Bioenergética

Profesor José Luis Pizarro

¿Para que sirve la energía en los organismos?

Crecimiento: Aumento del numero de células o masa.

Desarrollo: Modificación a las estructuras biológicas.

¿Cómo se obtiene la energía y nutrientes?

Vías energéticas

Glicolisis

Aeróbicas

Respiración Celular

Ciclo de KrebsFosforilación

oxidativa

Anaeróbicas

Fermentación Láctica

Fermentación Alcohólica

Glicolisis

• Proceso metabólico de degradación de glucosa (6 carbonos) en piruvato (3 carbonos).

• Ocurre en el citoplasma.

• La presencia del catión magnesio es importante.

• Se divide en dos etapas:

– Fase de perdida: se utilizan 2 moléculas de ATP, para degradar la glucosa.

– Fase de ganancia: se sintetiza 4 moléculas de ATP y 2 de NADH, se generan dos moléculas de piruvato.

• NAD+: (NAD+: forma oxidada o NADH: forma reducida) Nicotinamidaadenina di nucleótido.

Es una co enzima quetransporta electrones yhidroneos (H+) a travésde la célula.

Fase de perdida

1- Fosforilación de glucosa a glucosa 6 fosfato. (Gasto de ATP)

2- Isomerización de glucosa 6 fosfato a fructosa 6 fosfato.

3- Fosforilación de fructosa 6 fosfato a fructosa 1,6 bi fosfato. (Gasto de ATP)

4- Se generan 2 moléculas de gliceraldehido 3 fosfato (3C)

Fase de Ganancia

1- Fosforilación del gliceraldehido 3 fosfato a 1,3bifosfo glicerato. (Se forma NADH)

2- Un fosfato del 1,3 bifosfo glicerato se transfirieraa un ADP formando ATP, formando un 3fosfoglicerato. (Síntesis ATP)

3- Se transfiere dentro de la molécula el fosfato,formando 2 fosfoglicerato.

4- Nuevamente se transfiere dentro de lamolécula el fosfato, formando fosfoglicerato.

5- Se forma un nuevo enlace en la mismamolecula transformando el fosfoglicerato afosfoenolpiruvato.

6- El fosfato del fosfoenolpiruvato se transfierea un ADP formando ATP, liberando finalmentepiruvato de 3 carbonos. (Síntesis ATP)

Fase de Ganancia

• Se utiliza:• Glucosa (6 carbonos)

• 2 mol. de ATP

• 2 NAD+

• Se obtiene: • 2 mol. De Piruvato

• 4 mol. de ATP

• 2 NADH

-________________

• Resultado: – 2 NADH

– 2 mol. ATP

– 2 mol. de piruvato

Se utiliza en la vía aeróbica o anaeróbica.

Vía Anaeróbica

• Realizado por:

– Procariontes: Fuente primaria de energía.

– Eucariontes: En ausencia o baja concentración de oxigeno.

• Permite una baja síntesis de energía.

Fermentación Alcohólica

• A partir del pirúvico obtenido en glucolisis, seobtiene alcohol etílico.

• Se obtienen 2 NAD+ y 1 molécula de alcoholetílico por cada pirúvico.

• Se realiza en el citoplasma de las células.

Obtenidos en la GLUCOLISIS

• Se utiliza en la producción de masas y bebidas alcohólicas.

Fermentación Láctica

• A partir del piruvato, de sintetiza acido láctico.

• De una molécula de glucosa, se obtienen 2moléculas de acido láctico.

• Se realiza en el citoplasma.

• Se sintetiza:

– 2 NAD+

– 2 moléculas de acido láctico

Obtenidos en la GLUCOLISIS

Vía Aeróbica

• Se realiza en presencia de oxigeno.

• Permite generar una gran cantidad de energía.

• Se realiza en la mitocondria (eucariontes) o en el mesosoma(procariontes).

Ciclo de Krebs

• También es llamado ciclo del acido cítrico.

• Ocurre al interior de la mitocondria y despuésde la glicolisis, utilizando el piruvato y elNADH.

Resultados de ciclo de Krebs

• Por una molécula de Acetil CoA:– 3 NADH

– 2 CO2

– 3 H+

– FADH2

• Por lo tanto por 2 moléculas de Acetil CoA:– 6 NADH

– 4 CO2

– 6 H+

– 2 FADH2

Estas moléculas son eliminadas del organismo, a través de la espiración.

Por lo tanto… hasta ahora…

Se han generado:

• Glicolisis:– 4 NADH

– 4 H+

• Ciclo de Krebs:– 6 NADH

– 4 CO2

– 6 H+

– 2 FADH2

¿PARA QUE TANTOS PROTONES?

• La herramienta final para la obtención de energía.

• Se compone de una serie de proteínas que generan una gradiente electroquímica, que activa el funcionamiento de la ATPsintetasa.

• Todos los protones y co enzimas se utilizan aquí (10 H+, 10 NADH y 2 FADH2).

Se utilizan diversos complejos proteicos para disminuir la cantidad de gran energía de estas moléculas.

¿Quién posee mas energía? Conste ambas poseen un gramo.

- Una manzana tiene 2,3 kJ de energía.- Un gramo de TNT tiene 4kJ de energía.

Esa era una manzana … ahora vamos con nutrientes: - 1 g de glucídos= 17 kJ- 1 g de proteína = 17 kJ- 1 g de lípidos = 38 kJ

Agua que se elimina a través de la espiración, movimientos respiratorios.Se reduce el oxigeno y se transforma en agua.