metabolismo intermediario

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METABOLISMO INTERMEDIARIO METABOLISMO –BIOENERGETICA AGOSTO /2012 Dra. Neyla Deschamps MEDICINA -UCNE

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Page 1: Metabolismo intermediario

METABOLISMO INTERMEDIARIO

METABOLISMO –BIOENERGETICA AGOSTO /2012

Dra. Neyla Deschamps

MEDICINA -UCNE

Page 2: Metabolismo intermediario

Cuestionario sobre metabolismo celular y bioenergética

1.Que es el metabolismo?2.Cuales son las fases del metabolismo, descríbalas?3. Establezca relación y diferencias entre anabolismo y catabolismo4. Que es una secuencia metabólica y cuales son sus componentes?5. Que son vías y ciclos metabólicos, Ej..6. Que es un metabolito de encrucijada? Ej..7. Cuando un proceso es anfibolico? Ej.8.Que son reacciones anapleroticas?9. Que es la bioenergética?10. Que es el cambio de energía libre y como se representa?11. Como se clasifican las células según la fuente de energía que utilizan?12.Que son compuestos macroergicos y microergicos, cite Ej. De cada uno13. Cual es la importancia biológica del ATP represente su estructura.14.Esquematice el ciclo del ATP15.Por que es importante el oxigeno en el metabolismo celular?16.Que es oxidación y que es reducción, Ej.?17. Que es el potencial redox?18.Porque son importantes los sistemas de oxido reducción?

Page 3: Metabolismo intermediario

LA RESPIRACIÓN CELULAR” (1)

BIOQUÍMICAUCNE

NEYLA DESCHAMPS

Page 4: Metabolismo intermediario

Metabolismo:

Del griego : metabole : cambio

Es el conjunto de reacciones enzimáticas mediante las cuales la célula intercambia materia y energía con el medio que la rodea para de esta forma subsistir, crecer, funcionar y multiplicarse.

Page 5: Metabolismo intermediario

EL METABOLISMO SUSTENTA LAS SIGUIENTES FUNCIONES:

1. Incorporación de nutrientes. 2. Obtención de energía química necesaria

para la vida, a partir de la degradación de sustancias que se obtienen del medio o de las suyas propias.

3. Síntesis y degradación de las distintas biomoleculas requeridas en las funciones estructurales y especiales.

4. Eliminación de sustancias de desechos .

Page 6: Metabolismo intermediario

FUNCIONES METABOLISMO

5-. obtener energía química de las moléculas combustibles (alimentos ) o de la luz solar absorbida.

6-. Convertir los nutrientes exógenos en precursores de los componentes macromoleculares de la célula.

7-. Formar y degradar la biomoleculas necesarias para las funciones especializadas de las células.

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Metabolismo intermediario

Son las rutas centrales y la forma escalonada en que ocurren la mayoría de las reacciones del metabolismo a través de productos intermediarios llamados metabolitos.

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Catabolismo Anabolismo

VERTIENTES DEL METABOLISMO:

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Anabolismo* Comprende

reacciones que transforman los procesos menos complejos en otros de mayor complejidad, y ocurren con consumo energético.

Es la fase constructiva o biosintetica del metabolismo .

* Consume Energía

Macromoléculas

Precursores de Macromoléculas

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Anabolismo :

Comprende los procesos mediante los cuales se sintetizan los componentes moleculares de las células: ácidos nucleicos, proteínas, polisacáridos y lípidos a través de precursores sencillos

Necesitan o consumen energía química aportada por el atp

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Las reacciones anabólicas se relacionan con funciones de:

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Características reacciones anabolicas Las reacciones anabólicas se caracterizan por: Son reacciones de síntesis, mediante ellas a

partir de compuestos sencillos se sintetizan otros más complejos.

Son reacciones de reducción, mediante las cuales compuestos más oxidados se reducen, para ello se necesitan los electrones que ceden las coenzimas reducidas (NADH, FADH2 ) las cuales se oxidan.

Son reacciones endergónicas que requieren un aporte de energía que procede de la hidrólisis del ATP.

Son procesos divergentes debido a que, a partir de unos pocos compuestos se puede obtener una gran variedad de productos.

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REACCIONES DE SÍNTESIS O ENDERGONICAS: Es una Reacción química en donde el

incremento de energía libre es positivo, son reacciones que tienen como consecuencia reducciones y requieren (NADPH)

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NADPH:

El dinucleótido de nicotinamida y adenina más conocido como nicotinamida

NAD+ en su forma oxidada. NADH en su forma reducida. es una coenzima encontrada en células vivas

y compuesta por un dinucleótido: formado por dos nucleótidos unidos a través sus grupos fosfatos, siendo uno de ellos una base de adenina y el otro de nicotinamida.

Su función principal es el intercambio de electrones e hidrogeniones en la producción de energía de todas las células.

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NAD:

Participa en reacciones redox.

Función: transferencia de electrones.

Síntesis de NAD:

aminoácidos: triptófano, o acido aspartico.

Alimentos : a partir de vitamina niacina.

Se transporta al interior de las mitocondrias

por una proteína especifica de transporte.

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NAD

Page 17: Metabolismo intermediario

NAD / NADH

Page 18: Metabolismo intermediario

ATP:

adenosín-5'-trifosfato o trifosfato de adenosina

el ATP fue descubierto en 1929 por Karl Lohmann. En 1941, Fritz Albert Lipmann propuso el ATP como principal molécula de transferencia de energía en la célula. es el precursor de una serie de coenzimas esenciales como el NAD+ o la coenzima AEs un nucleotido trifosfatado ,dona parte de su energía química para los procesos endergonicos : síntesis de intermediarios metabólicos y macromoléculas a partir de precursores mas pequeños ,transporte de sustancias a traves de membranas contra gradientes de concentración y trabajo mecánico.Cada enlace de Atp hidrolizado libera : 7.3 a 8 kcal/mol es decir 30.5 kj/mol.

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ATP

Su hidrólisis: ATP + H2O ADP + P1

ATP + H2O AMP + P*P 2P1

Su función: Principal molécula donadora de energía en los

sistemas biológicos. Participa en procesos endergonicos:

Anabolismo. Transporte activo. Trabajo muscular. Transmisión impulsos nerviosos.

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Catabolismo :

Son reacciones que transforman los compuestos mas complejos en otro de menor complejidad. Aquí se libera energía y son reacciones degradativas, exergonicas y parte de la energía que se libera se conserva en forma de ATP y la otra parte se pierde en forma de calor liberado al medio.

En los procesos catabólicos los compuestos se degradan y se oxidan y se forman cofactores reducidos que son NADH Y FADH.

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El Catabolismo o Fase Destructiva

Catabolismo es, entonces, el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales las moléculas orgánicas más o menos complejas (glúcidos, lípidos), que proceden del medio externo o de reservas internas, se rompen o degradan total o parcialmente transformándose en otras moléculas más sencillas (CO2, H2O, ácido láctico, amoniaco) y liberándose energía en mayor o menor cantidad que se almacena en forma de ATP (adenosín trifosfato). Esta energía será utilizada por la célula para realizar sus actividades vitales (transporte activo, contracción muscular, síntesis de moléculas) .

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Las reacciones catabólicas se caracterizan por:

Son reacciones degradativas, mediante ellas compuestos complejos se transforman en otros más sencillos.

Son reacciones oxidativas, mediante las cuales se oxidan los compuestos orgánicos más o menos reducidos, liberándose electrones que son captados por coenzimas oxidadas que se reducen.

Son reacciones exergónicas en las que se libera energía que se almacena en forma de ATP.

Son procesos convergentes mediante los cuales a partir de compuestos muy diferentes se obtienen siempre los mismos compuestos (CO2, ácido pirúvico, etanol, etcétera).

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El Flavín Adenín Dinucleótido o Dinucleótido de Flavina-Adenina: FAD: forma oxidada  FADH2  forma reducida: es

un coenzima que interviene en las reacciones metabólicas de oxidación-reducción.

COMPUESTA POR: RIBOFLAVINA O VITAMINA B2

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FUNCION ESENCIAL DEL METABOLISMO:

OBTENER ENERGIA UTILIZABLE POR LA CELULA

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LOS PROCESOS CATABOLICOS Y ANABOLICOS ESTAN ORGANIZADOS EN VIAS O CICLOS METABOLICOS CON CARACTERISTICAS SIMILARES:

1. Casi siempre ocurren como consecuencias de reacciones que se suceden unas a otras, comienza con una sustancia inicial y se va graduando a un producto final.

2. Se encuentra un sustrato inicial y un producto final y en el medio una serie de compuestos intermedios.

3. Cada vía tiene una determinada función que es la de obtener energía química o la reposición de determinada molécula.

4. Las reacciones están catalizadas por moléculas.5. La vía esta regulada casi siempre en las reacciones

iníciales. 6. Al menos una de las reacciones es irreversibles.7. Además de los productos iníciales y finales participan

otra serie de compuestos que son los cofactores.8. Las vías pueden ser tanto catabólicas como anabólicas.

Page 28: Metabolismo intermediario

En sintesis…

CATABOLISMO ANABOLISMO

Degrada Biomoléculas Fabrica Biomoleculas

Produce energía (la almacena como ATP)

Consume energía (usa ATP)

Implica  procesos de oxidación Implica procesos de reducción

Sus rutas son convergentes Sus rutas son divergentes

Ejemplos: glucólisis, ciclo de Krebs, fermentaciones, cadena respiratoria

Ejemplos: fotosíntesis, síntesis de proteínas

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A modo de recordatorio:

El metabolismo celular funciona sobre la base de dos tipos de reacciones químicas: catabolismo y anabolismo.

Catabolismo es desintegración (rutas convergentes), mientras que anabolismo significa reorganización (rutas divergentes).

El Catabolismo implica liberación de energía (reacciones exergónicas), mientras que el anabolismo implica captura de energía (reacciones endergónicas).

En el catabolismo ocurre una desorganización de los materiales, en tanto que en el anabolismo ocurre una reorganización más compleja de los materiales.

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ESTADO ESTACIONARIO DINÁMICO: Es el equilibrio dinámico que existe entre los

procesos anabólicos y catabólicos, con el propósito de mantener constante la composición del medio interno (homeostasis).

Todos los componentes orgánicos celulares se encuentran en constante estado de degradación y resintesis y se expresa por la vida media biológica de cada uno de ellos ,tiempo durante el cual sus moléculas son degradadas y sustituidas por otras nuevas.

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SECUENCIAS METABÓLICAS:

Son reacciones químicas interconectadas entre si.

CICLO O SECUENCIA: es un caso especial de vía metabólica, es una secuencia cerrada de reacciones, donde uno de los productos de cada reacción es siempre el sustrato de la reacción siguiente.

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Ejemplo de una ruta metabólica: utilización de los monosacáridos por el hígado.

Fuente Internet de la imagen:http://www.efdeportes.com/efd94/hepat.htm

Rutas catabólicas ,anabólicas y anfibolicas

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Vías: Secuencias abiertas

Ciclos metabólicos :

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Vía metabólica: secuencia abierta Posee un sustrato inicial y un producto

final definido. Ej. Glucolisis

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Ciclo metabólico:

Secuencia cerrada.

El sustrato se regenera al final de la secuencia.

Ej. El ciclo de la urea.

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Componentes de una secuencia catabólica: Metabolitos iníciales. Metabolitos intermedios:

De continuidad. De encrucijada.

Metabolitos finales. Enzimas. Cofactores:

Coenzimas (NAD, FAD, Biotina) Iones metálicos.

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Metabolitos intermedios:

Los productos de las diferentes reacciones que constituyen las secuencias metabólicas.

Metabolitos intermedios de continuidad: Sirven para continuar la secuencia.

Metabolitos intermediarios de encrucijada: Se encuentran en un punto de bifurcación de la secuencia. Sirven para conectar varios metabolitos Ej. Acetil – CoA.

Page 39: Metabolismo intermediario

METABOLITOS INTERMEDIARIOS DE ENCRUCIJADA Se encuentran en un punto de

bifurcación de la secuencia. Sirven para conectar varios

metabolismos. EJ: ACETIL-CoA

Page 40: Metabolismo intermediario

Bioenergetica:

Energía: Es la capacidad para realizar un trabajo la energía no se crea, ni se destruye, solo se transforma.

Page 41: Metabolismo intermediario

Bioenergetica:

La bioenergetica es la parte de la biología muy relacionada con la física, que se encarga del estudio de los procesos de absorción, transformación y entrega de energía en los sistemas biológicos.

Estudio de los cambios energéticos que acompañan a las reacciones bioquímicas.

Permite deducir porque las reacciones son energéticamente favorables y porque no.

Page 42: Metabolismo intermediario

Cambio de Entalpía:

Es una magnitud termodinámica, expresa una medida de la cantidad de energía absorbida o cedida por un sistema termodinámico, es decir, la cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno.

Page 43: Metabolismo intermediario

Cambio de Entropía:

La Entropía (simbolizada como S) es una magnitud física que permite, mediante cálculo, determinar la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo.

Es una medida del cambio en el desorden o de la probabilidad en una reacción.

Page 44: Metabolismo intermediario

Bioenergetica:1ra. Ley de termodinámica.

 Principio de conservación de la energía. La energía total de un sistema, incluido

su entorno, permanece constante. Ley de la conservación de la energía.

Page 45: Metabolismo intermediario

Segunda ley de la termodinámica: La entropía total o grado de desorden de

un sistema debe aumentar cuando un proceso ocurre espontáneamente.

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Ecuación que combina ambas leyes: ΔG: Energía libre

de Gibbs

ΔG = ΔH − TΔSCOMO EN UNA

REACCION BIOQUIMICA

ΔH = ΔE

ΔG = ΔE – T x ΔS

T = TEMPERATURA ABSOLUTA

GRADOS KELVIN.

ΔG = cambio en la energía libre de una reacción Energía útil Energía disponible para realizar el trabajo.

ΔG = predice las posibilidades a Favor y la dirección de una reacción.

Page 47: Metabolismo intermediario

ΔG (-) Reacción espontanea, exergonica, con perdida de energía.

ΔG (+) Reacción no espontanea, endergonica, con ganancia de energía.

ΔG (0) Reacción en equilibrio.

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Existen 2 tipos de celulas según la fuente de energia que utilizan:

Células fototróficas toman directamente Luz Solar. Ej.: Plantas.

Células Quimiotróficas toman energia quimica proveniente de la hidrólisis del atp . Ej.: Animales superiores.

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Compuestos macro y microergicos : Compuestos que almacenan energía.: son compuestos quimicos orgánicos que poseen enlaces ricos en energía ,ya sea poca o gran cantidad tomando como referencia los 8 kcal/mol que libera el atp

•Macroergicos:•Igual o mas que el ATP.•ATP 8 Kcal/mol

•Macroergicos:•Igual o mas que el ATP.•ATP 8 Kcal/mol

•Microergicos: - 8 kcal/mol

•Menos que el ATP.

•Microergicos: - 8 kcal/mol

•Menos que el ATP.

Page 50: Metabolismo intermediario

Compuestos que almacenan Energia:

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compuestos macro y microergicos

Compuestos macroergicos:fosfoenolpiruvato (pep)1,3 di fosfogliceratosuccinil coafructosa 1,6 di p

Compuestos microergicos : Glucosa 6-pFructosa -6-pGlucosa 1-p3-p-gliceraldehidoP-dihidroxiacetona

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ATP - ADENOSÍN TRIFOSFATO Principal molécula donadora de energia en los

sistemas biológicos Es un nucleótido trifosfatado. Sus componentes:

Adenina – Ribosa – P*P*P* SU HIDRÓLISIS : ATP+H20—AP +PI ATP +H20 --AMP +P*P—2Pi Participa en procesos endergonicos: Anabolismo Transporte activo Trabajo muscular Transmision impulsos nerviosos

PARTICIPA EN paPROCESOS ENDERGÓNICOS

Page 53: Metabolismo intermediario

SU SU HIDRÓLISIS :

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Ciclo del ATP. Acoplamiento Energético Celular.

Page 55: Metabolismo intermediario

Oxidación.

Reducción.

Sistema o Par REDOX.

Potencial REDOX Eo.

Oxidación.

Reducción.

Sistema o Par REDOX.

Potencial REDOX Eo.

Page 56: Metabolismo intermediario

Reacciones oxido- reducción

Las reacciones de oxido-reducción son aquellas en que se transfieren electrones de un donador a un aceptor (por REDOX).

La sustancia que pierde electrones, el donador, es decir, la sustancia que se oxida, se llama agente reductor.

La sustancia que gana electrones, el aceptor, es el que se reduce, se llama agente oxidante.

Page 57: Metabolismo intermediario

En las reacciones de oxido-reducción, el cambio de energía libre es proporcional a la tendencia de los reactivos a donar o aceptar electrones, así además de expresar el cambio de energía libre en términos de ΔG es posible.

De manera análoga, expresarlo numéricamente como un potencial de oxidación-reducción o potencial redox (EO).

Sin embargo para sistemas biológicos, el potencial redox se expresa normalmente en pH 7, pH al que el potencial del electrodo de hidrogeno es menos 0.42 v.

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Potencial REDOX

El potencial redox estándar (EO) es una medida de la tendencia de un par redox (por ej.: NAD y NADH o FAD y FADH2) para perder electrones.

Cuando mas negativo es el valor EO, mayor es la tendencia a perder electrones, es decir afinidad electrónica baja.

Mientras mas positiva sea EO, mas probable que el par redox acepte electrones, es decir, mayor afinidad eléctrica.

Page 59: Metabolismo intermediario

Por tanto, los electrones fluyen desde transportadores de electrones con valores EO mas negativos a los que tienen valores mas positivos, hasta que han pasado al O2 que tiene el valor EO mas elevado.

Page 60: Metabolismo intermediario

Definición e importancia.

Respiración celular

Page 61: Metabolismo intermediario

CUESTIONARIO Que es la cadena respiratoria o CTE? En que compartimento celular ocurre? Cual es su alimentador y su producto final? Enumera sus componentes Cual es el ultimo aceptor de los electrones en la CTE? Describe la composición de los complejos respiratorios Cuales de los complejos contienen centros hierro azufre? Cual de los complejos tiene cobre en su estructura? Cuales de los componentes de la cadena son trasportadores móviles de

electrones y cuales complejos conectan? Cuales de los complejos son bombas de protones? Que es fosforilación oxidativa? Cual es su alimentador y su producto final? Describe el fundamento de la teoría Quimiosmotica Describe la estructura de la ATP sintasa Elabora un cuadro con los principales inhibidores y desacoplantes del proceso

respiratorio. Cuantos ATP produce la oxidación de NADH en la CTE? Cuantos ATP produce la oxidación de FADH2?

Page 62: Metabolismo intermediario

Respiración celular

Concepto fisiológico o macroscópico : la respiración celular es la captación de o2 de un organismo multicelular desde su ambiente y la liberación de c02 .

Biólogos y bioquímicos : utilizan este termino microscópicamente : son los procesos moleculares envueltos en el consumo de o2 y la formación de c02 por las células

La respiración celular es el conjunto de reacciones bioquímicas por las cuales determinados compuestos orgánicos son degradados completamente, poroxidación, hasta su conversión en sustancias inorgánicas, proceso que rinde energía (en forma de ATP) aprovechable por la célula

Page 63: Metabolismo intermediario

IMPORTANCIA respiracion celular

- Crecimiento - Transporte activo de sustancias

energéticas - Movimiento - Regeneración de células - Síntesis de proteínas - División de células

Page 64: Metabolismo intermediario

Sustratos de la respiración celular : Los substratos: habitualmente usados en

el proceso  glucosa hidratos de carbono,  ácidos grasos, aminoácidos,  cuerpos cetónicos  otros compuestos orgánicos.

Page 65: Metabolismo intermediario

La respiración celular, como componente del metabolismo, es un proceso catabólico, en el cual la energía contenida en los substratos usados como combustible es liberada de manera controlada. Durante la misma, buena parte de la energía libre desprendida en estas reacciones exotérmicas es incorporada a la molécula de ATP (o de nucleótidos trifosfato equivalentes), que puede ser a continuación utilizada en los procesos endotérmicos, como son los de mantenimiento y desarrollo celular [anabolismo]

Page 66: Metabolismo intermediario

Formula de la respiración celular : C6H12 O6 + 6 O2--)6 H2O+6 CO2+38

ATP

Page 67: Metabolismo intermediario

Tipos de Respiración Celular

Existen dos tipos de respiración, en función del aceptor final de electrones; ambas tienen en común la existencia de una cadena transportadora de electrones.

Respiración aeróbica. : aceptor final de electrones o2 molecular..

Los organismos que llevan a cabo este tipo de respiración reciben el nombre de organismos aeróbicos.

Respiración anaeróbica. El aceptor final de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno.

Es un tipo de metabolismo poco común exclusivo de ciertos microorganismos. No debe confundirse con la fermentación

,Proceso también anaeróbico pero en el que no interviene nada parecido a una cadena transportadora de electrones.

Page 68: Metabolismo intermediario

ETAPAS DE LA RC

: 1RA ETAPA RC 2DA ETAPA RC 3RA ETAPA RC

MOLECULAS ORGANICAS : GLUCOSA,AC.GRASOS,AAS SE OXIDAN PARA PRODUCIR FRAGMENTOS DE 2 CARBONOS EN LA FORMA DE ACETILO DE LA ACETIL -COA

ESTOS GRUPOS ACETILOS SON INCORPORADOS AL CK ,Y SON OXIDADOS HASTA CO2 Y LA ENERGIA LIBERADA POR ESTA OXIDACION ES CONSERVADA EN LOS TRANSPORTADORES DE ELECTRONES REDUCIDOS NADH Y FADH2.

EL NADH Y FADH2 REDUCIDOS SON OXIDADOS DANDO (H+ ) Y e- ,los e- son transferidos hacia una cadena de moleculas que transportan e- hasta o2,se reduce y forma h2oo en la CR ,ESTA TRANSFERENCIA DE e- parte de la energia liberada es conservada en forma de atp en la F.O

Page 69: Metabolismo intermediario

PROCESOS QUE CONSTITUYEN LA RC

CK CR F.O.

Page 70: Metabolismo intermediario

CADENA RESPIRATORIA

Page 71: Metabolismo intermediario

Cadena respiratoria :

Serie de reacciones redox donde hay transporte de e- hasta el O2.

LOCALIZACIÓN CELULAR

MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA

ALIMENTADOR H2 (NADH+H/FADH2)

PRODUCTO FINAL H2O

Page 72: Metabolismo intermediario

Cadena respiratoria

es un conjunto de proteinas transportadoras de electrones situadas en la mmi,capaces de generar 8un gradiente electroquimico de protones para la sintesis de atp ,ordenados en forma creciente de potencial redox de mas reductor a mebos reductor ,a ellas llegan las moleculas reducidas de otras rutas metabolicas.

Page 73: Metabolismo intermediario

Cadena respiratoria mitocondrial

Page 74: Metabolismo intermediario

COMPONENTESCADENA RESPIRATORIA

NADH DHASA FMN SUCCINATO DHASA FAD CITOCROMOS b, c1, c, a-a3

UBIQUINONA o Co Q CENTROS Fe-S O2

Page 75: Metabolismo intermediario

COMPLEJOS RESPIRATORIOS : I- NADH DHASA II- SUCCINATO DHASA III- COMPLEJO Cit b-c IV- CITOCROMO OXIDASA V- ATP SINTASA

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COMPLEJOS RESPIRATORIOS

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Page 79: Metabolismo intermediario

FOSFORILACION OXIDATIVA : FOSFORILACION OXIDATIVA: proceso metabólico que utiliza energía liberada por

la oxidación denutrientes para producir adenosín trifosfato (ATP)

 Se inicio 1906 con el informe de Arthur Harden sobre el papel vital del fosfato en la fermentación celular.

Síntesis de ATP acoplada a la cadena respiratoria.

LOCALIZACIÓN CELULAR MEMBRANA MITOCONDRIAL

INTERNA ALIMENTADOR ENERGÍA OXIDATIVA (CR) PRODUCTO FINAL ATP

Page 80: Metabolismo intermediario

FOSFORILACION OXIDATIVA :

Page 81: Metabolismo intermediario

TEORIA QUIMIOSMOTICA DE  Peter D. Mitchell a en 1961

M M I debe estar intacta. M M I es impermeable a los

protones. Gradiente electroquímico o fuerza

protomotriz. Complejos de la cadena

respiratoria son bombas de protones.

ATP Sintasa forma ATP

Page 82: Metabolismo intermediario

BOMBAS DE PROTONES

I – III – IV BOMBEAN PROTONES H+ SON PROTEÍNAS INTEGRALES DE LA MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA.

II ES UNA PROTEÍNA PERIFÉRICA NO BOMBEA PROTONES.

Page 83: Metabolismo intermediario

RENDIMIENTO ENERGETICO : ALIMENTADORES DE LA CADENA

RESPIRATORIA: 1 NADH + H+ 2.5 - 3 ATP 1 FADH2 1.5 - 2 ATP

Page 84: Metabolismo intermediario

INHIBIDORES Y DESACOPLADORES

Page 85: Metabolismo intermediario

DESACOPLANTES: Sustancias que impiden la F.O.,

pero aumentan la velocidad de la C.R.

Liberan Energía como Calor.

Page 86: Metabolismo intermediario

AGENTES DESACOPLANTES:l 2,4-dinitrofenol , desacopla la cadena de transporte de electrones de la fosforilación oxidativa. Inicialmente fue presentado como una droga quemadora de grasa pero luego fue prohibida debido a que causaba la muerte al 10% de los consumidores.Inhibe la produccion de ATP al no generar el gradiente de P.H

Page 87: Metabolismo intermediario

QUE HACEN LOS AGENTES DESACOPLANTES DE LA F.O __ AGENTES DESACOPLANTES DE LA F.O. Compuestos lipofilicos que impiden la sintesis

de ATP por F.O. Rompen la permeabilidad de la MMI. Impiden la generación del gradiente

electroquímico de Protones. Aumentan la liberación de energía oxidativa

(calor) Aceleran el transporte de electrones y el

consumo de oxígeno.

Aceleran la velocidad del ciclo de Krebs (mayor CO2)

Page 88: Metabolismo intermediario

AGENTES DESACOPLANTES

TERMOGENINA 2,4 DINITROFENOL SALICILATOS (ASPIRINA) TIROXINA VALINOMICINA DICUMAROL

Page 89: Metabolismo intermediario

HORMONAS TIROIDEAS

Triyodotironina (T3) Tiroxina (T4)

Sintetizadas en cels. Foliculares a partir de la tiroglobulina y yoduro (I-)

Aumenta la velocidad metabólica, el consumo de 02 y la liberación de calor.

Son requeridas para la síntesis y secrecion de GH.

Page 90: Metabolismo intermediario

EFECTOS A NIVEL DE LOS PROCESOS DE LA RESPIRACION CELULAR Impide la síntesis de ATP por

fosforilación oxidativa. Aumenta la velocidad del ciclo de Krebs. Aumenta el transporte de electrones y el

consumo de 02. Aumenta la liberación de energía

oxidativa en forma de calor.

Page 91: Metabolismo intermediario

MANIFESTACIONES CLINICAS Pérdida inexplicable de peso. Hiperactividad e irritabilidad. Piel caliente, sudoración e intolerancia al

calor. Fatiga y debilidad. Diarrea Palpitaciones y taquicardia. Temblor. Oligomenorrea Bocio

Page 92: Metabolismo intermediario

SALICILATOS

Aspirina y sus derivados. Se absorben en estómago y duodeno

(Ph ácido) Inhibición irreversible de la

ciclooxigenasa-1 (COX-1) Analgésicos Antiinflamatorios Antiagregantes plaquetarios Antipiréticos Uricosúricos (altas dosis)

Page 93: Metabolismo intermediario

INTOXICACION POR SALICILATOSA dosis tóxicas (150 mg/kg), los

salicilatos desacoplan la fosforilación oxidativa:

Impiden la sintesis de ATP por fosforilación oxidativa.

Aceleran el ciclo de Krebs y la liberación de CO2 -- Acidosis respiratoria-- Acidosis metabólica.

Aumentan el transporte de electrones y la liberación de calor.

Intoxicación aguda: 150-200 mg/kg.

Page 94: Metabolismo intermediario

INHIBIDORES

Sustancias que inhiben el flujo de e- a través de la cadena respiratoria.

Sustancias que inhiben la ATP Sintasa.

Page 95: Metabolismo intermediario

INHIBIDORES

Page 96: Metabolismo intermediario

INHIBIDORES DEL TRANSPORTE DE ELECTRONES Bloquean el flujo de electrones en puntos

específicos. COMPLEJO I: Rotenona Amital Piercidina COMPLEJO II: Malonato COMPLEJO III: Antimicina A Demerol COMPLEJO IV: Sulfuro de Hidrogeno Cianuro/ Monóxido de carbono

Page 97: Metabolismo intermediario

BARBITURICOS

Grupo de fármacos utilizados como sedantes e hipnóticos, induccion anestesica y anticonvulsivantes selectivos.

Actúan a nivel del receptor del GABA potenciando su acción.

Han sido reemplazados como sedantes e hipnoticos por las benzodiazepinas

Page 98: Metabolismo intermediario

BARBITURICOS

AMOBARBITAL (AMITAL) APROBARBITAL MEFOBARBITAL METOHEXITAL PENTOBARBITAL SECOBARBITAL (SECONAL) FENOBARBITAL TIOPENTAL (PENTOTAL)

Page 99: Metabolismo intermediario

BARBITURICOS :

EFECTOS A NIVEL DE L:A CADENA RESPIRATORIA:

Bloquea el flujo de electrones desde el NADH+H+ hasta la coQ.

Disminuye la síntesis de ATP por Fosforilacion oxidativa. (2 ATP)

Disminuye la relación NAD/NADH+H+, por lo que disminuye la velocidad del C.K.

Page 100: Metabolismo intermediario

MEPERIDINA (Demerol)

Analgésico opioide Tratamiento del dolor de moderado a

intenso, de tipo visceral, postoperatorio, cáncer, IAM, etc.

Actúa a nivel de receptores µ (mu) pre o postsinápticos.

Puede producir depresion respiratoria, miosis, constipacion, nauseas, dependencia fisica y psiquica.

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EFECTOS A NIVEL DE LA CADENA RESPIRATORIABloquea el flujo de electrones desde la coQ hasta el citocromo C (complejo III)

Disminuye la sintesis de ATP por fosforilación oxidativa y la velocidad del ciclo de Krebs.

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Intoxicacion por Monoxido de Carbono (CO) Gas incoloro e inodoro producido por la

combustion incompleta de hidrocarburos.

Incendios, escape en automoviles, calefacciones, soluciones para remover pinturas, etc.

Se une a la Hb con una afinidad 250 veces mayor que el 02.

Inhibe la citocromo C oxidasa (complejo IV) uniendose al Fe++.

Page 103: Metabolismo intermediario

EFECTOS EN LA CADENA RESPIRATORIA : Absorción: Vías respiratorias, piel, vía

gastrointestinal. Dosis letal: 50 mg (15 min) Se une al Fe+++ de la Citocromo C

oxidasa (complejo IV) Impide el consumo de O2 y afecta la

sintesis de ATP por fosforilación oxidativa.

Disminuye la actividad del ciclo de Krebs

Page 104: Metabolismo intermediario

OTROS FACTORES QUE AFECTAN LA RESP. CELULAR HIPOXIA RADICALES LIBRES DEFICIT DE NIACINA (Pelagra) TIAMINA (Beri-Beri) RIBOFLAVINA. DEFICIT DE HIERRO (anemia ferropénica) COBRE MAGNESIO.

Page 105: Metabolismo intermediario

PELAGRA:

El NAD+ (nicotinamina adenina dinucleótido) y el NADP+(nicotinamina adenina dinucleótido) son coenzimas de algunas enzimas:intervienen en el transporte de electrones en la cadena respiratoria, mediante su transformación reversible en NADH y NADPH  

Page 106: Metabolismo intermediario

TIPO DE TIPO DE INTERFERENCIAINTERFERENCIA

COMPUESTOCOMPUESTO MODO DE ACCIÓNMODO DE ACCIÓN

INHIBICIÓN DE LA INHIBICIÓN DE LA TRANSFERENCIA DE TRANSFERENCIA DE

ELECTRONESELECTRONES

CIANURO (CN-)CIANURO (CN-)MONÓXIDO DE MONÓXIDO DE CARBONO (CO)CARBONO (CO)

INHIBEN LA INHIBEN LA CITOCROMO CITOCROMO OXIDASA (complejo OXIDASA (complejo 4)4)

ANTIMICINAANTIMICINAFENOBARBITALFENOBARBITALDEMEROLDEMEROL

ROTENONAROTENONAAMITALAMITALPIERICIDINA APIERICIDINA A

INHIBEN ENTRE EL INHIBEN ENTRE EL CIT b Y EL CIT cCIT b Y EL CIT c1 1

(COMPLEJO 3)(COMPLEJO 3)

INHIBEN ENTRE LA INHIBEN ENTRE LA NADH DHASA Y LA NADH DHASA Y LA UQ.UQ.(COMPLEJO 1)(COMPLEJO 1)

INHIBICIÓN DE LA ATP INHIBICIÓN DE LA ATP SINTASASINTASA

OLIGOMICINAOLIGOMICINAVENTURICIDINAVENTURICIDINA

INHIBEN EL FINHIBEN EL F11 Y CF Y CF11

DESACOPLANTE DE DESACOPLANTE DE LA C.R. Y LA F.O.LA C.R. Y LA F.O.

2,4 DINITROFENOL2,4 DINITROFENOLDICUMAROLDICUMAROL

TERMOGENINATERMOGENINAHORMONAS HORMONAS TIROIDEASTIROIDEAS

TRANSPORTADORETRANSPORTADORES HIDROFÓBICOS S HIDROFÓBICOS DE PROTONESDE PROTONES

FORMAN POROS EN FORMAN POROS EN LA MMI QUE LA MMI QUE PERMITEN EL PASO PERMITEN EL PASO DE LOS PROTONES.DE LOS PROTONES.

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