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Energía y Metabolismo Celular

Clase No. 7 / Unidad No. 2 Lunes 4 de agosto de 2008. Energía y Metabolismo Celular. Energía . Capacidad para realizar trabajo o actividad Capacidad de producir un cambio en el estado o movimiento de la materia.

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Energía y Metabolismo Celular

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Presentation Transcript

  1. Clase No. 7 / Unidad No. 2 Lunes 4 de agosto de 2008 Energía y Metabolismo Celular

  2. Energía • Capacidad para realizar trabajo o actividad • Capacidad de producir un cambio en el estado o movimiento de la materia En los sistemas vivos y en las ciencias naturales la unidad de energía que se utiliza normalmente es la kilocaloría (Kcal)

  3. Por qué requieren energía los organismos vivos? • No pueden producir energía nueva • Todos los procesos biológicos requieren energía • Un organismo es un sistema abierto • La energía en organismos vivos fluye en una sola dirección Captación Incorporación Transferencia

  4. A nivel del organismo CAPTACIÓN DE ENERGÍA PÉRDIDAS EN FORMA DE CALOR ALMACENAMIENTO TEMPORAL PÉRDIDAS EN FORMA DE CALOR USO PARA PROCESOS FISIOLÓGICOS

  5. ATP Triofosfato de adenosina • Forma de almacenamiento de energía para todas las células vivas • Almacenamiento de corto tiempo http://www.ilustrados.com/publicaciones/EpypllypAyijnEOzGp.php

  6. http://www.ilustrados.com/publicaciones/EpypllypAyijnEOzGp.phphttp://www.ilustrados.com/publicaciones/EpypllypAyijnEOzGp.php • La unión entre grupos fosfatos es inestable y se deshace por hidrólisis • La hidrólisis es una reacción exergónica • Se generan 7.3 Kcal energía /mol ATP

  7. REACCIONES EXERGÓNICAS COMO LA RESPIRACIÓN CELULAR ENERGÍA ENERGÍA REACCIONES ENDERGÓNICAS COMO SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Y FORMACIÓN DE CÉLULAS NUEVAS

  8. Enzimas • Reguladores de reacciones químicas • Catalizadores proteínicos que afectan la velocidad de las reacciones sin consumirse • Disminuyen la energía de activación de las reacciones • No influyen en la dirección de la reacción • Son específicas

  9. Mecanismos de Liberación de Energía

  10. CONCEPTOS BÁSICOS • Metabolismo • Anabolismo • Catabolismo • Formas de producción de energía: • Respiración aerobia • Respiración anaerobia • Fermentación

  11. METABOLISMO • Todas las transformaciones químicas y de la energía que ocurren en los organismos vivos • Las células utilizan la energía almacenada en los enlaces químicos de moléculas orgánicas complejas • Muchas de las reacciones bioquímicas son reversibles lo que permite a la célula regular la liberación de energía de acuerdo a sus necesidades, y que las moléculas biológicas se reconstituyan o reciclen para continuar los procesos metabólicos

  12. Catabolismo • Proceso de desdoblamiento de moléculas grandes a otras más pequeñas • Reacciones exergónicas para producir energía

  13. Respiración Aerobia • Catabolismo de nutrientes a dióxido de carbono y agua • Es muy eficiente • Requiere de oxígeno molecular • Es un proceso de óxido – reducción donde oxígeno es el principal aceptor de protones

  14. Respiración Aerobia • Se producen 36-38 moléculas de ATP por mol de glucosa • La eficiencia de la respiración aerobia es de 38% aproximadamente • El resto de energía se libera en forma de calor

  15. Pasos de la respiración aerobia • Glucólisis • Formación de AcetilCoA • Ciclo del Ácido Cíclico • Sistema de transporte de electrones y quimiósmosis

  16. http://www.ilustrados.com/publicaciones/EpypllypAyijnEOzGp.phphttp://www.ilustrados.com/publicaciones/EpypllypAyijnEOzGp.php

  17. Otros nutrientes como fuente de energía • Los animales obtienen más energía de los AGs que de la glucosa • Los AAs y AGs deben sufrir transformaciones intermedias para luego entrar al ciclo de la glucólisis o del ciclo del ácido cítrico

  18. Los AA deben ser desaminados, el grupo amino se excreta como urea y la cadena de carbono entra al ciclo del ácido cítrico • Los lípidos contienen mucha energía en los enlaces de sus átomos de hidrógeno • Producen hasta 44 ATP • Los productos del metabolismo de los lípidos entran en el ciclo de la glucólisis o el ciclo del ácido cítrico.

  19. http://web.usal.es/~evillar/images/gendegra.gif

  20. Respiración Anaerobia • Células que habitan en lugares con poco oxígeno (suelo y agua) • Una sustancia inorgánica como nitrato o sulfato sustituye al oxígeno como aceptor de hidrógeno • Se producen sustancias inorgánicas y energía • Ocurre en el citosol

  21. Fermentación • Mecanismo empleado por hongos, levaduras y bacterias • Se producen compuestos orgánicos y energía • Se da en células humanas en condiciones de bajo oxígeno • Poco eficiente en los productos de desecho aún se conserva energía • 1 glucosa genera 2 moléculas de ATP

  22. Anabolismo • Síntesis de moléculas complejas a partir de bloques más pequeños • Reacciones endergónicas que requieren de energía

  23. Generalidades sobre Anabolismo • Cada tipo de célula suele producir sus propias proteínas, ácidos nucléicos, lípidos, polisacáridos y otras moléculas complejas • 1 enzima distinta cataliza cada paso de la biosíntesis de una molécula • Casi todos los pasos de un proceso requieren de energía (ATP) o compuestos similares • Se utilizan pocos insumos • No es un proceso opuesto al catabolismo, tienen controles diferentes • El anabolismo y el catabolismo ocurren en forma continua

  24. http://www.arrakis.es/~lluengo/celnutri3.gif

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