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CATABOLISMO. 2º BACHILLER

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Contenidos del currículo de la asignatura de Biología de 2º bachiller. Catabolismo glúcidos, lípidos y aminoácidos

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CATABOLISMO. 2º BACHILLER

  1. 1. EL METABOLISMO
  2. 2. Función de nutrición celular ● INGESTIÓN – A NIVEL DE MEMBRANA ● TRANSPORTE PASIVO – DIFUSIÓN SIMPLE – DIFUSIÓN FACILITADA ● TRANSPORTE ACTIVO – ENDOCITOSIS ● METABOLISMO ● EXCRECIÓN
  3. 3. El metabolismo ● Autotrofía y heterotrofía ● Vías metabólicas: anabolismo y catabolismo ● Reacciones red-ox ● Moléculas importantes: ATP y poder reductor (NADH, NADPH y FADH 2 ) ● Necesitan biocatalizadores: ENZIMAS Conjunto de transformaciones químicas que se  producen en una célula con el fin de obtener  energía y sintetizar sus componentes
  4. 4. Anabolismo y catabolismo
  5. 5. Ciclo del ATP
  6. 6. CATABOLISMO ● Se obtiene: – ENERGÍA EN FORMA DE ATP – PODER REDUCTOR (NADH, NADPH, FADH2 ) – PRECURSORES METABÓLICOS Conjunto de reacciones metabólicas en las que  se llevan a cabo la degradación de moléculas  orgánicas complejas
  7. 7. Mecanismos de fosforilación del ADP FOSFORILACIÓN A NIVEL DE SUSTRATO FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
  8. 8. Catabolismo de Glúcidos ● RESPIRACIÓN (término confuso) – R. AEROBIA. Si el último aceptor de electrones es el oxígeno – R. ANAEROBIA. Si el último aceptor de electrones es un compuesto inorgánico distinto al oxígeno ● FERMENTACIÓN (el aceptor final de electrones es un compuesto orgánico) – F. LÁCTICA – F. ALCOHÓLICA
  9. 9. Visión global del catabolismo glúcidos
  10. 10. La glucólisis ● Se produce en el citosol y es prácticamente universal ● Es una vía que consta de 10 etapas catalizadas por diferentes enzimas y actúa en ausencia de O2 ● Se distingue la fase preparatoria (se consumen 2 ATP) y la fase de producción de energía (se obtienen 4 ATP) ● La fosforilación se produce a nivel de sustrato ● Se genera poder reductor (2 NADH)
  11. 11. La glucólisis. Reacciones
  12. 12. F. PREPARATORIA F. OBTENCIÓN ENERGÍA Glucólisis. Fases
  13. 13. Balance global de la glucólisis GLUCOSA + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ 2 PIRUVATO + 2 ATP + 2 H2 O + 2 NADH + 2 H+ FERMENTACIONES RESPIRACIÓN CELULAR Sin O2 Con O2 destino del piruvato
  14. 14. La respiración aerobia
  15. 15. La respiración aerobia ● Tiene lugar en la mitocondria ● Consiste en la oxidación del piruvato, obteniéndose CO2 y H2 O ● Los electrones obtenidos de la glucosa son cedidos en último término al oxígeno ● El piruvato penetra en la mitocondria y se transforma en Acetil CoA que se incorporará al en ciclo de Krebs (CAT) ● El NADH y FADH2 cederán sus electrones a la cadena respiratoria. Esta producirá ATP por fosforilación oxidativa
  16. 16. Oxidación del piruvato ● Tiene lugar en la matriz mitocondrial ● Se trata de una descarboxilación oxidativa
  17. 17. El ciclo de Krebs ● Conjunto reacciones cíclicas en el que se produce la oxidación completa del acetil CoA hasta CO2 ● Con el ciclo se obtiene: – Poder reductor : NADH y FADH2 – Energía química: GTP (ATP en plantas y bacterias) – Precursores metabólicos
  18. 18. Ciclo de Krebs ● Es de naturaleza anfibólica ● Por cada vuelta se produce: – 2 CO2 – 3 NADH Y 1 FADH2 cadena respiratoria – 1 GTP ATP – Precursores metabólicos
  19. 19. Cadena de electrones ● Se produce en la membrana interna a favor de gradiente de potenciales red-ox
  20. 20. Fosforilación oxidativa (hipótesis quimiosmótica)
  21. 21. Calcula el balance energético final que resulta de la oxidación aeróbica de una molécula de glucosa ACTIVIDAD
  22. 22. Las Fermentaciones ● Son procesos de oxidación anaerobia de la materia orgánica (no se oxida completamente) ● EL NADH de la glucólisis se utiliza para reducir el piruvato ● Se regenera el NAD+ para que no se detenga la glucólisis ● El balance energético total son los 2 ATP procedentes de la glucólisis ● Se produce en células anaerobias y células musculares en anaerobiosis
  23. 23. Fermentación láctica Es catalizada por la lactato-deshidrogenasa Se utiliza en la industria para producir queso, yogur y otras leches acidificadas La realizan las bacterias del ácido láctico (Lactobacillus, Lactococcus..) y miocitos Puede ser homoláctica o heteroláctica
  24. 24. Fermentación alcohólica El producto final es el etanol Lo llevan a cabo levaduras como Saccharomyces cerevisiae
  25. 25. CATABOLISMO LÍPIDOS TRIACILGLICÉRIDOS (GRASAS) GLICERINA ÁCIDOS GRASOS GLICERALDEHIDO 3 P GLUCÓLISIS β-OXIDACIÓN ÁCIDOS GRASOS LIPASAS
  26. 26. β-Oxidación ácidos grasos ● Tiene lugar en la matriz mitocondrial ● Los ácidos grasos atraviesan las membranas ayudados por la carnitina ● El ácido graso se debe activar por reacción con el CoA dando un acil-CoA y consumiendo ATP ● Se va escindiendo en moléculas de dos átomos de carbono en forma de acetil CoA ● El acetil CoA formado pasará al ciclo de Krebs
  27. 27. Etapas del ciclo Deshidrogenación Hidratación Oxidación Tiólisis
  28. 28. Balance energético ● El número de vueltas dependerá del número de átomos de C del ácido graso ● Por cada vuelta se produce: – 1 FADH2 y 1 NADH – 1 molécula de Acetil CoA (en la última vuelta 2) ¿Cuántos ATP se obtendrán de la oxidación del ácido palmítico?¿Y de la tripalmitina?
  29. 29. Catabolismo de las proteínas
  30. 30. Desaminación de los aminoácidos ● Transaminación – Los aa ceden su grupo amino a un aceptor, normalmente α­cetoglutarato convirtiéndose en glutamato – Catalizado por las transaminasas (req.vit B6 ) en el hígado ● Desaminación oxidativa – El glutamato cede el grupo amino convirtiéndose en α­ cetoglutarato (ciclo Krebs) – El NH3  se eliminará en forma de amoniaco o urea
  31. 31. Desaminación α- aminoácido α- cetoácido α- cetoglutarato Glutamato H2O, NAD NH4 + , NADH UREA transaminasas Glutamato deshidrogenasas TRANSAMINACIÓN DESAMINACIÓN OXIDATIVA
  32. 32. Degradación de la cadena carbonada (cetoácido) ● Los cetoácidos se incorporan a rutas metabólicas tanto catabólicas como anabólicas. – AA. GLUCOGÉNICOS ● Dan lugar a piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs ● Gluconeogénesis – AA. CETOGÉNICOS ● Dan lugar a moléculas de acetil-CoA ● Se incorpora al ciclo de Krebs para dar ATP o síntesis de ácidos grasos
  33. 33. Visión global catabolismo

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