Ir a contenido


Foto

Biomoléculas - Metabolismo - Cuestiones Resueltas


  • Inicia sesión para responder
192 Respuesta(s) a este Tema

#1 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 18 junio 2007 - 02:52

____________________________________________________

IPB Image


Grupo de problemas de Metabolismo


Este grupo de problemas está diseñado para proporcionar una comprensión básica de algunos conceptos fundamentales del metabolismo. Los problemas y las guías o tutorías deben usarse conjuntamente con el material de las clases para una mayor cobertura del material. Algunas preguntas valoran la comprensión de los conceptos básicos del metabolismo aplicados a la biología humana.

Instrucciones: Los problemas siguientes tienen respuestas de elección múltiple. Las respuestas correctas se refuerzan con una breve explicación. Las respuestas incorrectas llevan a guías o tutorías que ayudan a resolver el problema.

1.- Conversión de la glucosa
2.- Productos de la glicolisis
3.- Trematol
4.- Dinitrofenol
5.- Efecto del pH sobre las mitocondrias
6.- Producción de ácido láctico
7.- Relación piruvato/lactato
8.- Mitocondrias
9.- Cadena de transporte electrónico
10.- Acidez durante el transporte electrónico
11.- Fermentación
12.- Hexoquinasa
13.- Almacenamiento de la energía útil
14.- Aceptor terminal de electrones
15.- Metabolismo durante un infarto de miocardio
16.- Producción de ATP
17.- ATP sintasa


_________________________________________________

#2 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 19 junio 2007 - 06:25

___________________________________________________

Problema 1: Conversión de la glucosa

La glicolisis lleva a la producción de ____________ y dos moléculas de ATP. En ausencia de oxígeno, la fermentación conduce a la producción de ______________. La glicolisis más el ciclo del ácido cítrico pueden convertir los carbonos de la glucosa hasta _________ , almacenando energía como ATP, _____________ y ___________.

A. láctico, piruvato, CO2, NADH, FADH2
B. piruvato, láctico, CO2, NADH, FADH2
C. CO2, NADH, FADH2, láctico, piruvato,
D. O2, láctico, piruvato,FADH2
E. glucosa, láctico, CO2, NADH, FADH2


___________________________________________

Problema 2: Productos de la glicolisis

Al final de la glicolisis, cada molécula de glucosa ha rendido 2 moléculas de _______, 2 moléculas de ________, y un total de 2 moléculas de _________.

A. FAD, NAD+, ADP
B. CO2, NAD+, ADP
C. ácido láctico, etanol, CO2
D. piruvato, NADH, ATP
E. H2O, CO2, ATP

___________________________________________

Problema 3: Trematol

El trematol es un veneno metabólico derivado de una planta venenosa llamada raíz blanca de serpiente. Las vacas se comen esta planta concentrando el veneno en su leche. El veneno inhibe las enzimas hepáticas que convierten el ácido láctico en otros compuestos metabólicos.

¿Por qué el ejercicio físico aumenta los síntomas del envenenamiento por trematol?

¿Por qué desciende el pH de la sangre en las personas que han ingerido trematol?


A. El ejercicio físico provoca el incremento de la producción de ácido láctico por la fermentación, y la sobreproducción de ácido láctico desciende el pH de la sangre cuando las enzimas del hígado están bloqueadas.

B. El ejercicio físico aumenta el metabolismo, y la cadena de transporte electrónico, bombea H+ fuera de la mitocondria aumentando el pH de la sangre.

______________________________________________


Problema 4: Dinitrofenol

El dinitrofenol (DNP) es un agente desacoplante, porque tiene la capacidad de aislar el flujo de los electrones y el bombeo de H+ de la síntesis de ATP. Esto significa que la energía de la transferencia de electrones no se puede usar para la síntesis de ATP. Hace 50 años, se suministraba DNP como un fármaco para ayudar a los pacientes a perder peso.

¿Por qué tendrá ese efecto el DNP?

¿Por qué será peligroso su uso?


A. El desacoplamiento de la cadena de transporte electrónico debe inhibir la fermentación y decrece la producción de ATP, una situación potencialmente peligrosa.

B. Si el transporte electrónico no produce ATP, entonces debe de metabolizarse mucho más azúcar para suplir las necesidades de energía. Una producción muy baja de ATP puede ser letal.

________________________________________________

#3 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 22 junio 2007 - 02:47

______________________________________________________

Problemas de Metabolismo


Tutoría del problema 1: Conversión de la glucosa

La glicolisis lleva a la producción de ____________ y dos moléculas de ATP. En ausencia de oxígeno, la fermentación conduce a la producción de ______________. La glicolisis más el ciclo del ácido cítrico pueden convertir los carbonos de la glucosa hasta _________ , almacenando energía como ATP, _____________ y ___________.

Productos de la glicolisis

En la glicolisis, la glucosa de seis carbonos se transforma en dos moléculas de piruvato, cada uno con tres carbonos. El resumen de la glicolisis se presenta abajo, la glucosa se convierte en dos moleculas de piruvato, rindiendo 2 ATP y 2 NADH.

IPB Image

Productos de la fermentación

IPB Image

En la fermentación, el piruvato se descarboxila a acetaldehído, y el acetaldehído es reducido por el NADH, produciendo etanol. La fermentación ocurre en ausencia de oxígeno, y está diseñada para regenerar el NAD+ y que la glicolisis pueda continuar. Nótese que en ausencia de oxígeno el NADH no puede generar energía.


Productos de la glicolisis + el ciclo del ácido cítrico

IPB Image

La glicolisis produce dos moléculas de piruvato por cada molécula de glucosa. En presencia de oxígeno (condiciones aeróbicas), el piruvato entra en la mitocondria y es metabolizado a CO2 y H2O en el ciclo del ácido cítrico. Una combinación de la glicolisis y del ciclo del ácido cítrico oxida la glucosa a CO2 produciendo ATP y reduciendo los transportadores de electrones a NADH y FADH2. La reacción que se recoge mas abajo resume las acciones de la glicolisis y del ácido cítrico.


RESPUESTA =

B. piruvato, ácido láctico, CO2, NADH, FADH2


En la glicolisis, la glucosa de seis carbonos se transforma en dos moléculas de piruvato, cada una con tres carbonos. En la fermentación, el piruvato es reducido por NADH hasta ácido láctico. En el ciclo del ácido cítrico, los carbonos de la glucosa se convierten a CO2 y los átomos de H son usados para reducir a NAD+ y FAD formando NADH y FADH2.

___________________________________________________________


#4 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 25 junio 2007 - 09:51

__________________________________________________________

Respuestas y guias 2-4
__________________________________________________________

Tutoría del problema 2: Productos de la glicolisis

En el final de la glicolisis, cada molécula de glucosa ha rendido 2 moléculas de _______, 2 moléculas de ________, y un total de 2 moléculas de _________.


Moléculas que intervienen en la glicolisis


La glicolisis es una serie de 10 reacciones que requieren dos moléculas de ATP para convertir la glucosa a intermedios activados, seguida de la ruptura y conversión a dos moléculas de piruvato. La ecuación que se recoge debajo muestra que el proceso produce 2 NADH y 4 ATP para un rendimiento neto de 2 ATP.

IPB Image


RESPUESTA =

D. piruvato; NADH; ATP

La glicolisis es la conversión de glucosa a dos moléculas de piruvato, rindiendo un total de 2 ATP y 2 NADH. Recuérdes que se necesitan 2 ATP para iniciar la glicolisis y se producen 4 ATP en la ruta, dando una ganancia neta de 2 ATP.

__________________________________________________


Problema 3: Trematol


El trematol es un veneno metabólico derivado de una planta venenosa llamada raíz blanca de serpiente. Las vacas se comen esta planta concentrando el veneno en su leche. El veneno inhibe las enzimas hepáticas que convierten el ácido láctico en otros compuestos metabólicos.

¿Por qué el ejercicio físico aumenta los síntomas del envenenamiento por trematol?
¿Por qué desciende el pH de la sangre en las personas que han ingerido trematol?

¡Correcto! A. El ejercicio físico provoca el incremento de la producción de ácido láctico por la fermentación, y la sobreproducción de ácido láctico desciende el pH de la sangre cuando las enzimas hepáticas están bloqueadas.
Durante el ejercicio, nuestros músculos producen ácido láctico desde el piruvato por fermentación, consiguiendo la regeneración del NAD+ para continuar la producción de ATP por la glicolisis. Como el metabolismo del ácido láctico es bloqueado por tremetol, el ácido sobreproducido sale a la sangre, descendiendo su pH.


B. El ejercicio físico aumenta el metabolismo, y la cadena de transporte electrónico, bombea H+ fuera de la mitocondria aumentando el pH de la sangre.


Tutoría del problema 3: Trematol

El trematol es un veneno metabólico derivado de una planta venenosa llamada raíz blanca de serpiente. Las vacas se comen esta planta concentrando el veneno en su leche. El veneno inhibe las enzimas hepáticas que convierten el ácido láctico en otros compuestos metabólicos.

¿Por qué el ejercicio físico aumenta los síntomas del envenenamiento por trematol?
¿Por qué desciende el pH de la sangre en las personas que han ingerido trematol?

Fermentación y pH de la sangre

El ácido láctico se produce en nuestras células en ausencia de suficiente oxígeno, en un proceso llamado fermentación. Nuestros músculos en particular usan la transformación del piruvato en acido láctico para regenerar el NAD+ desde el NADH formado en la glicolisis, y asi poder continuar la producción de ATP por la glicolisis.

IPB Image

La sobreproducción de ácido láctico simula un envenenamiento por trematol. El ejercicio incrementa la producción de ácido láctico por nuestros músculos, y una incapacidad para metabolizar el ácido láctico en nuestro hígado a causa del tremetol puede acabar en un sobrenivel de ácido láctico en nuestra sangre, descendiendo el pH.


_____________________________________________________

Problema 4: Dinitrofenol


El dinitrofenol (DNP) es un agente desacoplante, porque tiene la capacidad de aislar el flujo de los electrones y el bombeo de H+ de la síntesis de ATP. Esto significa que la energía de la transferencia de electrones no se puede usar para la síntesis de ATP. Hace 50 años, se suministraba DNP como un fármaco para ayudar a los pacientes a perder peso.

¿Por qué tendrá ese efecto el DNP?
¿Por qué será peligroso su uso?

A. El desacoplamiento de la cadena de transporte electrónico debe inhibir la fermentación y decrece la producción de ATP, una situación potencialmente peligrosa.

B. ¡Correcto! Si el transporte electrónico no produce ATP, entonces debe de metabolizarse mucho más azúcar para suplir las necesidades de energía. Una producción muy baja de ATP puede ser letal.

En la fosforilación oxidativa, el flujo de electrones desde el NADH y el FADH2 hasta el oxígeno conduce al bombeo de H+ desde la matriz hacia el espacio intermembranoso. Este gradiente de H+ puede producir ATP cuando pasa a través de la ATP sintasa en la membrana mitocondrial interna. El dinitrofenol disipa el gradiente de H+, reduciendo la producción de ATP. Bajo estas codiciones, los alimentos que se comen no se usan para producir ATP, lo que hace perder peso. Sin embargo, un exceso de inhibidor puede rebajar demasiado el nivel de ATP hasta un límite incompatible con la vida. La diferencia entre la pérdida de peso y la muerte está solo en una pequeña diferencia en la concentración de dinitrofenol, por lo que este compuesto es peligroso.


Tutoría del problema 4: Dinitrofenol

El dinitrofenol (DNP) es un agente desacoplante, porque tiene la capacidad de aislar el flujo de los electrones y el bombeo de H+ de la síntesis de ATP. Esto significa que la energía de la transferencia de electrones no se puede usar para la síntesis de ATP. Hace 50 años, se suministraba DNP como un fármaco para ayudar a los pacientes a perder peso.

¿Por qué tendrá ese efecto el DNP?
¿Por qué será peligroso su uso?


Dinitrofenol y metabolismo

IPB Image

En la fosforilación oxidativa, el flujo de electrones desde el NADH y el FADH2 hasta el oxígeno conduce al bombeo de H+ desde la matriz hacia el espacio intermembranoso.

IPB Image

Este gradiente de H+ puede producir ATP cuando pasa a través de la ATP sintasa en la membrana mitocondrial interna.

IPB Image

IPB Image


El dinitrofenol disipa el gradiente de H+, reduciendo la producción de ATP.

Bajo estas codiciones, los alimentos que se comen no se usan para producir ATP, lo que hace perder peso.

Sin embargo, un exceso de inhibidor puede rebajar demasiado el nivel de ATP hasta un límite incompatible con la vida.

La diferencia entre la pérdida de peso y la muerte está sólo en una pequeña diferencia en la concentración de dinitrofenol, por lo que este compuesto es peligroso.


_________________________________________________________

Problemas


Problema 5: Efecto del pH sobre la mitocondria

Si se aislan mitocondrias y se sitúan en un tampón de pH muy bajo, las mitocondrias comienzan a producir ATP. ¿Por qué?

A. El pH bajo aumenta la concentración de bases que causa el bombeo de H+ a través de la membrana interna, induciendo la producción de ATP.
B. La alta concentración de ácido en la cara externa de la mitocondria provoca un aumento de H+ en el espacio intermembranoso lo que provoca un incremento en la producción de ATP por la ATP sintasa.
C. El bajo pH aumenta la concentración de ácido en la matriz mitocondrial, una condición que normalmente causa producción de ATP.
D. El bajo pH aumenta la concentración de OH- en la matriz, lo que provoca la producción de ATP por la ATP sintasa.

_______________________________________________________________


Problema 6: Producción de ácido láctico

Se ha encontrado un nuevo fármaco que reduce la hepatitis vírica tipo B.

El fármaco es un análogo de una de las bases de los nucleotidos que forman el DNA y probablemente opera siendo incorporado en el virus e interrumpiendo los genes virales durante la replicación del DNA viral.

Sin embargo, los pacientes que fueron sometidos a la prueba clínica del fármaco comenzaron a sufrir una sobreproducción de ácido láctico que les llevo a la muerte por fallo hepático. La explicación correcta para este problema es:

A. La incorporación del fármaco en el DNA mitocondrial interrumpe la capacidad de la mitocondria para generar ATP.

B. El virus con mutaciones debe sobreproducir ácido láctico.
_____________________________________________________________________




#5 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 29 junio 2007 - 11:16

_____________________________________________

Continuamos...Respuestas 5-6

Problemas de Metabolismo


______________________________________


Problema 5: Efecto del pH sobre la mitocondria

Si se aislan mitocondrias y se sitúan en un tampón de pH muy bajo, las mitocondrias comienzan a producir ATP. ¿Por qué?

A. El pH bajo aumenta la concentración de bases que causa el bombeo de H+ a través de la membrana interna mitocondrial, induciendo la producción de ATP.

¡Correcto! = B. La alta concentración de ácido en la cara externa de la mitocondria provoca un aumento de H+ en el espacio intermembranoso lo que provoca un incremento en la producción de ATP por la ATP sintasa.

La producción mitocondrial de ATP requiere un gradiente de concentración de H+, con una alta concentración en el espacio intermembranoso y una baja concentración en la matriz. La membrana interna es impermeable a los H+, pero la membrana externa mitocondrial sí es permeable al paso de los H+. Así, situando a las mitocondrias en un tampón de pH bajo se produce un gradiente de H+ que puede generar ATP a través de la ATP sintasa.


C. El bajo pH aumenta la concentración de ácido en la matriz mitocondrial, una condición que normalmente causa producción de ATP.

D. El bajo pH aumenta la concentración de OH- en la matriz, lo que provoca la producción de ATP por la ATP sintasa.

Tutoría del problema 5: Efecto del pH sobre la mitocondria

Si se aislan mitocondrias y se sitúan en un tampón de pH muy bajo, las mitocondrias comienzan a producir ATP. ¿Por qué?

Permeabilidad de la membrana exterior

La producción mitocondrial de ATP requiere un gradiente de concentración de H+, con una alta concentración en el espacio intermembranoso y una baja concentración en la matriz. La membrana interna es impermeable a los H+, pero la membrana externa mitocondrial si es permeable al paso de los H+ .

Así, situando a las mitocondrias en un tampón de pH bajo se produce un gradiente de H+ que puede generar ATP a través de la ATP sintasa.

IPB Image
__________________________________________


Problema 6: Producción de ácido láctico

Se ha encontrado un nuevo fármaco que reduce la hepatitis vírica tipo B. El fármaco es un análogo de una de las bases de los nucleotidos que forman el DNA y probablemente opera siendo incorporado en el virus e interrumpiendo los genes virales durante la replicación del DNA viral. Sin embargo, los pacientes que fueron sometidos a la prueba clínica del fármaco comenzaron a sufrir una sobreproducción de ácido láctico que les llevo a la muerte por fallo hepático. La explicación correcta para este problema es:

¡Correcto! = A. La incorporación del fármaco en el DNA mitocondrial interrumpe la capacidad de la mitocondria para generar ATP.

El concepto clave es que el ácido láctico se produce sólo cuando se realiza ejercicio en los músculos o cuando la función mitocondrial está inhibida. La drástica sobreproducción de ácido láctico y el fallo hepático causado por el fármaco, que simula la función de un nucleótido, debe ocurrir sólo si este análogo es incorporado en el DNA mitocondrial, interrumpiendo la función mitocondrial. Trágicamente, esto es exactamente lo que sucede en este caso.


B. El virus con mutaciones debe sobreproducir ácido láctico.


Tutoría del problema 6: Producción de ácido láctico


¿Por qué tiene lugar la fermentación?

La sobreproducción de ácido láctico es consecuencia de que la fermentación ocurre en gran proporción. Sabiendo que el fármaco puede interferir con la replicación del DNA, parece lógico concluir que el fármaco ha interferido con el DNA mitocondrial y afecta a la producción normal de ATP.

Si se interfiere la capacidad para producir ATP en la mitocondria, el ATP debe producirse fuera de la mitocondria, a través de la fermentación que tiene lugar en el citosol. Aunque el uso de la fermentación es normal para el organismo, especialmente por las células musculares durante el ejercicio físico fuerte, la fermentación es una respuesta temporal que no puede ser mantenida en el tiempo en humanos.

En el caso de los pacientes del ensayo clínico, la exposición continuada al fármaco afecta seriamente al DNA mitocondrial, incapacitando a un gran número de mitocondrias para producir ATP. La producción de ácido láctico por la fermentacion será continuada y eventualmente colapsa el hígado.

_____________________________________________________


Problemas 7-8
_____________________________________________________

Problema 7: Relacion piruvato/lactato

Explique por qué las células en condiciones anaeróbicas la relación piruvato/ lactato es mucho menor que 1 mientras que bajo condiciones aeróbicas la razón piruvato/ lactato es mucho mayor que 1.

A. El lactato se produce a partir del piruvato sólo en condiciones anaeróbicas
B. Bajo condiciones anaeróbicas el piruvato es convertido a dióxido de carbono
C. En condiciones anaeróbicas, el piruvato es convertido a glucosa usando la energía luminosa
D. El lactato es el aceptor electrónico terminal bajo condiciones aeróbicas
E. El piruvato es transportado dentro de la mitocondria bajo condiciones anaeróbicas

_________________________

Problema 8: Mitocondrias

¿Cuál de los siguientes enunciados acerca de la mitocondria es falso?

A. Contienen una membrana externa y otra interna.
B. La región encerrada en la membrana interna se denomina matriz.
C. Contienen DNA y ribosomas.
D. Son un lugar importante para la producción de energía en las células.
E. Contienen membranas tilacoides internas apiladas

______________________________________________________________________

#6 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 01 julio 2007 - 08:24

__________________________________________________

Respuestas


Tutoría del problema 7: Relación piruvato/lactato

Explique por qué en las células, en condiciones anaeróbicas, la relación piruvato/ lactato es mucho menor que 1, mientras que bajo condiciones aeróbicas la razón piruvato/ lactato es mucho mayor que 1.

A. El lactato es producido desde el piruvato sólo en condiciones anaeróbicas.
B. Bajo condiciones anaeróbicas el piruvato es convertido a dióxido de carbono.
C. En condiciones anaeróbicas, el piruvato es convertido a glucosa usando la energía luminosa.
D. El lactato es el aceptor electrónico terminal bajo condiciones aeróbicas.
E. El piruvato es transportado dentro de la mitocondria bajo condiciones anaeróbicas.


Condiciones anaeróbicas y producción de ácido láctico

La vía glicolítica produce piruvato, que en presencia de oxígeno será después metabolizado en el ciclo del ácido cítrico para producir NADH y FADH2 , que alimentarán la fosforilación oxidativa en la mitocondria. Normalmente, el ácido láctico descenderá bajo estas condiciones.

IPB Image

En ausencia de oxígeno (anaeróbicas), el piruvato puede ser convertido a ácido láctico, la única reacción que puede regenerar NAD+ para que pueda continuar la glicolisis. La producción de ácido láctico solo bajo condiciones anaeróbicas explica porque la razón piruvato/lactato es mucho menor que 1 en células anaeróbicas y mucho mayor que 1 en condiciones aeróbicas.

IPB Image

RESPUESTA:

A. El lactato se produce a partir del piruvato sólo en condiciones anaeróbicas.

La vía glicolítica produce piruvato, que en presencia de oxígeno será después metabolizado en el ciclo del ácido cítrico para producir NADH y FADH2 , que alimentarán la fosforilación oxidativa en la mitocondria. Normalmente, el ácido láctico descenderá bajo estas condiciones. En ausencia de oxígeno (anaeróbicas), el piruvato puede ser convertido a ácido láctico, la única reacción que puede regenerar NAD+ para que pueda continuar la glicolisis. La producción de ácido láctico, solo bajo condiciones anaeróbicas, explica porque la razón piruvato/lactato es mucho menor que 1 en células anaeróbicas y mucho mayor que 1 en condiciones aeróbicas.

_____________________________________________________________


Tutoría del problema 8: Mitocondrias

¿Cuál de los siguientes enunciados acerca de la mitocondria es falso?

A. Contienen una membrana externa y otra interna.
B. La región encerrada en el interior de la membrana interna se denomina matriz.
C. Contienen DNA y ribosomas.
D. Son un lugar importante para la producción de energía.
E. Contienen membranas tilacoides internas apiladas.

Características de las mitocondrias

IPB Image

Las mitocondrias tienen dos membranas, interna y externa. La membrana interna esta replegada en crestas y contiene los sistemas transportadores de electrones y de la fosforilación oxidativa; esta función es la que mantiene la síntesis de ATP.

La región limitada por la membrana interna se llama matriz. En ese lugar es donde el piruvato es oxidado a acetil-CoA y donde tienen lugar todas las reacciones del ciclo del ácido cítrico.

Los ribosomas están localizados en tres lugares en la célula, uno de ellos es la mitocondria. También estan presentes en el retículo endoplásmico y en el citoplasma.

Las membranas tilacoides apiladas no están presentes en la mitocondria. Se apilan formando granas dentro de los plástidos, tales como los cloroplastos, y están implicadas en la fotosíntesis. Las membranas tilacoides tienen una función similar a la membrana interna mitocondrial. Es donde está situada la ATP sintasa en plantas.

RESPUESTA:

E. Contienen membranas tilacoides internas apiladas.

Las membranas tilacoides apiladas (grana) existen sólo en los plastos, tales como los cloroplastos, no en la mitocondria.


_______________________________________________________________

Problemas 9-10

Problema 9: Cadena de transporte electrónico

La cadena de transporte electrónico está localizada predominantemente en:

A. la membrana exterior mitocondrial|
B. el espacio intermembranoso de la mitocondria
C. la membrana interna de la mitocondria
D. la matriz mitocondrial
E. el citoplasma de las células

____________________________________________________

Problema 10: El pH durante el transporte electrónico

¿Qué compartimento celular alcanza una fuerte acidez (alta concentración de iones hidrógeno y bajo valor de pH) durante el transporte electrónico mitocondrial?

A. Estroma mitocondrial
B. Citoplasma
C. Reticulo endoplásmico
D. Espacio entre las membranas mitocondriales, interna y externa
E. Membranas mitocondriales

______________________________________________________

#7 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 03 julio 2007 - 08:05

_________________________________________________

Respuestas...


Tutoría del problema 9: Cadena de transporte electrónico

La cadena de transporte electrónico está localizada predominantemente en:

A. la membrana externa mitocondrial
B. el espacio intermembranoso de la mitocondria
C. la membrana interna de la mitocondria
D. la matriz mitocondrial
E. el citoplasma de las células
La membrana interna de la mitocondria

La membrana interna de la mitocondria contiene las proteínas de los transportadores de la cadena electrónica y es la barrera que permite la formación del gradiente de H+ para la producción de ATP a través de la ATP sintasa.

IPB Image

RESPUESTA:

C. ) la membrana interna de la mitocondria

La membrana interna de la mitocondria contiene las proteínas de los transportadores de la cadena electrónica y es la barrera que permite la formación del gradiente de H+ para la producción de ATP a través de la ATP sintasa.


____________________________________________________________

Tutoría del problema 10: El pH durante el transporte electrónico

¿Qué compartimento celular alcanza una fuerte acidez (alta concentración de iones hidrógeno y bajo valor de pH) durante el transporte electrónico mitocondrial?

Espacio intermembranoso de la mitocondria

El transporte de electrones se produce cuando el NADH y el FADH2 donan electrones a los complejos en la membrana interna mitocondrial. Los electrones fluyen a través de los complejos y son eventualmente donados al oxígeno para formar agua.

IPB Image

Este proceso bombea protones (H+) hacia el espacio intermembranoso. El gradiente formado (alta concentración de protones en el espacio intermembranas y baja concentración en la matriz mitocondrial) provoca un flujo de electrones a través de la ATP sintasa situada en la membrana interna para la produccion de ATP.

IPB Image


Tutorial del Problema 10: El pH durante el transporte electrónico


¿Qué compartimento celular alcanza una fuerte acidez (alta concentración de iones hidrógeno y bajo valor de pH) durante el transporte electrónico mitocondrial?

A. Estroma mitocondrial
B. Citoplasma
C. Retículo endoplásmico

RESPUESTA:

D.- Espacio entre las dos membranas mitocondriales, interna y externa

El transporte de electrones produce una alta concentración de H+ (bajo valor de pH) en el espacio intermembranoso de la mitocondria.


E. Membranas tilacoides
________________________________________________________________


Problemas 11-12
_

Problema 11: Fermentación

En ausencia de oxígeno, la principal función de la fermentación es:

A. producir amino acidos para la síntesis de proteínas
B. generar un gradiente de protones pata la síntesis del ATPs
C. oxidar la glucosa para generar transportadores de electrones reducidos
D. generar alcohol para bebidas
E. regenerar NAD+ desde NADH para asegurar que la glicolisis continue

_________________________________________________________________

Problema 12: Hexoquinasa

En la primera reacción de la glicolisis, la enzima hexoquinasa usa ATP para transferir un grupo fosfato a la glucosa y formar glucosa-6-fosfato.

El producto continúa la glicolisis para ser oxidado a piruvato, precursor del acetil-CoA que se oxidará en el ciclo del ácido cítrico.

Suponer que una célula dispone sólo de glucosa para obtener energía y que la actividad hexoquinasa es de repente parada en esta célula.

¿Cuál de las siguientes condiciones se producirá?

A. La célula continuará produciendo energía mediante el transporte electrónico mitocondrial.
B. La célula continuará produciendo ATP mediante el ciclo del ácido cítrico.
C. La célula será finalmente incapaz de producir ATP.
D. La célula estará forzada a disparar la fermentación para producir ATP.
E. El consumo de oxígeno por la célula estará incrementado

_____________________________________________________________________

#8 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 07 julio 2007 - 09:11

_____________________________________________________________

Respuestas...

Problemas de Metabolismo


Tutoría del problema 11: Fermentación

En ausencia de oxígeno, la principal función de la fermentación es:

A. producir aminoácidos para la síntesis de proteínas
B. generar un gradiente de protones para la síntesis del ATP
C. oxidar la glucosa para generar transportadores de electrones reducidos
D. generar alcohol para bebidas
E. regenerar NAD+ desde NADH para asegurar que la glicolisis continúe

El objetivo de la fermentación

La fermentación permite continuar a la glicolisis mediante la regeneración del NAD+ desde el NADH. El NAD+ es limitante y debe estar disponible para conseguir la continuación de la degradación glicolítica de la glucosa, que es la fuente de ATP en condiciones anaeróbicas.


Respuesta correcta - E. regenerar NAD+ desde NADH para asegurar que la glicolisis continúe

La fermentación permite continuar a la glicolisis por la regeneración del NAD+ desde el NADH. El NAD+es limitante y debe estar disponible para conseguir la continuación de la degradación glicolítica de la glucosa, que es la fuente de ATP en condiciones anaeróbicas.


_________________________________________________________________


Tutoría del problema 12: Hexoquinasa

En la primera reacción de la glicolisis, la enzima hexoquinasa usa ATP para transferir un grupo fosfato a la glucosa y formar glucosa-6-fosfato. El producto continúa la glicolisis para ser oxidado a piruvato, precursor del acetil-CoA que se oxidará en el ciclo del ácido cítrico. Suponer que una célula tiene solo glucosa disponible para energía y que la actividad hexoquinasa es de repente parada en esta célula. ¿Cuál de las siguientes condiciones se producirá?

El papel de la hexoquinasa en la producción de ATP

La glicolisis debe tener lugar para que se produzca ATP, independientemente de que sea la fermentación o el ciclo del ácido cítrico lo que continúe el metabolismo del piruvato. Puesto que la hexoquinasa está implicada en la primera reacción glicolítica, si su actividad es bloqueada, la célula no puede continuar la producción de ATP por ninguna de las vías.

En la primera reacción de la glicolisis, la enzima hexoquinasa usa ATP para transferir un grupo fosfato a la glucosa y formar glucosa-6-fosfato. El producto continúa la glicolisis para ser oxidado a piruvato, precursor del acetil-CoA que se oxidará en el ciclo del ácido cítrico. Suponer que una célula dispone sólo de glucosa para obtener energía y que la actividad hexoquinasa es de repente parada en esta célula.
¿Cuál de las siguientes condiciones se producirá?

A. La célula continuará produciendo energía mediante el transporte electrónico mitocondrial
B. La célula continuará produciendo ATP mediante el ciclo del ácido cítrico.

Respuesta correcta - C. La célula será finalmente incapaz de producir ATP

Porque la producción de energía requiere que la glucosa primero se metabolice por la glicolisis para que después el piruvato pueda incorporarse al ciclo del ácido cítrico; la pérdida de hexoquinasa puede bloquear la producción de ATP en la célula.


D. La célula estará forzada a disparar la fermentación para producir ATP.
E. El consumo de oxígeno por la célula estará incrementado.
__________________________________________________________________

Problemas 13-14-15

Problema 13: Almacenamiento de la energía útil

Cómo resultado de la glicolisis, oxidación del piruvato y ciclo del ácido cítrico, sólo una pequeña parte de la energía de la glucosa se ha convertido en ATP. En este punto, la mayoría de la energía útil está contenida en:

A. NAD+ y FAD transportadores de electrones oxidados
B. dióxido de carbono
C. piruvato
D. acetil-coenzima A
E. NADH y FADH2 transportadores de electrones reducidos

____________________________________________________

Problema 14: Aceptor terminal de electrones

El último aceptor de electrones durante la respiración mitocondrial es:

A. H2O
B. NAD+
C. FAD
D. ATP
E. O2

_______________________________________________________


Problema 15: Metabolismo durante un infarto de miocardio

Durante un infarto de miocardio, el flujo sanguineo a través del músculo cardiaco se interrumpe por bloqueo de un arteria coronaria. ¿Cómo se puede esperar que cambie el metabolismo en el corazón?

A. la fosforilación oxidativa bajará lentamente en las mitocondrias
B. la velocidad de producción de ácido láctico debe de estar estimulada
C. el uso de glucosa por el tejido muscular debería incrementarse
D. la producción de agua por la mitocondria será inhibida
E. todos ellos son los cambios metabólicos esperados



__________________________________________________________________________






#9 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 24 julio 2007 - 04:32

_____________________________________________________

Respuestas...

Problema 13: Almacenamiento de la energía útil

Como resultado de la glicolisis, la oxidación del piruvato y ciclo del ácido cítrico, sólo una pequeña parte de la energía de la glucosa se ha convertido en ATP. En este punto, la mayoría de la energía útil está contenida en:

A. transportadores de electrones oxidados NAD+ y FAD

B. dióxido de carbono

C. piruvato

D. acetil-coenzima A

RESPUESTA CORRECTA = E. transportadores de electrones reducidos NADH y FADH2

La fosforilación oxidativa produce la mayoría de la energía generada en la célula. La combinación de la glicolisis y el ciclo del ácido cítrico sólo rinde 4 ATP. La mayoría de la energía es almacenada en los transportadores de electrones NADH y FADH2.


TUTORIA

Tutoría del problema 13: Almacenamiento de la energía útil


Energía útil después del ciclo del ácido cítrico

La fosforilación oxidativa produce la mayoría de la energía generada en la célula. La combinación de la glicolisis y el ciclo del ácido cítrico sólo rinde 4 ATP. La mayoría de la energía se almacena en los transportadores de electrones NADH y FADH2. La fosforilación oxidativa puede producir 3 ATP por cada NADH y 2 ATP por cada FADH2.

IPB Image

______________________________________________

Problema 14: Aceptor terminal de electrones


El último aceptor de electrones durante la respiración mitocondrial es:

A. H2O

B. NAD+

C. FAD

D. ATP

RESPUESTA CORRECTA = E. O2

El transporte de electrones en la membrana interna mitocondrial se produce a través de una serie de complejos proteicos que reciben los electrones desde NADH y FADH2. La transferencia de electrones a través de los complejos proteicos conlleva un bombeo de protones desde el interior mitocondrial hasta el espacio intermembranoso, y los electrones finalmente son aceptados por el oxígeno, que se reduce a agua
.

Tutoría del problema 14: Aceptor terminal de electrones

El último aceptor de electrones durante la respiración mitocondrial es:

E. O2

El transporte electrónico en la membrana interna mitocondrial

El transporte de electrones in la membrana interna mitocondrial se produce a traves de una serie de complejos proteicos que reciben los electrones desde NADH y FADH2. La transferencia de electrones a través de los complejos proteicos conlleva un bombeo de protones desde el interior mitocondrial hasta el espacio intermembranoso, y los electrones finalmente son aceptados por el oxígeno, que se reduce a agua.

IPB Image

El significado de que sea el O2 el último aceptor de electrones

Nuestra principal razón para respirar es tomar oxígeno para que actúe como último aceptor de electrones en la respiración celular. El agua producida representa alrededor de 1/3 de nuestras necesidades por día. El resto del agua necesaria debe ser provista a través de la alimentación o la bebida. Cualquier reducción en el oxígeno en nuestro organismo restringe severamente nuestra capacidad de producir ATP. Nuestros cerebros carecen de la ruta fermentativa y, por ello, son particularmente sensibles a la deficiencia de oxígeno.

________________________________________________________________

Todas son muy buenas, pero esta que sigue es una muy bonita pregunta!

Problema 15: Metabolismo durante un infarto de miocardio

Durante un infarto de miocardio, el flujo sanguineo a través del músculo cardiaco se interrumpe por bloqueo de un arteria coronaria.
¿Cómo se puede esperar que cambie el metabolismo en el corazón?

A. la fosforilación oxidativa bajará lentamente en las mitocondrias

B. la velocidad de producción de ácido láctico debe de estar estimulada

C. el uso de glucosa por el tejido muscular debería incrementarse

D. la producción de agua por la mitocondria será inhibida

RESPUESTA CORRECTA = E. todos ellos son los cambios metabólicos esperados

Las arterias portan sangre oxigenada. Si el flujo de sangre a través de las arterias coronarias en el corazón está bloqueada, el corazón está siendo privado de oxígeno. Todas las observaciones expresadas arriba son efectos que cabe esperar cuando hay un insuficiente aporte de oxígeno a las células, que provoca un descenso de la respiración celular y, en consecuencia, un aumento de las reacciones de fermentación.


Tutoría del problema 15: Metabolismo durante un infarto de miocardio

Effectos de un infarto de miocardio sobre el metabolismo del corazón

Reduciendo el flujo de sangre en el corazón se restringe la liberación de oxígeno. Este hecho aminora la fosforilación oxidativa en las mitocondrias, requiriendo que las células pongan en marcha las reacciones fermentativas para obtener ATP, produciendo ácido láctico para regenerar el NAD+ para que la glicolisis continue. Puesto que la glicolisis produce escaso ATP, el aporte de glucosa necesario para incrementar la energía consume las reservas de glucógeno. El agua se produce cuando el oxígeno es el último aceptor de electrones. Así, sin oxígeno la producción de agua desde el transporte electrónico está severamente inhibida.

__________________________________________________

Problemas 16 y 17...
__________________________________________________

Problema 16: Producción de ATP

La mayor producción de ATP durante el metabolismo aerobio tiene lugar cuando los electrones se transfieren desde __________ y _____________ hacia _______________.

A. FADH2, NADH, H2O

B. O2, FADH2, NADH

C. FADH2, O2, NADH

D. NADH, O2, FADH2

E. FADH2, NADH, O2

_____________________________________________________


Problema 17: ATP sintasa

La ATP sintasa puede producir ATP usando como fuente directa de energía:

A. energía desde la conversión de glucosa a piruvato

B. energía desde la oxidación de piruvato para producir CO2 y H2O

C. energía desde un gradiente de protones establecido en la mitocondria

D. energía derivada desde la ruptura de NADH y FADH2

E. energía desde el metabolismo de aminoácidos
________________________________________________________

#10 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 27 julio 2007 - 06:40

______________________________________________________

Respuestas..


Problema 16: Producción de ATP

La mayor producción de ATP durante el metabolismo aerobio tiene lugar cuando los electrones se transfieren desde __FADH2__ y __NADH__ hacia __O2__.

A. FADH2, NADH, H2O

B. O2, FADH2, NADH

C. FADH2, O2, NADH

D. NADH, O2, FADH2

RESPUESTA CORRECTA: E. FADH2, NADH, O2

Tutoría del problema 16: Producción de ATP


La mayor producción de ATP durante el metabolismo aerobio tiene lugar cuando los electrones se transfieren desde __FADH2__ y __NADH__ hacia __O2__

Después del ciclo del ácido cítrico, la mayoría de la energía se almacena en los transportadores de electrones reducidos, NADH y FADH2. Los electrones de los coenzimas reducidos son donados a la cadena de transporte electrónico en la membrana interna mitocondrial y son transferidos finalmente al oxígeno, que se reduce a agua. El gradiente de protones que se produce durante este proceso puede generar ATP por su paso a través de ATP sintasa asociada a la membrana interna mitocondrial.[/b]


_______________________________________________________________


Problema 17: ATP sintasa

La ATP sintasa puede producir ATP usando como fuente directa de energía:

A. energía desde la conversión de glucosa a piruvato.

B. energía desde la oxidación de piruvato para producir CO2 y H2O.

RESPUESTA CORRECTA = C. energía desde un gradiente de protones establecido en la mitocondria

Los electrones desde el NADH y FADH2 fluyen a través de la cadena de transporte electrónica en la membrana interna mitocondrial generando un flujo de H+ hacia el espacio intermembranoso. Este gradiente de protones (gradiente de H+) pasa a través del complejo enzimático ATP sintasa situado en la membrana y es la fuente de energía productora de ATP.


D. energía derivada desde la ruptura de NADH y FADH2

E. energía desde el metabolismo de aminoácidos.

Tutoría del problema 17: ATP sintasa

La ATP sintasa puede producir ATP usando como fuente directa de energía:

Producción de ATP por ATP sintasa

Los electrones desde el NADH y FADH2 fluyen a través de la cadena de transporte electrónica en la membrana interna mitocondrial generando un flujo de H+ hacia el espacio intermembranoso.


IPB Image


Este gradiente de protones (gradiente de H+) pasa a través del complejo enzimático ATP sintasa situado en la membrana y es la fuente de energía productora de ATP.


IPB Image


__________________________________________________________________

Fin del facsimil...
__________________________________________________________________

#11 little_lady

little_lady

    Inmortal

  • 5.475 Mensaje(s)
  • Gender:Female
  • Location:Stgo_Sn Fdo

Publicado el 09 agosto 2007 - 11:55

uhhfff.. creo.que.ocuparé..harta.información.de.por.acá...

gracias.=)


juega...rie...crece

#12 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 10 septiembre 2007 - 08:19

__________________________________________________

INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO. CONCEPTOS GENERALES.


ÁNGEL LUIS SACRISTÁN OLMOS

www.portaleso.com


Las células intercambian continuamente materia y energía con el entorno, introducen materia y la transforman con el objetivo de construir, renovar sus estructuras y conseguir la energía necesaria para sus funciones. Estas transformaciones que tienen lugar en la célula ocurren por medio de un conjunto de reacciones químicas, catalizadas por enzimas, se denominan metabolismo.


Los objetivos del metabolismo son:

1. Obtención de energía útil (ATP) para la célula, a partir de la luz, de las sustancias inorgánicas (quimiosíntesis)o moléculas orgánicas.
2. Convertir nutrientes exógenos en precursores de macromoléculas.
3. Construcción de macromoléculas propias a partir de dichos precursores.
4. Formación y degradación de las macromoléculas de biomoléculas, como hormonas, neurotransmisores, proteínas y lípidos de membrana, etc.



CARACTERÍSTICAS DEL METABOLISMO


1) Es muy frecuente que el producto de una reacción metabólica sea el sustrato de otra u otras, de tal manera que muchas reacciones se encadenan y forman una secuencia ordenada, que se denomina vía o ruta metabólica, como por ejemplo la glucólisis, Beta-oxidación, ciclo de la ornitina, etc.

Sustrato A ----> sustrato B ---->sustrato C ----> sustrato D
---------------E1---------------E2----------------E3


2) Cada vía metabólica tiene una finalidad, por ejemplo, la glucólisis es la ruta de degradación de la glucosa para obtener energía, el ciclo de Calvin sintetizar monosacáridos en la fase oscura de la fotosíntesis, etc.

3) Cada una de las sustancias o moléculas que intervienen en las reacciones metabólicas se denomina metabolitos, como el ácido pirúvico, glucosa-6-fosfato, gliceraldehído, etc.

4) En el metabolismo tienen lugar muchas reacciones (muchas vías o rutas), que tienen lugar de forma simultánea, y para evitar interferencias entre ellas cada una ocurre en un compartimento celular (en un orgánulo), es decir, las rutas están compartimentalizadas, y con ello la eficacia enzimática es más eficaz. Por ejemplo:

• Citoplasma: Glucólisis, gluconeogénesis, glucogenogenesis, síntesis de triglicéridos y de proteínas (traducción).
• Mitocondria: Ciclo de krebs, Beta-oxidación, fosforilación oxidativa.
• Retículo endoplasmático: síntesis de lípidos y de proteínas.
• Núcleo: duplicación y transcripción.

5) El metabolismo está regulado por enzimas, que son específicas de cada metabolito o sustrato y actúan sobre cada reacción o etapa de cada ruta metabólica. Cada reacción o etapa tiene una enzima específica. A veces varias enzimas se asocian para aumentar su eficacia y constituyen complejos multienzimáticos como el de la piruvato deshidrogenasa, que actúa sobre el pirúvico al entrar en la mitocondria.

Si existe un mutación en el gen que codifica dicha enzima, esa ruta metabólica queda afectada, y provoca alteraciones metabólicas (enfermedades metabólicas). Garrod lo denominó “errores congénitos del metabolismo”.

6) La energía desprendida en las reacciones exotérmicas o exoergónicas se utiliza en las endoergónicas, transportándoles a moléculas especializadas, como el ATP.

7) Las rutas metabólicas pueden ser lineales, en las que se parte de un metabolito inicial que se va transformando y origina otro distinto, (A--->B--->C--->D) como la glucólisis, hélice de Lynen, etc y circulares, como el Ciclo de Krebs, el de la ornitina o el de Calvin, en las que se parte de un metabolito que sufre distintas transformaciones para originar distintos productos y regenerar el metabolito inicial.

Además unas rutas están relacionadas con otras (entrecruzadas) es decir, un metabolito puede intervenir en rutas distintas según las necesidades de la célula, como el ácido alfa cetoglutárico. Las conexiones entre distintas vías metabólicas constituyen el metabolismo intermediario.

8 ) Casi todas las reacciones del metabolismo son reversibles, es decir, pueden transcurrir en ambos sentidos (reactivos<--> productos).


CATABOLISMO Y ANABOLISMO

Hay dos tipos de reacciones en el metabolismo:

1) Reacciones catabólicas o CATABOLISMO, en la que se transforman moléculas orgánicas complejas (polisacáridos, triglicéridos, proteínas, etc.) en otras más sencillas, orgánicas o inorgánicas, (pirúvico, láctico, amoníaco, CO2, etc.). En estas reacciones se libera energía contenida en los enlaces de estas macromoléculas, y es almacenada en los enlaces fosfato de alta energía del ATP. Es decir se pasa de moléculas con alto contenido energético (muy reducidas) a otras con escaso contenido (muy oxidadas). Catabolismo es sinónimo de destrucción o de degradación.


2) Reacciones anabólicas o ANABOLISMO, es la síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras más sencillas, es decir, se crean nuevos enlaces, para ello es necesario un aporte de energía, el ATP. Este ATP procede del catabolismo, de la fotosíntesis o de las quimiosíntesis.

Anabolismo es sinónimo de construcción o síntesis. Las nuevas moléculas son almacenadas para luego ser utilizadas o formar parte de la célula.


Hay rutas metabólicas anfibólicas, es decir, funcionan como anabólicas o catabólicas según las necesidades de la célula. El ejemplo típico es el TCA.

CATABOLISMO----------------------------------------------------------ANABOLISMO

Reacciones de degradación o destrucción------------------------------Reacciones de síntesis o construcción
Reacciones de oxidación-------------------------------------------------Reacción de reducción
Desprenden energía------------------------------------------------------Consumen energía

En el CATABOLISMO. A partir de muchos sustratos distintos, se originan los mismos productos (rutas convergentes)

En el ANABOLISMO. A partir de pocos sustratos distintos, se originan muchos productos distintos(rutas divergentes)


___________________________________________

#13 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 13 septiembre 2007 - 06:39

__________________________________________

Continuamos....
__________________________________________

INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO. CONCEPTOS GENERALES.
ÁNGEL LUIS SACRISTÁN OLMOS
www.portaleso.com

___________________________________________



FASES DEL CATABOLISMO Y ANABOLISMO

Tanto el anabolismo como el catabolismo tienen lugar en tres fases:


CATABOLISMO


• FASE I: Las grandes macromoléculas se degradan en sus monómeros con enzimas específicos Ocurre fuera de la célula, como en la digestión.

• FASE II: Los monómeros son degradados por procesos específicos hasta Acetil-CoA. Se produce algo de ATP. Glucólisis, -oxidación, transaminación.

• FASE III: El Acetil-CoA es oxidado hasta CO2 y H2O,originando gran cantidad de NADH (PODER REDUCTOR) y ATP. Ocurre en la mitocondria . También se genera ATP en la fosforilación oxidativa.

Son rutas convergentes.

Las principales rutas catabólicas son:

• Anaeróbica: (en el citoplasma) glucólisis, rotura de triglicéridos, desaminación y transaminación.

• Anaeróbica: (en la mitocondria) transporte electrónica y -oxidación.

• Aeróbica: (en la mitocondria) Fosforilación oxidativa.

ANABOLISMO


Comienza en la fase III por los pequeños compuestos originados en la fase III del catabolismo. En la fase II se forman los monómeros y en la fase I se forman los polímeros.

Por tanto son rutas divergentes.

Las principales rutas anabólicas son:

• De glúcidos: gluconeogenésis y glucogenogenesis.

• De lípidos: síntesis de ácidos grasos, glicerina y triglicéridos.

• De proteínas: traducción.

• De ácidos nucleicos: replicación y transcripción.


El catabolismo y anabolismo son simultáneos y son interdependientes, pero NO SON exactamente las mismas reacciones en sentido contrario, debido a varios motivos:

• Muchas reacciones catabólicas son irreversibles, es decir, no hay posibilidad de que ocurran en sentido contrario.

• Las rutas catabólicas y anabólicas pueden localizarse en distintos compartimentos

• La regulación enzimática es distinta en casi todas los procesos.

Ej: la síntesis de glucosa (gluconeogénesis) no es la inversa de la glucólisis.

TIPOS DE METABOLISMO


Todos los seres vivos necesitan materia para crecer y desarrollarse, requiriendo todo tipo de elementos. El elemento más importante es el carbono, ya que es el componente fundamental de todas las biomoléculas.

Si la fuente de carbono es el carbono inorgánico (CO2), que es la forma más oxidada del carbono, y lo convierten en materia orgánica, es decir, son capaces de convertir la MI en MO, el metabolismo de ese ser vivo es AUTÓTROFO o LITOTROFO. Si la fuente de carbono es materia orgánica (carbono más o menos reducido, como glucosas, grasa, etc), ya que no pueden transformar la MI en MO, el metabolismo es HETERÓTROFO u ORGANOTROFO.

Los seres vivos también necesitan energía. Si la fuente de energía es la luz (energía luminosa) el metabolismo es FOTÓTROFO (fotosintético) y el ser vivo hace fotosíntesis; si pueden utilizar la energía química, liberada en reacciones químicas de oxidación contenidas en moléculas que toman del exterior, el metabolismo es QUIMIOTROFO o quimiosintéticos. En los quimiotrofos la fuente de carbono y energía es la misma sustancia.

Combinando estos criterios, tenemos esta clasificación:
_________________________________________________________

TIPOS DE ORGANISMO------------------------------------ORIGEN DE LA ENERGÍA--------ORIGEN DEL CARBONO------EJEMPLO DE ORGANISMOS

Fotolitótrofo (fotoautótrofo = autótrofo fotosintético)--------------------------Luz-------------------------------CO2----------------------
Plantas superiores, algas, cianobacterias, bacterias purpúreas del azufre y bacterias verdes del azufre


Fotoorganotrofos(fotoheterotrofo =heterótrofo fotosintético)-----------------Luz--------------------------Orgánico---------------------Bacterias purpúreas no azufradas

Quimiolitótrofos quimioautótrofos = autótrofo quimiosintético)---------------Reacciones químicas----------CO2---------------------Bacterias nitrificantes, bacterias incoloras del azufre

Quimioorganotrofos (quimioheterotrofos o heterotrofo típico)-----------------Reacciones químicas----------------Orgánico--------Animales, hongos, protozoos, muchas bacterias
___________________________________________________________



PAPEL DE LOS NUCLEÓTIDOS DE ADENOSINA (ATP) Y DE PIRIDINA (NADH Y NADPH) EN EL METABOLISMO.


PAPEL DEL ATP


En el metabolismo hay reacciones que liberan energía y otras que la consumen. La liberación y el consumo no deben porqué ocurrir al mismo tiempo ni en el mismo lugar. En la célula existe un mecanismo que almacena y transporta la energía desde donde se produce hasta los que se consume. Este mecanismo consiste en la formación (almacena energía) y la ruptura de enlaces químicos (la libera). Dichos enlaces son los enlaces éster fosfóricos de alta energía (ricos en energía) del sistema ADP-ATP (o par ATP-ADP) entre el 2º y 3º y 1º-2º fosfatos.

Es decir, el ATP es un nucléotido que, aparte de su papel estructural como componente de los ácidos nucleicos, desempeña un papel crucial en el metabolismo, ya que es la manera más eficaz de almacenar y transportar energía. Por ello se le denomina moneda energética de la célula , aunque también se utilizan otros nucleótidos como el GTP, UTP, CTP. Este papel lo hace así=

1. Suministra energía para reacciones no espontáneas (biosíntesis, como la traducción, replicación) o funciones celulares como la contracción muscular, movimiento de cilios o el transporte activo.

Lo hace hidrolizando el primer fosfato (rompiendo el primer enlace éster-fosfórico), y por tanto perdiéndole, es decir, el ATP se desfosforila o se hidroliza. La energía liberada en esta hidrólisis es utilizada en las reacciones anteriores. Se dice que ambos procesos están acoplados.
Si lo necesita, de la misma manera el ADP también puede hidrolizar el segundo fosfato, y convertirse en AMP, liberando la misma cantidad de energía.
Al hidrolizarse cada fosfato del ATP libera mucha energía, unas 12 kcal/mol en las condiciones celulares, y en condiciones experimentales, unas 7,3 kcal/mol.



Defosforilación del ATP Defosforilación del ADP
----------7,3 kcal/mol------------------------7,3 kcal/mol
ATP + H2O <--> ADP + Pi <--> AMP + Pi
----------7,3 kcal/mol------------------------7,3 kcal/mol


• Otra función del ATP es la activación de un metabolito para que pueda reaccionar en una vía metabólica, se hace con la fosforilación de dicha molécula, que consiste en la adición de un grupo fosfato a dicha molécula., como ocurre en el paso de la glucosa a glucosa-6.fosfato para iniciar la glucólisis.



2. Acumula energía, formando enlaces de alta energía. Se produce una síntesis de ATP por fosforilación del ADP, proceso no espontáneo que está acoplado a otros que sean muy exoergónicos, es decir, que liberan mucha energía, como la fosforilación oxidativa o fotofosforilación. Hay tres procesos en los que se sintetiza ATP a partir de ADP:


1. Fosforilación a nivel de sustrato. En este caso un sustrato rompe algún enlace rico en energía, esta se libera y se aprovecha para fosforilar el ADP. Interviene las quinasas. Esto ocurre en la glucólisis y en el ciclo de Krebs.

2. Fosforilación oxidativa, acoplada al transporte electrónico en la membrana interna de la mitocondria.

3. Fosforilación fotosintética o fotosfoforilación acoplada al transporte electrónico en los tilacoides de cloroplasto.

En los dos últimos casos intervienen una proteínas de membrana denominadas ATP-sintasa, o también partículas Fo (mitocondria) o CFO (cloroplasto). Fosfoforilan el ADP al aprovechar una corriente de protones que las atraviesa. Se explica con la hipótesis quimiosmótica de Mitchell.


PAPEL DEL NADH Y NADPH (NUCLEÓTIDOS DE PIRIDINA). PODER REDUCTOR


Muchas reacciones del metabolismo son procesos redox u oxidorreducción, es decir, una molécula se oxida y otra se reduce. Como un átomo de hidrógeno está formado por un electrón, perder un electrón equivale a perder un átomo de hidrógeno, y reducirse a ganarlo.

Hay una relación entre el contenido de hidrógenos de una molécula y la cantidad de energía que se puede obtener de ella. Cuanto mayor sea el contenido en hidrógeno de un compuesto (cuánto más reducido esté) mayor es su contenido energético y más energía se puede sacar de él. Cuanto más oxidada esté una sustancia menos energía contiene. La energía de una molécula está en sus enlaces.

Así, los ácidos grasos (CH3-(CH2)14-COOH suministran mucho más energía que la glucosa (C6H1206) y ésta mucho más que el CO2 (sin hidrógenos, es la forma más oxidada del carbono).

Los electrones arrancados a una molécula A debe ganarlos otra molécula B, y de una a otra son transportados por dos compuestos especializados en ello: NAD y FAD.

Estos dos nucleótidos actúan como coenzimas de enzimas deshidrogenasas u oxidasas y participan en el metabolismo como moléculas transportadoras de hidrógenos (electrones) en reacciones redox.

Cuando un sustrato se oxida, captan los electrones y se reducen, cuando un sustrato se reduce, se los ceden y se oxidan. Cuando estos coenzimas se reducen los ceden a otras moléculas aceptoras de hidrógenos ( o electrones). En el caso de la respiración aeróbica el aceptor final de electrones es el oxígeno, en el caso de la fermentación es el pirúvico.


Oxidación del sustrato

NAD+ + AH2 <---> NADH + A

Reducción del sustrato

NAD: nicotin-adenin-dinucleótido
NADP nicotin-adenin-dinucleótido fosfato
FAD flavin-adenin-dinculeótido

Pueden estar oxidados o reducidos. Se indican así..

Estado oxidado correctamente NAD+, NADP+, FAD, incorrectamente NAD, NADP.

Estado reducido correctamente NADH + H+, NADPH + H+ , FADH2, incorrectamente NADH2, NADPH2,


El NAD y FAD se utilizan en procesos respiratorios, y el NADP en la biosíntesis de moléculas orgánicas.


EL CATABOLISMO


Es la fase degradativa del metabolismo y su objetivo principal es la obtención de energía para la célula. En él las moléculas orgánicas son transformadas en otras más sencillas como CO2, agua, amoníaco, urea, ácido úrico, (residuos metabólicos) que son eliminados como productos de excreción.

En esta degradación, la energía contendida en los enlaces covalentes de estas moléculas es liberada y almacenado en los enlaces fosfato del ATP. Este ATP es utilizado posteriormente para el anabolismo o para realizar funciones celulares.


Las reacciones catabólicas son reacciones de oxidación, es decir, de pérdida de electrones. Las moléculas orgánicas (formadas sobre todo por C e H) se oxidan de dos formas: perdiendo hidrógenos (deshidrogenación) o incorporando oxígenos (oxigenación).

Tipos de catabolismo


1) Según sea la molécula aceptora final de los electrones:

a) Fermentación, si es una molécula orgánica, como el ácido pirúvico
b) Respiración, si es inorgánico (si es el oxígeno y se convierte en agua se llama aeróbica o anaeróbica (si es el nitrato (se convierte en nitrito), el sulfato (se convierte en sulfito)

2) Según el grado de oxidación de la molécula inicial

a) Fermentación, si la oxidación es parcial o incompleta
b) Respiración, si la oxidación es total o completa

En realidad estos dos criterios son equivalentes

Se puede degradar en el catabolismo los glúcidos, los lípidos y las proteínas

CATABOLISMO DE GLÚCIDOS

El glúcido más utilizado e importante para las células como fuente de energía es la glucosa. La glucosa tiene distintos procedencias.

Glucosa--> Por Respiración
A) Glucolisis
B) Respiración--->
---> Ciclo de Krebs
---> Cadena de transporte electrónico

Glucosa---> Por Fermentación
A) Glucólisis
B) Fermentación


BALANCE ENERGÉTICO DE LA FERMENTACIÓN

C6H12O6 ---> 2 (CH3-CO-COOH) + 2 ATP+ 2 NADH+ + H+

BALANCE ENERGÉTICO FINAL DE LA RESPIRACIÓN

C6H12O6 + 6 O2 ---> 6 CO2 + 6 H20 + 38 ATP

De los 38 ATP, 2 se forman en el citoplasma por glucólisis y 36 en la mitocondria por fosforilación.

De los 38 ATP, 4 se forman por fosforilación en el ámbito de sustrato y 34 por fosforilación OXIDATIVA

OTRO BALANCE:

Citoplasma ------glucólisis------ 2 ATP


Mitocondria (matriz)--------------------Membrana interna
2 NADH 2 (de la glucólisis) -----------> 2 NADH2 = 6 ATP
2 ácido pirúvico (acetil CoA-----------> 2 NADH2 = 6 ATP

Krebs
6 NADH2 = 18 ATP
2 FADH2 = 4 ATP
2 GTP = 2 ATP

TOTAL = 38 ATP

La respiración es similar a una combustión porque es la reacción entre una sustancia con el oxígeno, pero tiene dos diferencias:

La combustión es un proceso incontrolado, esto origina una enorme pérdida de energía útil. La respiración está controlada por enzimas, por lo que la energía se libera gradualmente y apenas se pierde.

En la combustión la energía se pierde en forma de calor y luz. En la respiración se pierde en forma de calor (poco) y nula en luz, casi toda se aprovecha y se almacena como energía química (ATP).


________________________________________________



#14 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 05 octubre 2007 - 11:44

_____________________________________________

Adaptado de: A. Martínez Vea y A. Torras Rabasa
_____________________________________________

Características y composición de los compartimientos corporales


Agua corporal

En el adulto sano, el agua corporal representa aproximadamente el 60% de su peso; esta proporción es algo menor en las mujeres, alrededor del 50%, y disminuye al 50 y 45% del peso corporal en varones y mujeres, respectivamente, mayores de 60 ańos. Los nińos en su primer ańo de vida poseen mayor contenido de agua (65-75% del peso).

La mayor parte del agua corporal se distribuye en el espacio intracelular (40% del peso) y el resto (20%), en el espacio extracelular; en este último, el agua está repartida entre el espacio intravascular (45%) y el intersticial (15%). En el espacio extracelular se define un pequeńo espacio denominado transcelular, que comprende alrededor del 12% del agua total corporal; en éste se incluyen pequeńos compartimientos separados por una capa de epitelio. Cuando aumenta de forma inusual se le denomina "tercer espacio", debido a que el líquido contenido en su interior no se intercambia fácilmente con el resto del líquido extracelular.

Composición química

Aunque los solutos de los espacios intracelular y extracelular son similares, sus concentraciones difieren de forma notable. Así, el espacio intracelular contiene grandes cantidades de potasio, fosfato, magnesio y proteínas; por el contrario, los electrólitos más importantes del espacio extracelular son el sodio, el cloro, el calcio y el bicarbonato. Los principales cationes de los espacios extracelular e intracelular son, respectivamente, el sodio y el potasio. La distribución de iones entre las células y el espacio extracelular depende de su continuo transporte activo y pasivo a través de las membranas celulares. La bomba Na+K+ATPasa, que mantiene un bajo contenido de sodio y una elevada concentración de potasio en las células, es el más importante de estos sistemas de transporte. Las membranas que separan el espacio vascular del espacio intersticial son permeables a muchos electrólitos, a diferencia de las membranas que separan el espacio extracelular del intracelular, que no permiten el paso pasivo de electrólitos. Por el contrario, la mayoría de las membranas celulares son permeables al agua. La distribución de partículas osmóticas no iónicas como la glucosa depende de su transporte a través de las membranas y de su metabolismo celular. Así, la glucosa sólo se encuentra en cantidades significativas en el espacio extracelular, debido a que, después de su entrada en la mayoría de las células, es metabolizada y convertida en glucógeno y otros metabolitos. La urea pasa libremente por la mayoría de las membranas celulares, alcanzando concentraciones similares en todos los espacios corporales. Las proteínas intravasculares no atraviesan la pared vascular, por lo que crean una presión oncótica que retiene agua en el espacio intravascular.

Desplazamiento del agua entre los espacios intracelular y extracelular

El desplazamiento del agua entre estos espacios está determinado por la diferencia de concentración de solutos osmóticamente activos a cada lado de las membranas celulares. La medida del número total de solutos en una solución se denomina osmolalidad; ésta se relaciona directamente con la concentración molar de todos los solutos y con el número de partículas en las que se disocian en dicha solución. Los principales determinantes de la osmolalidad plasmática son el sodio con sus aniones acompańantes, la glucosa y la urea. Cuando la osmolalidad de un compartimiento disminuye, el agua se desplaza al compartimiento de mayor osmolalidad con el objeto de igualar las diferencias de osmolalidad.

La osmolalidad plasmática se determina por técnicas de laboratorio basadas en una propiedad física de las soluciones: la temperatura de congelación de una solución se reduce en proporción directa al número total de partículas libres en la solución. Los valores normales de la osmolalidad plasmática medidas por este método oscilan entre 285-295 mOsm/kg (mmol/kg). La osmolalidad plasmática también puede calcularse a través de las concentraciones molares de los tres solutos mayores: sodio, glucosa y urea.

Osmolalidad plasmática = 2 x Na (mEq/L) + glucosa (mg/dL)/18 + BUN (mg/dL)/2.8

en Unidades SI: 2 x Na (mmol/L) + glucosa (mmol/L + BUN (mmol/L) = 290 mOsm/Kg

En ausencia de hiperglucemia o de insuficiencia renal, la osmolalidad del líquido extracelular está relacionada directamente con la concentración plasmática del sodio y sus aniones acompańantes y, a efectos prácticos, puede estimarse como el doble de la concentración plasmática de sodio.

En determinadas circunstancias otros solutos también pueden contribuir a la osmolalidad plasmática; así ocurre, por ejemplo, con sustancias de bajo peso molecular, como el metanol, el etanol o el etilenglicol, ingeridas accidental o voluntariamente o con el manitol administrado con fines terapéuticos. En estos casos, la determinación del "hiato osmolal", que es la diferencia entre la osmolalidad medida por el laboratorio y la calculada (valores normales inferiores a 10 mOsmol/kg), será de gran utilidad diagnóstica. Un hiato osmolal elevado indica la presencia en el plasma de una sustancia osmóticamente activa que no está incluida en el cálculo de la osmolalidad plasmática.

La denominada osmolalidad efectiva es una medida del movimiento de agua a través de membranas semipermeables; está determinada por los solutos que no penetran libremente en las células y que son capaces de crear un gradiente osmótico. Estos solutos son el sodio y sus aniones acompańantes y la glucosa. La osmolalidad efectiva se calcula mediante la siguiente fórmula:

Osmolalidad efectiva efectiva = 2 x Na (mEq/L) + glucosa (mg/dL)/18 = 285 mOsm/Kg

Regulación del volumen intravascular e intersticial

La transferencia de líquido entre los compartimientos vascular e intersticial ocurre en los capilares y los linfáticos y está determinada por la permeabilidad del capilar y por los gradientes de presión hidrostática y de presión oncótica (fuerzas de Starling) entre el espacio intravascular y el intersticial. La mayor parte del líquido filtrado a través de los capilares retorna a éstos en su porción más distal, donde la presión hidrostática es más baja y la presión oncótica más elevada debido a la salida previa de líquido fuera del capilar; el resto de líquido vuelve a la circulación a través de los linfáticos.

Balance hidrosalino y regulación renal

A pesar de las amplias variaciones en la ingesta, el volumen y la composición de los líquidos corporales se mantienen constantes. Cualquier soluto ańadido al organismo, ya sea a través de la ingesta o por producción endógena, se equilibra mediante la eliminación del organismo, por excreción renal o utilización endógena, de una cantidad similar. El balance de agua se ajusta de forma muy precisa por las variaciones en la ingesta, controladas por los mecanismos de la sed, y por la excreción renal.

De los aproximadamente 2,6 L de agua ingerida al día por un adulto, alrededor del 85% proviene del agua libre ingerida y de la contenida en los propios alimentos, mientras que el resto procede del agua endógena generada por la oxidación de los hidratos de carbono, las grasas y las proteínas. Estas entradas son contrarrestadas por la eliminación de agua a través de la orina y las heces y por las pérdidas insensibles, por la piel y el tracto respiratorio.

De los 1.200 mOsm de solutos ingeridos diariamente, alrededor del 40% consiste en sodio (150-200 mEq), potasio (50-100 mEq) o cloro contenidos en los alimentos; otro 25-30% es urea generada por el metabolismo de las proteínas, y el resto corresponde en su mayor parte al sodio, potasio o cloro ańadidos incidentalmente a los alimentos. La mayoría de estos iones se elimina por la orina después de una serie de procesos de reabsorción-excreción a lo largo de los túbulos renales. Así, en condiciones normales, la eliminación diaria de sodio y potasio es equivalente a las cantidades ingeridas, alrededor de 200 y 100 mEq/día, respectivamente.

La eliminación renal de agua está controlada por la hormona antidiurética (ADH) y por la tasa de excreción de solutos. Junto con el agua excretada, el rińón debe eliminar alrededor de 600 mOsm por día de solutos urinarios, principalmente en forma de urea y sales de sodio y potasio. De hecho, es la capacidad máxima de dilución (50 mOsm/L) y de concentración urinaria (1.200 mmol/L), combinada con la carga osmótica, lo que determina las variaciones diarias en el volumen urinario, desde 0,5 L (600 mOsm: 1.200 mOsm/L) hasta 12 L (600 mOsm: 50 mOsm/L). Así, el mínimo volumen de orina necesario para excretar la producción diaria de solutos en una orina muy concentrada es de 0,5 L/día.

Regulación del balance hídrico

Los factores que mantienen el equilibrio hídrico son la sensación de sed y el tratamiento del agua por parte del rińón. Esto último depende básicamente del filtrado glomerular (FG), de la reabsorción tubular proximal, de la reabsorción activa de sodio y cloro en el asa ascendente de Henle y de la reabsorción del agua en el túbulo colector bajo la influencia de la ADH. Esta hormona y la sensación de sed están sujetas a las modificaciones de la osmolalidad plasmática. Un aumento de la osmolalidad plasmática, expresión de la pérdida de agua del organismo, estimula la sed y la secreción de ADH a través de unos osmorreceptores situados en el hipotálamo. Por el contrario, su disminución induce una inhibición de la secreción de ADH y de la sensación de sed. La ADH y la sed se estimulan cuando la osmolalidad plasmática supera los 280-285 mOsm/kg y los 290-295 mOsm/kg, respectivamente.

La ADH aumenta la permeabilidad al agua en la parte distal del túbulo distal y en el túbulo colector renal. Debido a la hipertonicidad medulointersticial del rińón, el agua pasará hacia el intersticio renal y de ahí a los vasa recta renales y a la circulación sistémica. Otros estímulos "no osmóticos" adicionales para la secreción de ADH y la sensación de sed son la hipotensión, la disminución del volumen efectivo circulante, algunas hormonas como el sistema renina-angiotensina, diversos estímulos neurogénicos, como el dolor, el estrés y la ansiedad, y varios fármacos.

Recientemente se ha demostrado la existencia de canales específicos para la entrada y salida del agua en las membranas de los túbulos renales; estos canales están constituidos por unas proteínas, las acuoporinas, expresadas en diversos segmentos tubulares. La reabsorción de agua en la porción cortical del túbulo colector estaría así mediada no sólo por la acción de la ADH a través de los receptores V2, sino por la acción de esta hormona dependiente de los canales del agua acuoporina-2. Anomalías en la expresión de estas proteínas podrían causar retención de agua, tal como se ha descrito en modelos animales con cirrosis hepática o insuficiencia cardíaca.

Regulación renal de la natremia

El rińón regula el volumen extracelular a través de su capacidad para controlar el sodio a lo largo de las nefronas. En condiciones normales, cambios en la ingestión de sodio provocan alteraciones en el volumen circulante que se traducen en modificaciones de la excreción urinaria de dicho ion con el objeto de mantener estable el volumen extracelular. La expansión del volumen extracelular disminuye la reabsorción renal de sodio, mientras que la depleción de volumen la aumenta.

La excreción renal de sodio se inicia con el filtrado de 180 L/día de agua plasmática que contienen 25.000 mEq de sodio (FG x sodio plasmático = 180 x 140). Los túbulos reabsorben casi todo el sodio filtrado, dejando sólo 100-200 mEq para ser excretados en condiciones normales (menos del 1% del sodio filtrado).
La excreción urinaria de sodio está regulada por los cambios en el FG y en la reabsorción tubular de dicho ion.

Diversos mecanismos atenúan el papel del FG en la excreción renal de sodio; entre ellos, los más importantes son:

a) el proceso de autorregulación renal que previene grandes variaciones en el FG a pesar de fluctuaciones en el flujo sanguíneo renal,

b) el balance glomerulotubular, con cambios paralelos en el sodio filtrado y el reabsorbido, y

c) el feedback glomerulotubular con una disminución refleja del FG inducida por un incremento en la llegada de solutos a la mácula densa.


Varios son los factores que intervienen en el mantenimiento del balance glomerulotubular y en la regulación de la reabsorción de sodio:

1. Las fuerzas de Starling peritubulares. La mayor presión oncótica y la reducción de la presión hidrostática peritubular favorecen la reabsorción de agua y sodio por el túbulo proximal y distal.

2. El sistema nervioso adrenérgico. La perfusión intrarrenal de catecolaminas provoca vasoconstricción y disminución de la excreción de sodio.

3. La aldosterona que estimula la reabsorción de sodio en la parte cortical del túbulo colector, intercambiándolo por hidrogeniones y potasio.

4. La angiotensina II, que estimula la secreción suprarrenal de aldosterona, provoca vasoconstricción intrarrenal y estimula directamente la reabsorción tubular proximal de sodio.

5. Las prostaglandinas renales, que disminuyen la reabsorción de sodio y se oponen a varios mecanismos vasoconstrictores intrarrenales.

6. Hormonas natriuréticas. Se ha comprobado que la expansión aguda de volumen y el aumento de la ingestión de sal provocan distensión auricular e inducen la formación y secreción de péptidos con acción natriurética y vasodilatadora. Uno de estos péptidos es el factor natriurético auricular, que actúa de una manera antagónica al sistema reninaangiotensina y cuyo papel tendría gran importancia en el mantenimiento de la presión arterial y de la natriuresis en diversas circunstancias. Este factor favorece la relajación de las arterias renales, aumenta el FG, inhibe el transporte de sodio en el túbulo colector y reduce, además, las concentraciones de renina, aldosterona y ADH.



_____________________________________________________________



#15 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 23 octubre 2007 - 06:44

_______________________________________

Conceptos. Adaptado de Biologia 2o. de Bachillerato. España.
_______________________________________

7.2. CATABOLISMO


7.2.1. CONCEPTOS GENERALES

La reacción general del catabolismo es la siguiente: AB -----> A+B + Energía en la cual AB es un compuesto rico en energía que al liberarla se transforma en los productos A y B pobres en ella.

Los procesos catabólicos, a diferencia de los anabólicos, son prácticamente idénticos, tanto en los seres autótrofos como en los heterótrofos.

El catabolismo de los seres vivos, tanto animales como vegetales, representa el “mecanismo íntimo de la función respiratoria” caracterizada por ser un proceso típicamente oxidativo, por liberar energía y por dar como productos finales cuando el catabolismo es total, anhídrido carbónico y agua. Estas características son diametralmente opuestas a las del anabolismo.


La energía liberada en los procesos catabólicos o respiratorios es transformada en ATP para ser utilizada por los organismos para desarrollar sus funciones vitales (trabajo, digestión, etc.) y para la producción de calor.
Al decir que el catabolismo es un proceso de oxidación, no se debe entender como una simple incorporación de oxígeno, sino como una separación de electrones. Desde este punto de vista, en todo proceso oxidativo existen: a) Una sustancia o sustrato rico en energía que es el que se oxida por pérdida de electrones (lo que supone a su vez una deshidrogenación, con la consiguiente disociación iónica H+ y e-). b) Una sustancia que al final del proceso respiratorio capte los electrones cedidos por el sustrato que se oxida.

De acuerdo con esto, se pueden distinguir tres tipos de procesos respiratorios:

1. Respiración aerobia. En ella el aceptor terminal de electrones es el oxígeno, por tanto, para llevarse a cabo es necesaria la presencia de este elemento. En este tipo de respiración, la degradación del sustrato que se oxida es total, siendo los productos resultantes CO2 y H2O, sustancias minerales prácticamente carentes de energía. Por esta circunstancia la respiración aerobia es la forma más frecuente de respiración y la que más cantidad de energía libera.
2. Respiración anaerobia. En ella el aceptor final de electrones es algún compuesto inorgánico, pero distinto del oxígeno, por lo que no es necesaria la presencia de este elemento. Esta forma de respiración la presentan sólo algunas bacterias.
3. Fermentaciones. El aceptor final de electrones es algún compuesto de naturaleza orgánica. Los procesos fermentativos liberan una menor cantidad de energía que la respiración aerobia, debido a que la oxidación del sustrato no es completa. Tampoco es necesaria la presencia de oxígeno, pues tampoco aquí actúa este elemento como aceptor final de electrones. Dentro de las fermentaciones se puede incluir el proceso de putrefacción, que no es más que la fermentación de los prótidos. Las fermentaciones las realizan varias bacterias y levaduras y tienen una gran importancia por sus aplicaciones industriales (fabricación de cerveza, vino, yogur, etc.)

Los tres tipos de respiración, aunque son tres procesos diferentes, presentan en común algunas cadenas metabólicas que, en un momento dado, giran en uno u otro sentido según las condiciones del medio en que se están desarrollando y el tipo de enzimas que actúan.

Todos los principios inmediatos (glúcidos, lípidos y prótidos) e incluso otras sustancias, pueden actuar como sustratos para ser oxidados durante el proceso respiratorio. Según las circunstancias se utilizan más unos que otros.

7.2.2. CATABOLISMO DE LOS GLUCIDOS
El catabolismo de los glúcidos puede expresarse por la siguiente reacción global:
C6H12O6 + 6O2 +6H2O ---> 6CO2 + 12H2O + 696 Kcal
Dicha reacción no se desarrolla de golpe, sino a través de un largo y complicado proceso metabólico que tiene lugar en el citosol y en el interior de las mitocondrias y que se divide en tres fases:

7.2.2.1. LA GLUCOLISIS: Este término significa ruptura o lisis de la glucosa y consiste en una sucesión de reacciones mediante las cuales una molécula de glucosa se transforma en dos moléculas de ácido pirúvico (piruvato) Este proceso está catalizado por 9 enzimas que se encuentran en el citosol.
En la alimentación se encuentran una serie de monosacáridos distintos de la glucosa como p.ej. la galactosa que ingresa en el organismo con el disacárido lactosa. Todos estos monosacáridos son convertidos a moléculas de glucosa que es con las que se inicia la glucolisis.

En la glucolisis se puede diferenciar una etapa previa y una etapa principal. La primera tiene como objeto preparar la molécula de glucosa para su participación en todo el proceso glucolítico. Consiste básicamente en una fosforilación de la glucosa y una isomerización a fructosa. Esta fase previa consta de 5 reacciones:

1. Fosforilación del alcohol primario de la glucosa por medio de un ATP. Se obtiene glucosa-6-P
2. Isomerización de la glucosa-6-P a fructosa-6-P.
3. Fosforilación del alcohol primario de la fructosa-6-P mediante otro ATP obteniéndose fructosa-1,6-diP. Para que continúe la glucolisis es preciso que se desdoble la fructosa-1,6-diP debido a que las restantes reacciones se producen con triosas.
4. Se rompe la fructosa-1,6-diP en una molécula de 3-P-gliceraldehido y una de P-dihidroxicetona
5. La P-dihidroxicetona se isomeriza a 3-P-gliceraldehido.


Después de estas 5 reacciones se han obtenido 2 moléculas de 3-P-gliceraldehido a partir de una de glucosa. Cada una de ellas seguirá la glucolisis por separado.

La fase principal de la glucolisis consiste en la oxidación de la molécula de 3-P-gliceraldehido y sucesivas transformaciones hasta dar ácido pirúvico. Esta fase se realiza en 4 reacciones:

6. Oxidación del 3-P-gliceraldehido a ácido 3-P-glicérico formándose una molécula de ATP y reduciéndose un NAD.
7. El ácido 3-P-glicérico se isomeriza a ácido 2-P-glicérico.
8. El ácido 2-P-glicérico pierde una molécula de agua formándose un doble enlace. Se obtiene ácido fosfoenolpirúvico.
9. El ácido fosfoenolpirúvico se transforma en ácido pirúvico formándose un ATP.


Reacciones y balance de la glucolisis

A partir de las moléculas de ácido pirúvico, el catabolismo de la glucosa puede seguir varias vías.
==> En condiciones aerobias, es decir, cuando el aceptor final de los electrones es el oxígeno, el ácido pirúvico se transforma, mediante la llamada descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico, en acetil-CoA e ingresa en el ciclo de Krebs. Esta reacción consiste en la pérdida del grupo carboxilo que se transforma en CO2 y la oxidación del grupo cetona a grupo ácido por medio de una deshidrogenación con NAD. Al mismo tiempo se aprovecha parte de la energía liberada en la oxidación para formar un enlace rico en energía con el coenzima A. Por todo ello el producto final que se obtiene es acetil-CoA.

Reacción y balance de la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico--->

==> En condiciones anaerobias, en ausencia de oxígeno, el ácido pirúvico es reducido mediante fermentación láctica a ácido láctico. Las reacciones varían ligeramente según el organismo en el que ocurran, pero la forma más típica ocurre en el músculo cuando a éste no llega suficiente oxígeno. Para reducir el ácido pirúvico se utiliza el poder reductor del NADH que se formó durante la glucolisis.

Reacción y balance de la fermentación láctica---->

Los cristales de ácido láctico se acumulan en el músculo y son los causantes de las agujetas.
En las levaduras el ácido pirúvico puede seguir otra vía fermentativa distinta, la fermentación alcohólica, obteniéndose como producto final etanol. Se aprovecha para la fabricación del vino y la cerveza.

7.2.1.2. CICLO DE KREBS: Conocido también como ciclo del ácido cítrico. Consiste en una oxidación total de los 2 átomos de carbono del grupo acetilo del acetil-CoA que se eliminan en forma de CO2. Los electrones obtenidos en las sucesivas oxidaciones sirven para reducir coenzimas NAD y FAD. El ciclo completo consta de 8 reacciones que se llevan a cabo íntegramente en la matriz mitocondrial:

1. El acetil-CoA se condensa con una molécula de ácido oxalacético formando ácido cítrico. La energía necesaria para unir las dos moléculas procede de la hidrólisis del CoA. Se requiere, además, una molécula de agua.

2. Se isomeriza el ácido cítrico a ácido isocítrico.

3. El ácido isocítrico sufre una descarboxilación oxidativa y da lugar a ácido -cetoglutárico. Se libera CO2 y se reduce un NAD.

4. El ác. -cetoglutárico sufre otra descarboxilación oxidativa y se transforma en succinil-CoA. Parte de la energía que se desprende en esta reacción se utiliza para establecer un enlace con el coenzima A. Además se libera CO2 y se reduce un NAD.

5. Se hidroliza el enlace rico en energía entre el ácido succínico y el coenzima A y la energía liberada se utiliza para sintetizar un ATP. Se obtiene ácido succínico.

6. El ácido succínico se oxida a ácido fumárico formándose un doble enlace. Los electrones son recogidos por un FAD.

7. Se incorpora una molécula de agua al doble enlace del fumarato obteniéndose ácido málico.

8. El ácido málico se oxida regenerando el ácido oxalacético. Se reduce otro NAD.

Reacciones y balance del ciclo de Krebs--->


7.2.1.3. CADENA DE TRANSPORTE ELECTRÓNICO: Aunque las dos fases anteriores son oxidaciones que ocurren durante la respiración aeróbica de la glucosa, ninguna de las reacciones hasta ahora ha utilizado directamente el O2. Es en esta última fase cuando los electrones arrancados a los sustratos oxidados y almacenados inicialmente en las deshidrogenasas NAD y FAD, van a acabar siendo aceptados por el O2. Estos y otros coenzimas transportadores de electrones se encuentran en las células en cantidades ínfimas, por lo que deben regenerarse las formas oxidadas para que puedan aceptar nuevos electrones y proseguir el proceso oxidativo. La transferencia de electrones desde estos coenzimas al O2 no se realiza de forma inmediata sino a través de una serie de transportadores intermediarios que, en conjunto, reciben el nombre de “cadena de transporte electrónico” o “cadena respiratoria”.

El transporte desde el NAD hasta el O2 tiene lugar mediante una secuencia de reacciones redox que se establece entre los transportadores, cuyo orden de colocación en la cadena viene determinado por su potencial redox (E). El potencial redox es un valor propio de cada sustancia o sistema químico que permite medir su capacidad de oxidar a otra sustancia o sistema químico. Toma valores tanto positivos como negativos medidos en voltios, de tal forma que un compuesto sólo puede ceder electrones (reducir) a otro que posea un potencial redox mayor, en el sentido de que sea más positivo o menos negativo. Es decir, un compuesto sólo podrá ser oxidado por otro que posea un potencial redox mayor.

Según lo anterior, los coenzimas se van a colocar en la cadena de transporte electrónico en un orden de menor a mayor potencial redox, finalizando la cadena en el O2 que es el compuesto con el potencial redox más alto y, por tanto, el que mayor capacidad de oxidar tiene. Esta disposición en orden creciente permite que los electrones “salten” de unos coenzimas a otros y en cada transferencia electrónica se libera cierta cantidad de energía, puesto que son reacciones redox. La magnitud de esta energía depende de la diferencia entre los potenciales redox de los transportadores de que se trate, pero cuando esa diferencia es mayor o igual a 0,3V, la energía liberada es suficiente para fosforilar una molécula de ADP y formar ATP, lo cual se realiza mediante el enzima ATP-sintetasa.

Según investigaciones recientes, la reacción de síntesis de ATP no está acoplada con las reacciones redox de la cadena respiratoria. Según la hipótesis quimiosmótica, la energía liberada por el transporte electrónico se utiliza para bombear protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembranario, a través de transportadores localizados en los complejos enzimáticos de los sistemas I, II y III. De esta forma se genera un gradiente electroquímico de protones que ejerce lo que se conoce como fuerza protonmotriz, ya que cuando los protones atraviesen de nuevo la membrana mitocondrial interna a favor del gradiente (en la matriz la concentración de H+ es baja), lo hacen a través del sistema ATP-sintetasa donde la fuerza protonmotriz se transforma en energía de enlace de las moléculas de ATP.

El ATP, conforme se sintetiza, se difunde, a través de las membranas mitocondriales, al citosol y a otros orgánulos celulares, transportando en sus enlaces fosfato la energía química necesaria para la célula. Se podría afirmar, por tanto, que el ATP es la “moneda con que las células pagan sus facturas energéticas”.

Todos los coenzimas transportadores de electrones se encuentran adosados a las crestas mitocondriales de la membrana mitocondrial interna, donde se han identificado 3 sistemas enzimáticos:

1. Sistema I: deshidrogenasas (NAD, FAD y coenzima Q o ubiquinona)
2. Sistema II: citocromos (citocromo b y citocromo c)
3. Sistema III: citocromo-oxidasas (citocromo a)


El orden completo de la cadena transportadora de electrones, según lo dicho anteriormente, sería:
NAD – FAD – Coenzima Q – Citocromo b – Citocromo c – Citocromo a - O2

En cada sistema se genera la suficiente energía como para sintetizar una molécula de ATP, por lo que por cada NADH que ingresa en la cadena se forman 3ATP, y por cada FADH2 se forman 2ATP.

Es de destacar el hecho de que mientras que en el sistema I no sólo se transportan electrones sino también protones (H+), en los sistemas II y III sólo se transportan electrones debido a que son coenzimas porfirínicos cuyo grupo hemo posee un átomo de hierro que es el que participa en el transporte electrónico cuando pasa de estado férrico oxidado (Fe3+) a ferroso reducido (Fe2+). Cada uno sólo puede, además, transportar un electrón por lo que en los sistemas II y III harán falta dos moléculas del coenzima para transportar los 2 electrones que proceden del sistema I.

Esquema y balance de la cadena de transporte electrónico--->

En el caso de que los hidrogeniones y los electrones se combinasen directamente con el oxígeno, la energía se desprendería súbitamente, de una sola vez, y la mayoría se disiparía en forma de calor, resultando metabólicamente inútil además de que podría dañar a la célula. Esta es la diferencia entre las combustiones, donde los carburantes se combinan directamente con el oxígeno, y las oxidaciones biológicas, en las que los electrones y el oxígeno se unen después de pasar los primeros por una cadena de transporte. Sin embargo, en ambos casos los productos finales son los mismos (CO2 y H2O).

Balance general del catabolismo de la glucosa--->

7.2.3. CATABOLISMO DE LOS LÍPIDOS
Los ácidos grasos son los carburantes metabólicos más energéticos con que cuentan las células y en los animales desempeñan un papel de reserva energética de primer orden debido a la facilidad que tienen para transformarse en grasas y almacenarse en los tejidos adiposos. La hidrólisis de las grasas, realizada por enzimas lipasas específicas, suministra importantes cantidades de ácidos grasos que son distribuidos por la sangre al resto de los tejidos, excepto al cerebro, que sólo utiliza glucosa como carburante metabólico.
Una vez en el citosol, los ácidos grasos para ser metabolizados se activan previamente mediante el coenzima A transformándose en acil-CoA, reacción que necesita un aporte energético del ATP.

Activación del ácido graso-->

El acil-CoA debe atravesar las membranas mitocondriales y, una vez en la matriz mitocondrial, sufre el ataque sucesivo de 4 sistemas enzimáticos que, de forma cíclica, van amputando fragmentos de 2 átomos de carbono a la cadena del acil-CoA y convirtiéndolos en moléculas de acetil-CoA, que continúan su proceso oxidativo en el ciclo de Krebs. La serie de 4 reacciones se repite hasta que el acil-CoA se ha oxidado totalmente a moléculas de acetil-CoA. Al conjunto de reacciones se le llama Beta-oxidación , debido a que el acil-CoA es oxidado siempre en su carbono Beta, es decir, el segundo que sigue al grupo ácido carboxílico.

La serie de 4 reacciones que se repite es la siguiente:

1. Deshidrogenación, por medio de un FAD, del acil-CoA formándose un doble enlace. Se obtiene un deshidroacil-CoA.

2. Hidratación por medio de una molécula de agua que se fija en el doble enlace. Se obtiene un Beta hidroxiacil- CoA.

3. Oxidación del grupo alcohol a cetona reduciéndose un NAD. El producto resultante se llama  cetoacil CoA.

4. El compuesto anterior sufre una ruptura que recibe el nombre de tiolisis, liberándose acetil CoA y formándose un acil CoA con 2 carbonos menos. La tiolisis ocurre porque se fija un CoA en el carbono Beta.

Reacciones y balance de la B-oxidación--->

A partir del acil CoA con dos carbonos menos obtenido, se continúa la  oxidación repitiéndose las 4 reacciones hasta obtener otro acil CoA, pero esta vez con 4 carbonos menos que el originario porque se forma un nuevo acetil CoA. Y así sucesivamente hasta que el acil CoA original se ha convertido en moléculas de acetil CoA; en ese momento habrá completado la llamada hélice de Lynen.

Reacciones y balance de la hélice de Lynen--->

Comparativa entre el catabolismo de glúcidos y lípidos--->



7.2.4. PANORÁMICA GENERAL DEL CATABOLISMO
La mayor parte de las cadenas catabólicas se desarrollan en las mitocondrias, por lo que son consideradas los orgánulos respiratorios de la célula.

Los distintos principios inmediatos orgánicos, en un principio siguen sus propias rutas catabólicas, pero todas acaban confluyendo en el ciclo de Krebs, de donde se obtienen los productos finales propios de todos los carburantes metabólicos: CO2, protones y electrones, que producirán energía en la cadena transportadora de electrones.

===> Los glúcidos ingresan en la célula en estado de monosacáridos y en el citosol son sometidos a la glucolisis, transformándose en ácido pirúvico, el cual ingresa en la mitocondria para transformarse en acetil CoA

===> El catabolismo de las grasas se inicia con su escisión en ácidos grasos y glicerina, lo cual ocurre fuera de las células. Los ácidos grasos son activados en el citosol y penetran en la mitocondria, donde sufren al  oxidación transformándose en acetil CoA. La glicerina también se transforma en acetil CoA.

===> Los prótidos entran en la célula descompuestos hasta el estado de aminoácidos, son transformados en cetoácidos por desaminación y penetran en la mitocondria para dar igualmente acetil CoA.

Todos los acetil CoA así obtenidos se incorporan al ciclo de Krebs que ocurre en la matriz de las mitocondrias. Por último, los electrones que se obtienen de todos los procesos anteriores y que se encuentran reduciendo a los coenzimas deshidrogenasas (NAD y FAD) van a parar a la cadena de transporte electrónico, situada en las crestas mitocondriales, donde son aceptados finalmente por el oxígeno. La energía liberada en esta cadena sirve para sintetizar ATP por fosforilación oxidativa.






7.3. ANABOLISMO



7.3.1. CONCEPTO DE ANABOLISMO

La reacción esquemática de todo fenómeno anabólico es la siguiente:

A + B + Energía ---> AB

en la cual A y B son sustancias pobres en energía, mientras que el compuesto AB es rico en ella. De acuerdo con esto, en todo proceso anabólico o de síntesis, hay una incorporación de energía que puede tener tres orígenes:

a) Energía luminosa del sol. Los únicos seres que pueden incorporarla son las plantas verdes y algunas bacterias (bacterias verdes y purpúreas).

b) Energía procedente de reacciones químicas exotérmicas que se desarrollan en el medio ambiente. Solamente algunas bacterias (nitrificantes, sulfobacterias y ferrobacterias) pueden utilizar este tipo de energía.

c) Energía química almacenada en determinados compuestos orgánicos fabricados por cualquiera de los seres vivos que pueden captar la energía libre de los dos casos anteriores. Los animales y las plantas no verdes son los organismos que utilizan esta fuente de energía.
Los dos primeros tipos de incorporación de energía caracterizan la síntesis o anabolismo autótrofo; el último es propio del anabolismo heterótrofo.


7.3.2. PANORÁMICA GENERAL DEL ANABOLISMO AUTÓTROFO

La síntesis autótrofa se caracteriza porque partiendo de sustancias inorgánicas e incorporando a las mismas energía libre, son elevadas a la categoría de materia orgánica.

Teniendo en cuenta que los componentes básicos de la materia orgánica son el C, O, H, y N, serán los compuestos inorgánicos sencillos de estos elementos los que constituirán el punto de partida del anabolismo autótrofo. Tales compuestos son: para el C, el anhídrido carbónico (CO2); para el Nitrógeno, los nitratos (ion NO3-), y para el H y O, el agua.

Como consecuencia de ello, dentro del anabolismo autótrofo se pueden distinguir dos tipos fundamentales: el del Carbono (en forma de CO2) y el del Nitrógeno (en forma de NO3-). El del Hidrógeno y Oxígeno en forma de agua es simultáneo con el del Carbono.

Con el anabolismo del Carbono (al que acompaña siempre el del H y O en forma de agua) se forman monosacáridos, glicerina y ácidos grasos. Con el del Nitrógeno se forma amoniaco, que como radical amino (-NH2) se combina con alguno de los compuestos orgánicos de carácter ácido obtenidos en el anabolismo del Carbono, y se forman aminoácidos. Todas estas sustancias orgánicas sencillas sirven luego para formar principios inmediatos más complejos (polisacáridos, grasas, proteínas, etc.) por mecanismos químicos que son ya muy semejantes a los del anabolismo heterótrofo, pues como en éste, se parte ya de moléculas orgánicas.

Si dentro del anabolismo autótrofo, tenemos en cuenta la fuente que proporciona la energía para transformar las sustancias inorgánicas en orgánicas, podemos distinguir dos tipos de anabolismo autótrofo:

a) Fotosíntesis, cuando dicha energía procede de la luz solar; puede ser fotosíntesis del Carbono o fotosíntesis del Nitrógeno.

b) Quimiosíntesis, cuando procede de reacciones químicas exotérmicas; de la misma forma, ésta puede ser del Carbono o del Nitrógeno.

El anabolismo autótrofo es un proceso típicamente reductor. Esta reducción se consigue porque mediante la energía luminosa (fotosíntesis) o mediante reacciones químicas exotérmicas (quimiosíntesis) se liberan protones (H+) y electrones (e-) que transportados por algún enzima se fijan sobre compuestos inorgánicos diversos a los que reducen, logrando así su incorporación a la materia orgánica. También en todos los casos la energía (lumínica o calórica) es transferida como energía química al ATP para ser de esta forma utilizada en el proceso.


7.3.3. PANORÁMICA GENERAL DEL ANABOLISMO HETERÓTROFO

El anabolismo heterótrofo, a diferencia del autótrofo, parte ya de sustancias orgánicas sencillas, limitándose con ellas a elaborar otras progresivamente más complejas.

En los vegetales, el anabolismo heterótrofo viene a ser como la segunda parte de su anabolismo total, pues como consecuencia de la síntesis autótrofa el vegetal dispone ya de sustancias orgánicas sencillas, con las cuales puede elaborar compuestos orgánicos más complejos por un mecanismo paralelo al que se desarrolla en los seres heterótrofos (animales y plantas sin clorofila), los cuales ya inician su anabolismo con productos orgánicos sencillos, dada su incapacidad para formarlos a partir de la materia inorgánica.

Por tanto, todo lo que se diga sobre el anabolismo heterótrofo es válido, en líneas generales, para ambos grupos de seres vivientes.

7.3.3.1. ANABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS: Los monosacáridos procedentes de la digestión, representados fundamentalmente por glucosa, son transportados al hígado por la sangre, donde dicho azúcar se transforma en glucógeno que es almacenado. Para llevar a cabo esta transformación, la glucosa se fosforila (es decir, se le une una molécula de ácido fosfórico al Carbono 6, formando glucosa 6-fosfato), ya que solamente las moléculas de glucosa fosforilada son capaces de unirse para formar disacáridos y luego el polisacárido glucógeno. Este proceso se denomina glucogenogénesis.

A medida que las células del organismo van necesitando glucosa, el glucógeno del hígado se vuelve a convertir en glucosa 6-fosfato y ésta a su vez en glucosa, que es vertida en la sangre (donde gracias a la insulina se mantiene en una proporción constante del 1 por 1.000) que la hace llegar a todas las células del organismo. El proceso de obtención de moléculas de glucosa a partir del glucógeno se denomina glucogénesis.

Estas dos funciones que realiza el hígado de elaborar glucógeno y liberar glucosa, constituyen la llamada función glucogénico-glucémica. Esta doble función está regulada por dos hormonas de acción antagónica: la adrenalina, que incrementa la liberación de glucosa (acción hiperglucemiante), y la insulina, que actúa frenando dicha liberación (acción hipoglucemiante).

Otras partes del organismo, especialmente los músculos, pueden almacenar también glucosa en forma de glucógeno, pero este glucógeno sólo es utilizado para liberar energía en el lugar donde se encuentra sin que pueda ser movilizado hacia otras células.

Si en el organismo ingresan una excesiva cantidad de glúcidos, de tal manera que se satura la capacidad de almacenamiento en el hígado y en los músculos, entonces el exceso de glucosa es transformado en grasa que se almacena en los tejidos, especialmente el tejido adiposo.

En los vegetales, los monosacáridos obtenidos por fotosíntesis son también anabolizados, formando con ellos reservas de almidón (equivalente al glucógeno animal) que almacenan en forma de gránulos en el interior de sus células.

La glucosa y demás monosacáridos con los que los organismos anabolizan polisacáridos, pueden proceder de los alimentos (animales) o de la fotosíntesis (vegetales), pero en ocasiones el anabolismo heterótrofo de los glúcidos puede iniciarse con moléculas más sencillas que los monosacáridos, concretamente a partir del ácido pirúvico. Este proceso se conoce con el nombre de gluconeogénesis. En líneas generales la obtención de glucosa a partir del ácido pirúvico tiene lugar por una cadena metabólica inversa a la de la glucolisis, en la cual la glucosa se transforma en dos moléculas de ácido pirúvico.

7.3.3.2. ANABOLISMO DE LOS LÍPIDOS: el anabolismo de las grasas puede desarrollarse de dos maneras diferentes: a partir de las que aportan los alimentos y a partir de los glúcidos. En los vegetales sólo es posible la segunda vía, ya que no son capaces de absorber grasas en su nutrición.

a) Las grasas procedentes de los alimentos desdobladas durante la digestión en glicerina y ácidos grasos, son reconstruidas nuevamente apenas absorbida por el intestino. Una pequeña cantidad ingresa en el hígado, donde es almacenada, pero la mayor parte va a través del sistema linfático a almacenarse en los tejidos del cuerpo. Aunque todas las células pueden almacenar algo de grasa, esta función se desarrolla especialmente por células especializadas para este fin, que constituyen los tejidos grasos o adiposos (debajo de la piel, alrededor del corazón y riñones, etc.)

b) Las grasas pueden formarse en el organismo a expensas de los glúcidos. Este proceso metabólico exige la formación por una parte de glicerina, y por otra de ácidos grasos. La glicerina se forma a partir del 3-fosfogliceraldehido, sustancia que las plantas consiguen en el proceso de la fotosíntesis, y los animales a partir de la glucosa. Los ácidos grasos se forman a partir del acetil-CoA, obtenido a su vez del ácido pirúvico durante el catabolismo de la glucosa, por un proceso metabólico inverso al de la -oxidación.

7.3.3.3. ANABOLISMO DE LOS PRÓTIDOS: los vegetales son capaces de fabricar los aminoácidos mediante la fotosíntesis del Nitrógeno, cosa que no pueden hacer los animales que los absorben tras la digestión de las proteínas.
En ambos casos, los aminoácidos deben unirse para formar cadenas de péptidos que después se unen para formar proteínas. La síntesis de proteínas a partir de aminoácidos constituye un complicado proceso en el que intervienen de una manera directa los ácidos nucleicos y que se desarrolla en dos importantes fases conocidas como transcripción y traducción genética.





#16 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 12 noviembre 2007 - 07:16

_______________________________________________

NECESIDADES O REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES


El organismo humano está compuesto por un elevado número de sustancias orgánicas e inorgánicas de las cuales 39 (9 aminoácidos, 2 ácidos grasos, 14 vitaminas y 14 elementos inorgánicos) se consideran actualmente esenciales, es decir, no sintetizables por el organismo, debiendo formar parte de la dieta habitual. Un elemento esencial es aquel que se requiere para desarrollar adecuadamente el crecimiento, la reproducción y la salud en el ciclo de la vida cuando el aporte del resto de nutrientes es óptimo; la dificultad de esta definición se debe a la interpretación de adecuado. Un elemento es claramente esencial si aparece una enfermedad cuando éste se omite de la dieta. Habitualmente la esencialidad se define en base a la evidencia de un mecanismo bioquímico (en este grupo se encuentran 14 minerales), si bien también puede definirse por su implicación en una función fisiológica (en este grupo se encuentran 9 minerales más). Los efectos fisiológicos de los nutrientes esenciales dependen del grado de ingesta. Este concepto consiste en que una disminución progresiva de la ingesta proporciona una disminución gradual de las funciones hasta que las seńales de deficiencia aparecen. Para un determinado grado de ingesta, algunos órganos y funciones se afectan antes que otros, dependiendo de distintas circunstancias. Las seńales de toxicidad empiezan a aparecer cuando se excede el límite de seguridad.

Las necesidades o requerimientos de un nutriente esencial se definen como la cantidad mínima de dicho nutriente cuyo aporte continuado diario permite el mantenimiento de las funciones orgánicas, así como el crecimiento y desarrollo, evitando los signos de depleción y las alteraciones por carencia en un individuo. Se distingue entre requerimiento basal, que es aquel nivel de ingesta continuada necesario para prevenir síntomas y signos clínicos atribuibles a la inadecuación del nutriente, y requerimiento normativo, en el que el nivel de ingesta se refiere al mantenimiento de unos niveles tisulares o de reserva deseables.
El requerimiento nutricional medio, referido a una población y no a un individuo, es el grado de ingesta que permite satisfacer las necesidades en un 50% de un grupo específico de población; con este grado de ingesta, la mitad restante no tendrá cubiertas sus necesidades.
El nivel tolerable superior es el grado máximo de ingesta diaria de un nutriente en el cual es poco probable que se produzcan efectos adversos para la salud en la casi totalidad de la población.

Gasto energético basal


El gasto energético basal corresponde al consumo de energía que se deriva del mantenimiento de las funciones vitales. Representa al menos dos terceras partes del consumo energético global (excepto en las personas con actividad física muy intensa) y depende sobre todo de la edad, el tamańo y la composición corporal.

A partir de las mediciones directas del gasto energético basal de las poblaciones sanas que están dentro de la normalidad en cuanto a peso y talla se han establecido ecuaciones para su cálculo teórico. La OMS estima el gasto energético basal para grupos de edad y sexo a partir del peso corporal con sencillas ecuaciones lineales. Estas ecuaciones se consideran las mejores estimaciones disponibles para predecir el gasto energético de personas sanas .

En la práctica clínica se utilizan ampliamente las ecuaciones de Harris-Benedict, que contienen cuatro variables: edad, sexo, peso y talla:

Varones:


Gasto energético de reposo (equivalente a basal) = 66,47 + (13,75  peso en kg) + (5  talla en cm) – (6,75  edad en ańos)

Mujeres:


Gasto energético de reposo (equivalente a basal) = 665,1 + (9,56  peso en kg) + (1,85  talla en cm) – (4,68  edad en ańos)

Los valores obtenidos con estas ecuaciones no difieren sustancialmente de los publicados por la OMS.



Efecto térmico de los alimentos


El gasto energético aumenta después de la toma de alimentos o nutrientes. Este aumento depende de la cantidad de energía consumida y de la proporción de cada uno de los macronutrientes administrados. El efecto térmico de la alimentación representa el gasto energético secundario a la digestión, la absorción y la utilización de los nutrientes por el organismo. El efecto térmico de los alimentos es mayor para las proteínas y menor para los glúcidos y las grasas. En una dieta mixta representa aproximadamente el 5-10% de las calorías ingeridas.

Actividad física


Después del metabolismo basal, la actividad física representa el segundo componente del gasto energético, si bien algunos deportistas pueden llegar a consumir cantidades muy superiores a su metabolismo basal. En los países industrializados el gasto energético ligado a la actividad física ocupacional ha disminuido con el tiempo. En estos países se ha producido una drástica reducción de la actividad física que en parte se ha compensado con una disminución de la ingesta calórica. La práctica de ejercicio físico se considera beneficiosa, por lo cual en vez de reducir las estimaciones de las necesidades energéticas se considera más conveniente mantenerlas y recomendar la práctica de actividad física.
Para estimar las necesidades energéticas secundarias a la actividad hay que tener en cuenta la ocupación laboral, las actividades lúdicas, el tono muscular y los pequeńos movimientos que realiza el individuo por el solo hecho de estar despierto o practicando actividades cotidianas como lavarse, vestirse o estar de pie breves momentos. La actividad física normal condiciona un gasto energético 0,4 veces el gasto energético basal. En numerosas publicaciones se ha descrito el gasto energético debido a diferentes tipos de actividad física

Ingestas recomendadas de proteínas, lípidos, hidratos de carbono, agua y vitaminas y minerales


Proteínas


Las proteínas del organismo se degradan y resintetizan continuamente. Los aminoácidos liberados en la degradación se reutilizan en la síntesis, aunque algunos se transfieren al catabolismo oxidativo. Los productos metabólicos (urea, creatinina, porfirinas) se excretan principalmente por la orina y, en menor cantidad, por las heces, el sudor y otras secreciones corporales. Para reponer las pérdidas, el organismo necesita un suministro continuo de proteínas. El organismo es incapaz de sintetizar nueve aminoácidos, los cuales se consideran esenciales: histidina, isoleucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano, valina y leucina.

Las IDR de proteínas dependen de su valor biológico. Éste se halla condicionado por el contenido de aminoácidos esenciales y es superior en el caso de las proteínas de origen animal. Los estudios para estimar los requerimientos proteicos se basan en la realización de balances nitrogenados de poblaciones. El equilibrio nitrogenado se consigue cuando el aporte de nitrógeno iguala las pérdidas. Si se aportan al organismo más proteínas de las necesarias para la síntesis de los distintos constituyentes, el exceso no se almacena, sino que es degradado. En tal caso, la tasa de renovación proteica y la excreción de nitrógeno aumentan y los cetoácidos se utilizan como fuente de energía o son transformados en hidratos de carbono o grasas. Si se aportan menos proteínas de las necesarias, el organismo se adapta a esa situación disminuyendo la renovación proteica en los tejidos y reduciendo el catabolismo de los aminoácidos hasta llegar a un nuevo estado de equilibrio. Por el contrario, la ingesta habitual de grandes cantidades de proteínas puede producir un aumento del nitrógeno ureico sanguíneo y del contenido de calcio en la orina. Se ha sugerido que estas alteraciones podrían ser responsables de una esclerosis glomerular renal y producir osteoporosis.
Mediante los estudios de balance a corto y largo plazo se ha estimado que las necesidades proteicas de un adulto medio son de 0,6 g/kg de peso y día de proteína digerible (carne, leche, huevos, pescado). Teniendo en cuenta el coeficiente de variación de las necesidades proteicas entre los adultos, se considera que un 25% por encima de las necesidades fisiológicas medias cubren las necesidades del 97,5% de la población. Por tanto, la IDR es de 0,75 g/kg de peso y día de proteínas de alto valor biológico.


Lípidos


El principal componente lipídico de los alimentos lo constituyen los triglicéridos, compuestos de ácidos grasos y glicerol. El organismo puede sintetizar ácidos grasos saturados a partir del acil-CoA. Sin embargo, no puede sintetizar algunos de los ácidos grasos poliinsaturados, por lo que deben ser aportados por la dieta. La importancia de estos ácidos grasos poliinsaturados, denominados esenciales, radica en el hecho de ser precursores de lípidos estructurales y de eicosanoides, como prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos, sustancias implicadas en diversos procesos fisiológicos y en el desarrollo de ciertas enfermedades.
El ácido linoleico (C18:2 n-6) fue el primer ácido graso descrito como esencial. El ácido araquidónico (C20:4 n-6), al ser un derivado del ácido linoleico, sólo es esencial si existe carencia de éste. El ácido linolénico (C18:3 n-3) se considera esencial, aunque no se han descrito casos claros de deficiencia en el hombre. Otros ácidos n-3 como el docosahexaenoico o el eicosapentaenoico pueden ser sintetizados a partir del ácido linoleico.


Hidratos de carbono


Los principales hidratos de carbono de la dieta son los monosacáridos, los disacáridos como la fructosa, lactosa o sacarosa, y los polisacáridos, como almidones y fibra dietética. El interés suscitado en los últimos ańos por la fibra dietética radica en la observación de que el consumo de alimentos vegetales está en relación inversa con la incidencia de enfermedad cardiovascular, cáncer y otros procesos patológicos. Las instituciones sanitarias recomiendan aumentar el consumo de fibra de la dieta, en forma de frutas, vegetales, legumbres y cereales integrales, pero no consideran necesaria la suplementación de la dieta mediante concentrados de fibra, excepto en grupos de riesgo.
Los requerimientos mínimos de hidratos de carbono no están establecidos; sin embargo, una dieta carente de hidratos de carbono provoca un aumento de la lipólisis, la formación de cuerpos cetónicos y el incremento del catabolismo proteico.

Agua, vitaminas y minerales


Las necesidades de agua varían en función de la composición de la dieta y de las pérdidas insensibles. De forma práctica, se recomienda un aporte de 1 o 1,5 mL/kcal administrada en adultos y nińos sanos, respectivamente. Los requerimientos de agua aumentan cuando se incrementan el nivel de actividad, la temperatura ambiental, la sudoración o la carga de solutos. Las principales fuentes de agua son las bebidas, aunque ciertos alimentos como las verduras y las frutas pueden contener incluso hasta un 90% de agua.

Las funciones de las vitaminas, minerales y oligoelementos y las enfermedades asociadas con situaciones de carencia y exceso se exponen en otro capítulo. Las mejoras en los métodos de investigación y la utilización de técnicas como la biología molecular, permiten redefinir los conceptos de normalidad, deficiencia y toxicidad nutricional, evolucionando los mismos requerimientos nutricionales y por ende las IDR; de hecho, la recomendación de las propias IDR hacia la disminución del riesgo de enfermedades crónicas además de a la clásica prevención de enfermedades nutricionales carenciales, ha sido uno de los motivos principales de que las IDR o ingestas dietéticas de referencia hayan aumentado o disminuido de forma espectacular en los últimos ańos para algunos nutrientes como el calcio, la vitamina B6 o el folato. Ello pone de evidencia que la nutrición es una ciencia viva, en continua evolución y adaptación, y compleja, y por tanto difícilmente simplificable.


______________________________________________________

#17 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 20 noviembre 2007 - 03:43

_____________________________________________

Esto lo han visto otras veces, pero como siempre, MSN Encarta hace un buen resumen. Lo publicamos acá también para que no se nos olvide que el Ciclo de Calvin es Bioquímica pura... y que su descubridor, Melvin Calvin, ganó el Nobel de Medicina y Fisiología...
_____________________________________________


FOTOSÍNTESIS


1.- Introducción


Fotosíntesis, proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química. Prácticamente toda la energía que consume la vida de la biosfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis.

Una ecuación generalizada y no equilibrada de la fotosíntesis en presencia de luz sería:

CO2 + 2H2A → (CH2) + H2O + H2A



El elemento H2A de la fórmula representa un compuesto oxidable, es decir, un compuesto del cual se pueden extraer electrones; CO2 es el dióxido de carbono; CH2 una generalización de los hidratos de carbono que incorpora el organismo vivo. En la gran mayoría de los organismos fotosintéticos, es decir, en las algas y las plantas verdes, H2A es agua (H2O); pero en algunas bacterias fotosintéticas, H2A es anhídrido sulfúrico (H2S). La fotosíntesis con agua es la más importante y conocida y, por tanto, será la que tratemos con detalle.

La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de la luz. La velocidad de la primera etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro de ciertos límites), pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa.

2.- Reacción lumínica


La primera etapa de la fotosíntesis es la absorción de luz por los pigmentos. La clorofila es el más importante de éstos, y es esencial para el proceso. Captura la luz de las regiones violeta y roja del espectro y la transforma en energía química mediante una serie de reacciones. Los distintos tipos de clorofila y otros pigmentos, llamados carotenoides y ficobilinas, absorben longitudes de onda luminosas algo distintas y transfieren la energía a la clorofila A, que termina el proceso de transformación. Estos pigmentos accesorios amplían el espectro de energía luminosa que aprovecha la fotosíntesis.

La fotosíntesis tiene lugar dentro de las células, en orgánulos llamados cloroplastos que contienen las clorofilas y otros compuestos, en especial enzimas, necesarios para realizar las distintas reacciones. Estos compuestos están organizados en unidades de cloroplastos llamadas tilacoides; en el interior de éstos, los pigmentos se disponen en subunidades llamadas fotosistemas. Cuando los pigmentos absorben luz, sus electrones ocupan niveles energéticos más altos, y transfieren la energía a un tipo especial de clorofila llamado centro de reacción.

En la actualidad se conocen dos fotosistemas, llamados I y II. La energía luminosa es atrapada primero en el fotosistema II, y los electrones cargados de energía saltan a un receptor de electrones; el hueco que dejan es reemplazado en el fotosistema II por electrones procedentes de moléculas de agua, reacción que va acompañada de liberación de oxígeno. Los electrones energéticos recorren una cadena de transporte de electrones que los conduce al fotosistema I, y en el curso de este fenómeno se genera un trifosfato de adenosina o ATP, rico en energía. La luz absorbida por el fotosistema I pasa a continuación a su centro de reacción, y los electrones energéticos saltan a su aceptor de electrones. Otra cadena de transporte los conduce para que transfieran la energía a la coenzima dinucleotido fosfato de nicotinamida y adenina o NADP que, como consecuencia, se reduce a NADPH2. Los electrones perdidos por el fotosistema I son sustituidos por los enviados por la cadena de transporte de electrones del fotosistema II. La reacción en presencia de luz termina con el almacenamiento de la energía producida en forma de ATP y NADPH2.


3.- Reacción en la oscuridad


La reacción en la oscuridad tiene lugar en el estroma o matriz de los cloroplastos, donde la energía almacenada en forma de ATP y NADPH2 se usa para reducir el dióxido de carbono a carbono orgánico.

Esta función se lleva a cabo mediante una serie de reacciones llamada ciclo de Calvin, activadas por la energía de ATP y NADPH2. Cada vez que se recorre el ciclo entra una molécula de dióxido de carbono, que inicialmente se combina con un azúcar de cinco carbonos llamado ribulosa 1,5-difosfato para formar dos moléculas de un compuesto de tres carbonos llamado 3-fosfoglicerato. Tres recorridos del ciclo, en cada uno de los cuales se consume una molécula de dióxido de carbono, dos de NADPH2 y tres de ATP, rinden una molécula con tres carbonos llamada gliceraldehído 3-fosfato; dos de estas moléculas se combinan para formar el azúcar de seis carbonos glucosa. En cada recorrido del ciclo, se regenera la ribulosa 1,5-difosfato.

Por tanto, el efecto neto de la fotosíntesis es la captura temporal de energía luminosa en los enlaces químicos de ATP y NADPH2 por medio de la reacción en presencia de luz, y la captura permanente de esa energía en forma de glucosa mediante la reacción en la oscuridad. En el curso de la reacción en presencia de luz se escinde la molécula de agua para obtener los electrones que transfieren la energía luminosa con la que se forman ATP y NADPH2. El dióxido de carbono se reduce en el curso de la reacción en la oscuridad para convertirse en base de la molécula de azúcar. La ecuación completa y equilibrada de la fotosíntesis en la que el agua actúa como donante de electrones y en presencia de luz es

6 CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O



4.- Fotosíntesis artificial


Si los químicos lograran reproducir la fotosíntesis por medios artificiales, se abriría la posibilidad de capturar energía solar a gran escala. En la actualidad se trabaja mucho en este tipo de investigación. Todavía no se ha logrado sintetizar una molécula artificial que se mantenga polarizada durante un tiempo suficiente para reaccionar de forma útil con otras moléculas, pero las perspectivas son prometedoras.


Un multimedia muy interesante: NOTA: Se ve completo con el Internet Explorer 7

Fotosíntesis



http://es.encarta.ms...tosíntesis.html



http://es.encarta.ms...tosíntesis.html


Plantas y fotosíntesis



Todos los alimentos que consumimos proceden en última instancia de la fotosíntesis que realizan las plantas verdes y las algas. Los vegetales deben el color verde y la capacidad fotosintética a la clorofila, un pigmento abundante en las hojas y, a veces también presente en los tallos y otras partes de la planta.

Dr. C.E. Jeffree/Oxford Scientific Films


Cloroplastos de raíz de cebolla



Los cloroplastos son diminutas estructuras esféricas verdes esenciales para la fotosíntesis. La molécula de clorofila, un compuesto orgánico muy complejo de magnesio, carbono e hidrógeno, regula la absorción de las porciones roja, violeta y azul del espectro visible.


Richard Kirde/Oxford Scientific Films


Melvin Calvin



El químico estadounidense Melvin Calvin fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1961. Calvin detectó la secuencia de reacciones químicas producida por las plantas al convertir dióxido de carbono gaseoso y agua en oxígeno e hidratos de carbono, proceso conocido como ciclo de Calvin.


© The Nobel Foundation


___________________________________________

Como citar este artículo:
"Fotosíntesis," Enciclopedia Microsoft® Encarta® Online 2007
http://es.encarta.msn.com © 1997-2007 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
© 1993-2007 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

____________________________________________

#18 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 27 noviembre 2007 - 03:32

________________________________________

Resumenes graficos muy buenos...
_______________________________________










_____________________________________

#19 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 17 enero 2008 - 08:05

__________________________________________

smile_031.gif Repasando

En: EL PROYECTO BIOSFERA
___________________________________________


1.- CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE METABOLISMO



El metabolismo comprende una serie de transformaciones químicas y procesos energéticos que ocurren en el ser vivo.

Para que sucedan cada una de esas transformaciones se necesitan enzimas que originen sustancias que sean a su vez productos de otras reacciones.

El conjunto de reacciones químicas y enzimáticas se denomina ruta o vía metabólica.




El catabolismo es el metabolismo de degradación de sustancias con liberación de energía.



El anabolismo es el metabolismo de construcción de sustancias complejas con necesidad de energía en el proceso.






En las rutas metabólicas se necesitan numerosas y específicas enzimas que van conformando los pasos y productos intermedios de las rutas. Pero, además, son necesarios varios tipos de moléculas indispensables para su desarrollo final:
  1. metabolitos (moléculas que ingresan en la ruta para su degradación o para participar en la síntesis de otras sustancias más complejas),

  2. nucleótidos (moléculas que permiten la oxidación y reducción de los metabolitos),

  3. moléculas energéticas (ATP y GTP o la Coenzima A que, al almacenar o desprender fosfato de sus moléculas, liberan o almacenan energía),

  4. moléculas ambientales (oxígeno, agua, dióxido de carbono, etc. que se encuentran al comienzo o final de algún proceso metabólico).



    En toda ruta metabólica hay productos iniciales, productos intermedios y productos finales.

    También deben existir un conjunto de sustancias que permitan la realización de todos y cada uno de los pasos de la ruta general de metabolismo.

    Estas sustancias que facilitan las reacciones son los metabolitos, los enzimas, los nucleótidos, las moléculas energéticas y las moléculas externas ambientales.


__________________________________________________


#20 Ge. Pe.

Ge. Pe.

    God of Forum

  • Administrators
  • 11.420 Mensaje(s)
  • Gender:Male
  • Location:Budapest. Hungría

Publicado el 18 enero 2008 - 02:03

__________________________________________

smile_031.gif Repasando...
__________________________________________


2.- EL CATABOLISMO:


El catabolismo comprende el metabolismo de degradación oxidativa de las moléculas orgánicas, cuya finalidad es la obtención de energía necesaria para que la célula pueda desarrollar sus funciones vitales. Debe existir una última molécula que capte los electrones o los hidrógenos desprendidos en las reacciones de oxidación. Si el aceptor de electrones es el oxígeno molecular la ruta o el catabolismo es aeróbico y si es otra molécula es catabolismo anaeróbico.

Todas las transformaciones moleculares que desprenden energía en los procesos catabólicos son reacciones de oxidación. En ellas se transfieren electrones de un átomo o molécula a otro. Toda oxidación requiere una reducción; por ello las reacciones se llaman redox. En los procesos metabólicos existen secuencias de reacciones redox en las que se transfieren átomos de hidrógeno o su electrón de un compuesto a otro.




2.1- El catabolismo aerobio


El catabolismo aerobio está formado por varias rutas metabólicas que conducen finalmente a la obtención de moléculas de ATP. Estas moléculas de ATP más tarde serán imprescindibles para dar energía en las rutas anabólicas. La energía que no se usa se disipará en forma de calor.






2.2.- Glucolisis:


La glucolisis o ruta de Embden-Meyerhof, ocurre en el citosol de la célula. No necesita oxígeno para su realización y se trata simplemente de una secuencia de más o menos nueve etapas. A lo largo de estas una molécula de glucosa se transforma en dos moléculas de ácido pirúvico.



Se produce en todas las células vivas, desde procariotas hasta eucariotas animales y vegetales. Se necesita la energía de 2 moléculas de ATP para iniciar el proceso, pero una vez iniciado se producen 2 moléculas de NADH y 4 de ATP por lo que el balance final es de: 2 NADH y 2 ATP por molécula de glucosa:

Glucosa + 2 ADP + 2Pi + 2 NAD+ ==>2 Acido pirúvico + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 Agua






La glucolisis es un proceso común a todas las células. En él la glucosa se degrada en el citosol, sin necesidad de oxígeno, obteniéndose energía en forma de NADH y ATP.

En condiciones aerobias, las moléculas de NADH ceden sus electrones a la cadena de transporte electrónica, que los llevará hasta el oxígeno, produciéndose agua y regenerándose NAD+ que se reutilizará en la glucolisis. Así, en estas condiciones el ácido pirúvico entra en la mitocondria y se transformará en Acetil-CoenzimaA que ingresará en la respiración celular.

En condiciones anaerobias, sin oxígeno, el NADH se oxida a NAD+ mediante la reducción del ácido pirúvico. Así se produce energía de forma anaeróbica, denominándose fermentaciones y ocurren en el citosol.



____________________________________




Spin Palace - Spanish