PROF. MV. MSc. MIGUEL LOPEZPROF. MV. MSc. MIGUEL LOPEZ

CONSTITUCION BIOQUIMICA DE CONSTITUCION BIOQUIMICA DE LOS SERES VIVOS LOS SERES VIVOS

La materia que compone los seres La materia que compone los seres vivos está formada en un 95% por vivos está formada en un 95% por cuatro átomos: C, H, O y N, a partir cuatro átomos: C, H, O y N, a partir de los cuales se forman las de los cuales se forman las molécula:molécula:

COMPOCICON BIOQUIMICA COMPOCICON BIOQUIMICA

Moléculas orgánicas o biomoléculas:

ácidos nucleicos, proteínas, glúcidos y lípidos

•Moléculas inorgánicas: agua, sales minerales

Homeostasis Homeostasis

Mantenimiento del medio Mantenimiento del medio interno en estado interno en estado relativamente constante, por relativamente constante, por medio de un conjunto de medio de un conjunto de acciones que contribuyen a acciones que contribuyen a conservar la salud y la vida.conservar la salud y la vida.

Funciones orgánicas que requieren Funciones orgánicas que requieren mecanismos homeostáticos mecanismos homeostáticos

Frecuencia cardiacaFrecuencia cardiaca HematopoyesisHematopoyesis Tensión arterialTensión arterial Temperatura corporalTemperatura corporal Equilibrio electrolíticoEquilibrio electrolítico Respiración y sec. glandularRespiración y sec. glandular

HOMEOSTASIA: HOMEOSTASIA: Condiciones HomeostáticasCondiciones Homeostáticas

Concentración óptima de gases,Concentración óptima de gases, Nutrimentos / nutrientes, glucosa, Nutrimentos / nutrientes, glucosa,

iones y agua.iones y agua. Temperatura óptima.Temperatura óptima. La presión óptima para el buenLa presión óptima para el buen estado y funcionamiento de las estado y funcionamiento de las

célulascélulas

HOMEOSTASIA: HOMEOSTASIA: AAlteración de la Homeostasialteración de la Homeostasia

ESTRÉS ESTRÉS Cualquier Estímulo que origine Cualquier Estímulo que origine

un desequilibrio del medio un desequilibrio del medio ambiente interno. ambiente interno.

Factores que afectan LA Factores que afectan LA HOMEOSTASISHOMEOSTASIS

Talla,Talla,

SEXO,SEXO,

PESO,PESO,

ESTADO HORMONAL yESTADO HORMONAL y

COMPOCICION CORPORALCOMPOCICION CORPORAL

METABOLISMO

Conjunto de reacciones químicas que se producen Conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de la célula, cuyo fin es la obtención de en el interior de la célula, cuyo fin es la obtención de la energía necesaria para los procesos fisiológicos la energía necesaria para los procesos fisiológicos ((catabolismocatabolismo), o la utilización de dicha energía para ), o la utilización de dicha energía para el desempeño de las funciones de la célula o la el desempeño de las funciones de la célula o la reposición de estructuras celulares (reposición de estructuras celulares (anabolismoanabolismo))

Metabolismo

AnabolismoAnabolismo: gasto : gasto de energíade energía

Para las funciones Para las funciones celulares celulares (Movimiento, etc…)(Movimiento, etc…)

Para síntesis de Para síntesis de macromoléculasmacromoléculas

Consumo de Consumo de ATPATP

CatabolismoCatabolismo: : obtención de energíaobtención de energía

Por la degradación Por la degradación de macromoléculasde macromoléculas

Obtención de Obtención de ATPATP

Catabolismo

Moléculas complejasMoléculas complejas

-PolisacáridosPolisacáridos

-LípidosLípidos

-proteínasproteínas

Moléculas sencillasMoléculas sencillas

-GlucosaGlucosa

-Ácidos Ácidos grasos grasos

-aminoácidosaminoácidos

Moléculas inorgánicasMoléculas inorgánicas

-CO-CO22

-H-H22OO

-NH-NH33

ENERGÍA ENERGÍA

La energía se produce La energía se produce por ruptura de enlacespor ruptura de enlaces

Anabolismo

Moléculas sencillasMoléculas sencillas

-GlucosaGlucosa

-Ácidos grasos Ácidos grasos

-aminoácidosaminoácidos

Moléculas complejasMoléculas complejas

-PolisacáridosPolisacáridos

-LípidosLípidos

-proteínasproteínas

ENERGÍA

Parte de la energía Parte de la energía producida en los producida en los procesos catabólicos procesos catabólicos se aprovecha en el se aprovecha en el anabolismo. Otra anabolismo. Otra parte es utilizada en parte es utilizada en las funciones las funciones fisiológicas de la fisiológicas de la célula.célula.

Flujo de la Energía

ProductoresMoléculas inorgánicas Moléculas inorgánicas (CO(CO22, H, H22O..)O..)

MOLÉCULAS MOLÉCULAS ORGÁNICASORGÁNICAS

Energía: almacenada en Energía: almacenada en los enlaces químicos.los enlaces químicos.

PPP A

Adenosín Trifosfato

ATP: transportador de la energía.ATP: transportador de la energía.

Acumula energía en cada enlace de fosfatos (P)Acumula energía en cada enlace de fosfatos (P)

Molécula sencilla de sintetizar e hidrolizar para un Molécula sencilla de sintetizar e hidrolizar para un aprovechamiento rápido de la energíaaprovechamiento rápido de la energía

Energía solar

ATP ADP + Pi + Energía

Anabolismo

AADDP + Pi + P + Pi + EnergíaEnergía AATTPP

Catabolismo

Se consume ATP

Se produce ATP

El ATP es la molécula encargada del transporte de la energía en los procesos metabólicos

Procesos digestivosProcesos digestivos: degradan el alimento : degradan el alimento hasta obtener moléculas sencillas (glucosa, hasta obtener moléculas sencillas (glucosa, ácidos grasos pequeños, aminoácidos…)ácidos grasos pequeños, aminoácidos…)

CatabolismoCatabolismo

Conjunto de reacciones químicas en el interior Conjunto de reacciones químicas en el interior de la célula, cuyo fin último es la obtención de de la célula, cuyo fin último es la obtención de energía (energía (síntesis de ATPsíntesis de ATP))

EnergíaEnergía: procede del alimento (: procede del alimento (nutrientesnutrientes))

MacromoléculasMacromoléculas

-LípidosLípidos

-ProteínasProteínas

-Polisacáridos (Almidón, Polisacáridos (Almidón, glucógeno…)glucógeno…)

Moléculas sencillasMoléculas sencillas

-Ácidos grasos pequeñosÁcidos grasos pequeños

-AminoácidosAminoácidos

-Monosacáridos (glucosa)Monosacáridos (glucosa)

DIGESTIÓN

Catabolismo de la glucosaCatabolismo de la glucosa

Glucosa Glucosa (C(C66HH1212OO66))

Glucosa Glucosa (C(C66HH1212OO66))

2x Ácido 2x Ácido pirúvicopirúvico 2 ATP2 ATP

Acetil CoAAcetil CoA

Ciclo de Ciclo de KrebsKrebs

COCO22

ee--

36 ATP 36 ATP + H+ H22OO

Cadena Cadena transportadora transportadora de electronesde electrones

Respiración Respiración oxidativaoxidativa

CitoplasmaCitoplasmaMedio Medio extracelularextracelular

MitocondriaMitocondriaO2

GLUCOLISIS: se produce en ausencia de GLUCOLISIS: se produce en ausencia de OO22

Rendimiento de 1 molécula de Rendimiento de 1 molécula de glucosa: 2 ATP + 36 ATP = 38 ATPglucosa: 2 ATP + 36 ATP = 38 ATP

OO2 2 procedente de los pulmonesprocedente de los pulmones

Catabolismo de lípidos y aminoácidosCatabolismo de lípidos y aminoácidos

LípidosLípidos

CarbohidratosCarbohidratos

Aminoácidos

Acetil Acetil CoACoA

NHNH33, H, H22OO

COCO22, H, H22OO

COCO22, H, H22OO

ExcreciónExcreción

KrebsKrebsCadena de Cadena de

Tte de Tte de electroneselectrones

¿Y cuando no hay oxígeno?

Pej, bacterias anaerobias, células del músculo esquelético…

En estas células se produce un fenómeno llamado Fermentación

Fermentación alcohólica

Fermentación láctica

Glucosa (C6H12O6)

2x Ácido Láctico (3C) + 2x Ácido Láctico (3C) + 2 ATP2 ATP

+ 2x CO2 + 2x ATP

Glucosa Glucosa (C(C66HH1212OO66))

2x Etanol (CH3CH2OH)

RENDIMIENTO ENERGÉTICO

RESPIRACIÓN OXIDATIVA Fermentación

Anabolismo Conjunto de reacciones de biosíntesis Conjunto de reacciones de biosíntesis

en las que, a partir de moléculas en las que, a partir de moléculas pequeñas se sintetizan moléculas más pequeñas se sintetizan moléculas más complejas complejas

Aprovecha la energía liberada en las Aprovecha la energía liberada en las reacciones catabólicas.reacciones catabólicas.

Catabolismo y anabolismo: acoplados Catabolismo y anabolismo: acoplados mediante sistemas enzimáticos.mediante sistemas enzimáticos.

Ejemplos

Acidos nucleicos y polisacáridos: los monómeros se unen por deshidratación

Fosfolípidos: por unión de una molécula de glicerol, dos ácidos grasos y un fosfato.

Proteínas: por polimerización de los aminoácidos (en el ribosoma). Existe 20 aminoácidos, de los que 8 son esenciales (necesario incorporarlos en la dieta)

““EL ORGANISMO NO PUEDE CREAR NI EL ORGANISMO NO PUEDE CREAR NI DESTRUIR ENERGÍA: SOLO DESTRUIR ENERGÍA: SOLO TRANSFORMARLA DE UNAS FORMAS TRANSFORMARLA DE UNAS FORMAS EN OTRAS (LEY DE LA EN OTRAS (LEY DE LA TERMODINÁMICA).”TERMODINÁMICA).”

“ “TODOS LOS ORGANISMOS TODOS LOS ORGANISMOS DEPENDEN DE LA ENERGÍA DEPENDEN DE LA ENERGÍA CONTENIDA EN LOS ALIMENTOS.”ESTA CONTENIDA EN LOS ALIMENTOS.”ESTA SE EXPRESA EN KILOCALORIASSE EXPRESA EN KILOCALORIAS

KILOCALORÍA: KILOCALORÍA: La cantidad de energía necesaria para La cantidad de energía necesaria para elevar en 1 °C la temperatura de 1 kg de elevar en 1 °C la temperatura de 1 kg de agua.agua.

Hidratos de carbono (contenido medio) Hidratos de carbono (contenido medio) ⇒⇒ 4,1 kilocalorías por gramo. 4,1 kilocalorías por gramo.

Proteínas (contenido medio) Proteínas (contenido medio) ⇒⇒ 4,2 4,2 kilocalorías por gramo.kilocalorías por gramo.

Lípidos (contenido medio) Lípidos (contenido medio) ⇒⇒ 9,3 9,3 kilocalorías por gramos.kilocalorías por gramos.

Grupo alimenticio

Unidad metabolizada

Transformación convergente

Carbohidratos Glucosa

ENERGÍA en ATP

Grasas (Lípidos)

Ácidos grasos

Proteínas Aminoácidos

Gracias por tu asistencia…!!!