUA
HECES
A
B
C
AGUA
O2 CO2
CALOR
· TEJIDOS CORPORALES
E F
D
G
H
I
CH4
CH4 BIOMOLÉCULAS 1 (COHN)
BIOMOLÉCULAS 2 (COHN)
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BIOMOLÉCULAS 1 (COHN)
CO2
NAD
NADH+H H2O
½ O2
ADP+P
ATP
BIOMOLÉCULAS 2 (COHN)
catabolismo oxidativo
fosforilación oxidativa
TRABAJO
SÍNTESIS
Metabolismo en células y tejidos
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INGRESO DE GLUCOSA
Transporte por difusión facilitada con proteína de
membrana las GLUT
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GLUT
Selectividad en distribución tisular
AFINIDAD
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TRANSPORTE DE GLUCOSA POR TRANSPORTADORES
HC dieta
Monosacáridos:
glucosa, galactosa, fructosa
Muy hidrofílicos
concet. Plasmática
GLUCOSA
Membrana basal epitelio intestinal
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Concentración plasmática de glucosa:
Carnívoros (perros y felinos)
Omnívoros (cerdo)
Herbívoros cam. ferm. posterior (caballo)
80-120 mg/dl
(mg/100ml)
Herbívoros cam. ferm. anterior
( rumiantes y camélidos)
55-75 mg/dl
(mg/100ml)
El aumento de concentración plasmática estimula secreción de
insulina por células del páncreas endócrino.
Insulina promueve la expresión del transportador GLUT 4
Músculo, tejido adiposo y células páncreas (secretoras de glucagón)
Insulina no captan glucosa
Cerebro, hígado, túbulos renales, eritrocitos, leucocitos y epitelio
gastrointestinal (insulina independientes)
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INGRESO DE GLUCOSA
GLUT 1 Células del feto. Adultos: glóbulo rojo, fibroblastos y
células endoteliales de capilares sanguíneos
GLUT 2 Membrana bosa lateral epitelio intestinal, túbulos renales,
hepatocitos, células del páncreas
GLUT 3
Ppal. Transportador de glucosa en cerebro y nervios
periféricos
GLUT 4
Tejido adiposo, músculo y células alfa del páncreas
GLUT 5 Transportador de fructosa enterocitos (musc. esq., riñón,
adiposo, cerebro) . No estimula secreción de insulina
GLUT 4 GLUT 3 GLUT 1 GLUT 2
+++ Afinidad
KM: 3mM
Regulada x Insulina
++ Afinidad
Asegura G
+ Afinidad KM: 40 mM
Hígado (galactosa y
fructosa)
+ Afinidad
Capta Vit C
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Visión general del metabolismo
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¿QUÉ ES LA GLUCÓLISIS?
Células Eucariotas como Procariotas
La glucólisis (o glicólisis) es una vía catabólica Lisis de la glucosa
Oxidan diferentes moléculas de glúcidos
y obtiene energía
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Vía inicial del catabolismo de HC GLUCOLISIS
Tres funciones principales
Molec. de alta energía
ATP y NADH
Procesos de
respiración aeróbica
y anaeróbica
PIRUVATO
Ciclo de Krebs
Respiración
aeróbica
GENERAR
Intermediarios de
6C y 3C
Participaran
procesos celulares
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GLUCOSA PIRUVATO
PIRUVATO
Glucosa 2 Piruvatos
2 Lactatos
4 CO2 +
4 H2O
2 Etanol + 2 CO2
Reacciones sucesivas
Anaerob. Musculo. MO O2
2 Acetil CoA
Animales, plantas y
microrg. aerobios
O2
O2
Fermentación alcohólica
(levaduras)
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¿DÓNDE OCURRE LA GLUCÓLISIS?
Citosol
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GLUCOLISIS Reacciones enzimáticas
Dos fases
Fase de inversión
energía : 5 pasos
iniciales
Fase de generación
energía : 5 pasos
finales
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GLUCOLISIS
Inversión
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REACCIONES DE LA GLUCÓLISIS
1- Fosforilación de la glucosa con gasto de ATP
Primera inversión de ATP
+ ATP O
O H
O H
O H
O H
1
2 3
4
5
C H 2 O H 6
- D- Glucosa
O
O
H
O H
O H
O H
2 C H O P
- D- Glucosa- 6- fosfato
Mg+2
Hexoquinasa
+ ADP + H+
Alostérica
G 6P
Glucoquinasa
Km
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GLUCOSA 6P
Glucógeno
Glucolítica
Vía de las pentosas
NADPH
Mayoría de los
tejidos
80%
RIBOSA 5P
Síntesis
Glucosa
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2- Isomerización de la glucosa-6-fosfato
O
O H
O H
O H
1
2 3
4
5
C H 2 O 6 P
OH
- D- Glucosa-6-fosfato
Fosfoglucoisomerasa
D- Fructosa- 6- fosfato
O
CH2O
OH
HO
CH2 P 1
2
3 4
5
6
OH
OH
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3- Segunda inversión de ATP
Mg+2
Fosfofructoquinasa
ATP + + ADP
OH
O OCH2
HO
CH2O P 1
2
3 4
5
6
OH
P
D- Fructosa- 1,6-bifosfato
O OCH2
OH
HO
CH2OH P
1
2
3 4
5
6
OH
D- Fructosa- 6- fosfato
+ H+
IRREVERSIBLE
+
AMP
Fructosa 2,6 Bi P
ADP
ATP
Citrato
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4- Fragmentación en dos triosas fosfatos
OH
O OCH2
HO
CH2O P 1
2
3 4
5
6
OH
P
D- Fructosa- 1,6-bifosfato
+
C H 2
O
C H 2 O H
C O
P
Dihidroxiacetona
fosfato
C H 2 O
C O H H
C H
O
P
D-Gliceraldehído
3-fosfato
Fructosa 1,6 bifosfato aldolasa
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Dihidroxiacetona
fosfato
Gliceraldehido
3 fosfato
4- Fragmentación en dos triosas fosfatos
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5- Isomerización de la dihidroxiacetona fosfato
Triosa fosfato isomerasa
CH2OH
C
CH2O
O
P
Dihidroxiacetona
fosfato
C H
C
CH2O
OH
P
O
H
D-Gliceraldehído -
3-fosfato
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ATP
ATP
ENERGÍA CONSUMIDA
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GLUCOLISIS
Ganancia
SEGUNDA FASE
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6- Generación del primer compuesto de alta energía
FASE DE GENERACIÓN DE ENERGÍA
Gliceraldehído-3-fosfato
C H
C
CH2O
OH
P
O
H + NAD+ + NADH
1,3 Bifosfoglicerato
C O
C
CH2O
OH
P
O
H
P
Gliceraldehído 3 fosfato
deshidrogenasa
+ Pi
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7- Primera fosforilación a nivel de sustrato
Mg+2
+ ADP + ATP
C OO-
C
CH2O
OH
P
H
3-Fosfoglicerato
C O
C
CH2O
OH
P
O
H
P
1,3- Bifosfoglicerato
Fosfoglicerato quinasa
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8-Preparación para la síntesis del compuesto de alta energía
3-Fosfoglicerato
C OO-
C
CH2 O
OH
P
H Mg+2
C OO-
C
CH2 OH
O P H
2-Fosfoglicerato
Fosfoglicerato mutasa
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9- Síntesis del segundo compuesto de alta energía
C OO-
C
CH2 OH
O P H
2-Fosfoglicerato
Mg+2
+ H2O
C OO-
C
CH2
O P
Fosfoenolpiruvato
Enolasa
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10-Segunda fosforilación a nivel de sustrato
C OO-
C
CH2
O P
Fosfoenolpiruvato
+ H+
Mg+2
K+
+ ATP
C OO-
C
CH3
O
Piruvato
+ ADP
Piruvato quinasa
REGULACIÓN
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ENERGÍA PRODUCIDA
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![Page 45: Presentación de PowerPoint - Inicio · Anaerob. Musculo. MO O 2 2 Acetil CoA Animales, plantas y microrg. aerobios O 2 O 2 Fermentación alcohólica (levaduras) ¿DÓNDE OCURRE LA](https://reader031.fdocumento.com/reader031/viewer/2022022116/5c8850cf09d3f2bb368b7cfd/html5/thumbnails/45.jpg)
DESTINOS DEL PIRUVATO
Las condiciones del medio en que se encuentre
determinarán la vía metabólica a seguir
AEROBICA
Piruvato
deshidrogenasa
Ciclo de
KREBS
ANAEROBICA
Lactato
deshidrogenasa
Lactato
Etanol + CO2
Piruvato
descarboxilasa
NADH NAD
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Piruvato Lactato
Regeneración del
NAD
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ATP: 7,3 Kcal / mol 1 Kcal= 4,184 Kj/mol
BALANCE TOTAL: 2 ATP + 2 NADH
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi 2 Lactato + 2 ATP + 2 H2O
Glucosa + 2ADP + 2Pi +2H+ 2 Etanol +2CO2 + 2ATP + 2H2O
Glucosa + 2ADP + 2Pi +2NADH+ 2 Piruvato + 2ATP + 2NADH + 2H++ 2H2O
ANAEROBIA
AEROBIA
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ENTRADA DE OTROS AZUCARES
![Page 49: Presentación de PowerPoint - Inicio · Anaerob. Musculo. MO O 2 2 Acetil CoA Animales, plantas y microrg. aerobios O 2 O 2 Fermentación alcohólica (levaduras) ¿DÓNDE OCURRE LA](https://reader031.fdocumento.com/reader031/viewer/2022022116/5c8850cf09d3f2bb368b7cfd/html5/thumbnails/49.jpg)
Bioquimica Mathews.
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La membrana interna mitocondrial es impermeable a NADH
Sistema de transporte o lanzaderas
Malato- Aspartato - Glicerolfosfato
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+ Activo
Hígado, riñón y
corazón
Músculo
esquelético y
cerebro
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![Page 53: Presentación de PowerPoint - Inicio · Anaerob. Musculo. MO O 2 2 Acetil CoA Animales, plantas y microrg. aerobios O 2 O 2 Fermentación alcohólica (levaduras) ¿DÓNDE OCURRE LA](https://reader031.fdocumento.com/reader031/viewer/2022022116/5c8850cf09d3f2bb368b7cfd/html5/thumbnails/53.jpg)
![Page 54: Presentación de PowerPoint - Inicio · Anaerob. Musculo. MO O 2 2 Acetil CoA Animales, plantas y microrg. aerobios O 2 O 2 Fermentación alcohólica (levaduras) ¿DÓNDE OCURRE LA](https://reader031.fdocumento.com/reader031/viewer/2022022116/5c8850cf09d3f2bb368b7cfd/html5/thumbnails/54.jpg)
![Page 55: Presentación de PowerPoint - Inicio · Anaerob. Musculo. MO O 2 2 Acetil CoA Animales, plantas y microrg. aerobios O 2 O 2 Fermentación alcohólica (levaduras) ¿DÓNDE OCURRE LA](https://reader031.fdocumento.com/reader031/viewer/2022022116/5c8850cf09d3f2bb368b7cfd/html5/thumbnails/55.jpg)
ATP: 7,3 Kcal / mol 1 Kcal= 4,184 Kj/mol
BALANCE TOTAL: 2 ATP + 2 NADH
BALANCE TOTAL: 14,6 Kcal/mol + 2 NADH
BALANCE TOTAL: 61,08 Kj/mol + 2 NADH
Glucosa + 2 ADP + 2 Pi 2 Lactato + 2 ATP + 2 H2O
Glucosa + 2ADP + 2Pi +2H+ 2 Etanol +2CO2 + 2ATP + 2H2O
Glucosa + 2ADP + 2Pi +2NADH+ 2 Piruvato + 2ATP + 2NADH + 2H++ 2H2O
ANAEROBIA
AEROBIA