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Integración metabólica

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by

Nancy Anguiano Sánchez

on 12 August 2013

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Transcript of Integración metabólica

Integración Metabólica...
¿Qué es el metabolismo?...
Es un proceso global por el cual los sistemas vivos adquieren y utilizan energía libre para realizar sus diferentes funciones, que se logran mediante cambios químicos que ocurren cuando los organismos vivos consumen tejidos animales o vegetales como alimento, o cuando las plantas llevan a cabo la fotosíntesis.
Metabolización...
La metabolización es el proceso por el cual el organismo consigue que sustancias activas se transformen en no activas.

Este proceso lo realizan en los seres humanos con enzimas localizadas en el hígado.
Regulación de los procesos metabólicos...
El control metabólico debe ser flexible durante la actividad celular, ya que el ambiente externo de la célula no es constante.
Características de las vías metabólicas
Son 4 las características principales de las vías metabólicas.

Son irreversibles
Tienen una etapa obligada
Son reguladas
Se desarrollan en lugares específicos de las célula (eucariótas)
Metabolismo celular...
Es el conjunto de reacciones bioquímicas que tienen lugar en la célula, lo que incluye gran diversidad de conversiones moleculares.
Subdivisión del metabolismo...
Para su estudio puede dividirse en dos grandes categorías...
1) Catabolismo...
Del griego "katá" (abajo), que se refiere a la secuencia de reacciones de degradación de sustancias complejas.
2) Anabolismo...
Del griego "aná" (arriba), se refiere a la secuencia de reacciones sintéticas "síntesis de moléculas orgánicas complejas".
Rutas metabólicas...
Tanto las rutas catabólicas como anabólicas se producen en 3 niveles de complejidad
La interconversión de los polímeros y lípidos complejos con los intermediarios monoméricos.
Nivel 1...
La interconversión de los azúcares monomércos, aminoácidos y lípidos con los compuestos orgánicos más sencillos
Nivel 2...
La degradación final hasta compuestos inorgánicos o la síntesis a partir de los mismos.
Nivel 3...
El anabolismo y catabolismo son procesos complementarios e integrados.

Estas relaciones permiten lograr un nivel óptimo de eficiencia metabólica en los organismos.
Catabolismo
Degradante

De índole oxidante

Generador de energía

Variedad de materiales iniciales, pero productos finales bien definidos.
Anabolismo
Sintético

De índole reductora

Consumidor de energía

Materiales iniciales bien definidos y variedad de los productos finales.
1) La cantidad o concentración de cada enzima
2) La actividad catalítica de las enzimas
3) La accesibilidad de los sustratos
Cantidad de la enzima...
Depende de su velocidad de síntesis como la velocidad con la que se degrada.

Cuando un animal recibe una dieta rica en carbohidratos y pobre en proteína, las enzimas del hígado que degradan los aminoácidos hasta acetil-CoA se hallan en concentraciones muy bajas
Actividad catalítica de la enzima...
Se controla de varias formas.

Control alostérico reversible: la primera reacción en muchas vías metabólicas está inhibida alostéricamente por el último producto de la vía.

Modificación covalente reversible: la glucógeno fosforilasa activa la fosforilación de un determinado residuo de serina, siempre que la glucosa comienza a escasear.
Control de flujo de sustratos...
La insulina favorece la entrada de glucosa en muchos tipos de células.

Transferencia de sustratos de un compartimiento a otro.
En las vías catabólicas....
Los metabolitos complejos se degradan a productos más sencillos, la energía libre originada se conserva por síntesis de ATP o reducción d NADP
En las vías anabólicas...
Un número relativamente reducido de metabolitos (piruvato, acetil-CoA) sirven de material de partida para la biosísntesis de una gran variedad de productos.
El metabolismo degenerativo se caracteriza por su capacidad de transformar u gran número de sustancias diferentes en intermediarios comunes, que son posteriormente metabolizados en una vía oxidativa central que termina en pocos productos finales.
Las macromoléculas se descomponen (hidrólisis) ---> bloques unitarios (aa, azucares, etc.) NIVEL 1

Los bloques pueden ser usados por la célula para crear macromoléculas o ser degradados aún más para extraer energía. NIVELES 2 Y 3
LAS VÍAS CATABÓLICAS CON CONVERGENTES
Estas vías requieren energía química almacenada que se libera de las vías catabólicas excerogénicas.
Las vías metabólicas...
Tanto las vías catabólicas como anabólicas son dos formas diferentes de representar los mecanismos celulares y forman parte del metabolismo intermediario, que solo comprende las reacciones relacionadas con el almacenamiento y la generación de energía y el empleo de esa energía en los procesos celulares.
El metabolismo se regula mediante el control de:
1) La cantidad o concentración de la enzima.

2) La actividad catalítica de las enzimas.

3) La accesibilidad de los sustratos.
Irreversibles...
Son muy exerogénicas de forma que son reacciones completas. Le da dirección a la vía metabólica.

Si dos metabolitos son interconvertibles, la vía que conduce del 1º al 2º debe definir la vía que lleva del 2º al 1º.
Regulada...
Es necesario regular el paso limitante de la velocidad, con el objeto de ejercer un control sobre el flujo de metabolitos a través de una vía metabólica.

El control se efectúa regulando las enzimas que catalizan la primera fase obligada.
Las vías metabólicas en las células eucariotas...
Síntesis de metabolitos en organelos subcelulares específicos.hace que su transporte sea fundamental del metabolismo celular.

Las membranas biológicas son permeables selectivamente a los metabolitos.
Etapa obligada...
Las reacciones que componen las vías metabólicas funcionan próximas al equilibrio.

Al principio de cada vía, existe una reacción irreversible que obliga al intermediario que produce a continuar a lo largo de la vía.
Glocólisis...
La molécula de glucosa se degrada enzimáticamente, a través de una secuencia de 10 reacciones consecutivas para dar 2 moléculas de piruvato.

Se libera ATP y NADH
Ciclo de Krebs...
La vía final común para la oxidación de las moléculas combustible tiene lugar en la mitocondria. Entran en forma de acetil-CoA.

La oxidación completa genera 1 GTP, 3 NADH y 1 FADH.

Suministra intermediarios para la biosíntesis tales como succinil-CoA, que forma parte de las porfirinas.
Vía de las pentosas fosfato...
Ruta del metabolismo secundario de la glucosa.

Serie de reacciones en el citosol que generan NADPH para las biosíntesis reductoras y forma ribosa 5-fosfato para la síntesis de nucleótidos.

No genera ATP
Gluconeogénesis...
Es la síntesis de glucosa a partir de precursores diferentes de los hidratos de carbono.

El principal punto de entrada es el piruvato que se descarboxila a oxalacetato en la mitocondria.

Se lleva a cabo en el hígado y el riñón.
Síntesis y degradación del glucógeno...
Glucógeno, un almacén de combustible
fácilmente movilizable, es un polímero ramificado de la glucosa.
Síntesis y degradación de los ácidos grasos...
Se sintetizan en el citosol por adición de fragmentos dicarbonados a una cadena creciente anclada a una proteína portadora de acilos.

Se oxida en la mitocondria y comprende derivados acetil-CoA catalizados por enzimas separadas.

NAD+, FAD y genera ATP
....
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