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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
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• 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.