Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega ¿Qué es el metabolismo intermediario y cómo ocurren las reacciones en los seres vivos? Conozcamos las principales rutas metabólicas y tendremos así una aproximación más cercana.

1. x
El metabolismo intermediario
. m
o m
.c
Temas a revisar:
e
u t
 Glucólisis

g
Gluconeogénesis

 .
Complejo de la piruvato deshidrogenasa
Ciclo de Krebs,

wFosforilación oxidativa

w Fotosíntesis
w
Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega
genaromatus@excite.com, genaro_matus@hotmail.com

2. x
La glucólisis
. m
o m
.c
Glucólisis: Gluco =dulce; lisis= ruptura
Es la secuencia de reacciones que
t emetabolizan una molécula de glucosa en
dos moléculas de piruvato con la
g u producción neta de dos moléculas de ATP,
2 NADH + H+ y 2 H2O.
. Glicólisis: ruptura de cualquier hexosa y su
integración a la ruta glucolítica.
w
w
w

3. La glucólisis
x
. m
La glucolisis se realiza en todas las células, tanto procariontes
como eucariontes.
o m
En las células eucariontes, la glucolisis se realiza en el citosol.
.c
• Per se, la glucólisis es un proceso anaerobio.
e
u t
• Durante este proceso, parte de la energía potencial almacenada en la
estructura de la hexosa se libera y es utilizada para la síntesis de ATP y
.g
la generación del transportador de e- NADH.
 Esta ruta metabólica es llevada a cabo por organismos aerobios y
anaerobios.
w
 Existen células, tejidos y órganos glucodependientes (eritrocito,
w
testiculos, cerebro…).
w

4. Fases de la glucólisis
x
• Algunos autores proponen 2
Fases Principales: . m
1ª Fase:
o m
• Fase preparatoria.
e.c
• Aquí ocurre el cebado o
preparación de las moléculas
u t
g
mediante fosforilaciónes
(inversión energética).
.
w
w
w

5. Fases de la glucólisis
x
2ª Fase:
. m
• Fase común a todos
los azúcares.
o m
• Recuperación de la
energía invertida en
e.c
base a mecanismos
de fosforilación a nivel
u t
g
de sustrato.
.
w
w
w
1 Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ → 2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O

6. En términos energéticos…
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

7. La glicólisis (destrucción de otras hexosas)
x
. m
Puntos de entrada en la
o m
glucólisis para la galactosa y
fructosa
e.c
u t
.g
w
Metabolismo de la fructosa.
w
La fructosa entra en la vía de glucólisis en
w
el hígado a través de la vía de la fructosa-
1-fosfato. En las demás células es tomado
por una HK inespecífica.

8. x
Algunos destinos del piruvato
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

9. Glucólisis = energía rápida
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
El metabolismo anaeróbico de la glucosa, del proceso de glucolisis,
provee tal fuente de energía para ejercicio intenso y durante corto
tiempo.
w

10. x
GLUCONEOGENESIS
. m
o m
.c
Síntesis nueva de glucosa a
partir de precursores de tres y
t e cuatro carbonos.
g u Las reacciones y las enzimas
. distintivas de la
gluconeogénesis se muestran
w en rojo.
w Las otras reacciones
comunes con la glucólisis.
son
w

11. La gluconeogénesis
x
. m
Las enzimas para la gluconeogenesis se encuentran en el citosol, excepto la
m
piruvato carboxilasa (se encuentra en la mitocondria) y la glucosa 6-fosfatasa (unida
a la membrana del retículo endoplásmico). Se muestran los puntos de entrada para
lactato, glicerol y aminoácidos.
o
e.c
u t
El oxalacetato utilizado en el citosol para la gluconeogenesis se
.g
forma en la matriz mitocondrial mediante la carboxilación del
piruvato.
w
El oxalacetato sale de la mitocondria en forma de malato, el cual
se oxida a oxalacetato en el citosol.
w
w

12. La gluconeogénesis y la glucólisis están inter-reguladas
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w

13. La incorporación de carbonos al ciclo de Krebs
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w
En el ciclo de Krebs ocurre la última oxidación de los carbonos (CO2)

14. El ciclo de Krebs
x
. m
El ciclo de Krebs es la última
o m
.c
vía común para la oxidación de
carbohidratos, ácidos grasos y
e
aminoácidos que se lleva a cabo
en la mitocondria.
También se le llama ciclo del
u t
.g
ácido cítrico o ciclo de los ácidos
tricarboxílicos.
w
w
w

15. CADENA RESPIRATORIA - MITOCONDRIA
x
. m
o m
Cadena de transporte de electrones y
fosforilación oxidativa
.c
Dos procesos acoplados que se llevan a
cabo en las crestas mitocondriales para
e
producir H2O y ATP
t
g u
.
w
w
w

16. La cadena de transporte de e-
x
 La cadena de transporte de
. m
electrones es un conjunto de
transportadores
situados en la
electrónicos
membrana
o m
mitocondrial interna.
e.c
 Estos transportadores electrónicos
están dispuestos en
uordent
g
creciente de afinidad electrónica
.
de tal forma que se transfieren los
electrones que proceden de las
w
coenzimas reducidas hasta el
oxígeno.
w
w

17. El complejo I (NADH deshidrogenasa)
x
Estructura . mde NADH-Q
m
Oxidoreductasa.
o
.c
El NADH se oxida en el brazo, y los
electrones son transferidos para
t ereducir a Q en la membrana.
g u
.
w
w
w

18. x
El complejo II (succinato deshidrogenasa)
. m
Contiene FAD como
o m grupo prostético.
e.c
ut
.g
w
w
w

19. x
El transportador de e- lipídico
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

20. El complejo III (Citocromo c óxido-reductasa)
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w Complejo del citocromo b-c1:

21. El citocromo c
x
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
Es el único transportador de e- proteico que no está anclado en
w
la membrana mitocondrial interna.

22. El complejo IV (Citocromo c oxidasa
x
. m
o mComplejo de la citocromo aa3:
Transporta los electrones del
.c
complejo anterior para formar
una molécula de agua
t e
g u
.
w
w
w

23. x
Visión parcial de la cadena de e-
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

24. x
El ATP se sintetiza en el complejo V (F1-F0)
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

25. x
¿Cómo funciona la cadena de e-?
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

26. x
Esto permite el movimiento muscular
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

27. x
Visión global de lo revisado
hasta ahora en la unidad
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w

28. Mapa conceptual:
x
Metabolismo de azúcares . m
Complejo de la
o m
.c
Glucólisis Ciclo de Cadena
Piruvato
y Glicólisis Krebs Respiratoria
Deshidrogenasa
Generación de:
t e Generación de: Oxidación de NADH
u
y FADH2, transporte Consumo del
Catabolismo 2 ATP,
Generación de:
6 NADH + H+ gradiente
de e- y
de Glucosa, 2 NADH + H+
2 NADH + H+
2 FADH2
electroquímico
generación de un
g
Fructosa, 2 Acetil CoA y y generación de
2H2O y 2 GTP gradiente ATP en
Galactosa.
.
2 CO2 electroquímico de complejo V
2 piruvato 6 CO2 protones.
w
Destinos metabólicos del piruvato en anoxia:
Lactato, etanol, formiato, alanina,
w
Oxaloacetato. (para gluconeogénesis)
w Producción de energía para consumo celular

29. La Fotosíntesis
x
. m
o m
La fotosíntesis es el proceso mediante el cual los
organismos vivos convierten la energía luminosa en
energía química.
e.c
u t
.g
w
w
w

30. Fotosíntesis = construir o ensamblar con luz
x
Este proceso explota la energía
solar para proveer la energía para . m
la serie de reacciones que permiten
convertir 6 moléculas de CO2 y 6
o m
.c
H2O en carbohidratos, y liberar O2.
t e
g u
.
w
w
w

31. La fotosíntesis
x
. m
m
Es la principal vía química en la
fotosíntesis es la conversión de
dióxido de carbono y agua en
o
.c
carbohidratos y oxígeno.
CO2 + H2O  [CH2O] + O2
t e
g u
.
Los carbohidratos formados poseen
w
mayor energía que el material inicial
(CO2 y H2O)
w
w

32. Ocurre en plantas, algas y
protozoarios con cromóforos x
. m
o m
e.c
ut
.g
w Cromóforo: estructura
w
capaz de excitarse por luz.
En general, los pigmentos
w
accesorios (carotenoides,
xantocianinas, ficocianinas,
eritrocianina…), permiten
la captación de luz.

33. x
Permite que haya ciclos tróficos
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

34. x
Estructuras fotosintéticas
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

35. Estructura del cloroplasto
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

36. x
¿Cómo funciona un cloroplasto?
. m
o m 2
e.c
1
ut
.g
w
w
w

37. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

38. La captación de luz
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

39. Fase Luminosa (fotofosforilación)x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

40. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

41. x
Fase Obscura (no requiere luz para ocurrir)
. m
o m
e.c
u t
.g
w
w
w

42. El Ciclo de Calvin
x
El ciclo de Calvin consiste de tres
. m
m
etapas.
Etapa 1: fijación del carbono por la
o
.c
carboxilación de la ribulosa 1,5-
bifosfato.
t e
Etapa 2: reducción del carbón fijado
hexosa.
g u
para empezar la síntesis de una
Etapa 3. .
Regeneración del
w
compuesto inicial, ribulosa 1,5-
bifosfato.
w
Se realiza en el estroma de los
w
cloroplastos

43. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

44. x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

45. Mapa conceptual
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

46. ¿Cómo se forma ATP?
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

47. x
¡Funcionan de forma semejante!
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w

48. Mapa conceptual
x
. m
o m
e.c
ut
.g
w
w
w