Metabolismo energético

IES CONSELLERIA
1º Grado Superior
Fundamentos biológicos
Metabolismo energético
El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico-químicos que ocurren
en las células y permiten las diversas actividades como crecimiento, reproducción así como el
mantenimiento de sus estructuras. Distinguimos dos fases
- CATABOLISMO
- ANABOLISMO
Fuentes de energía
Reserva de fosfágenos (disponibles en los puentes cruzados de actina-miosina).
Alimentos
- Hidratos de carbono (glúcidos, azúcares, carbohidratos….)
- Lípidos (grasas...)
- Proteínas
Metabolismo de las reservas de fosfágenos
• Los fosfágenos de alta energía permiten realizar acciones de alta intensidad durante unos
pocos segundos:
ATP – PC – ADP – AMP – GTP – UTP
( adenosín trifosfato, fosfocreatina, adenosín monofosfato, guanosín trifosfato, uridín trifosfato)
El ATP es el compuesto que utilizan nuestros músculos para poder contraerse. Su fórmula es
C10H16N5O13P3
Reservas de fosfágenos en el organismo
• ATP muscular: 5 mmol/gr músculo
= 4-5 segundos de actividad
ATP ADP + Pi + Energía
• PC en músculo: 25 mmol/gr músculo
= 20-25 segundos de actividad
ADP + PC = ATP + C
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Recuperación de fosfágenos
• 2’ = 60%
• 5’ = 95%
• 8-10’ 100%
Conocer estos porcentajes de resíntesis es importante en el entrenamiento deportivo
Hidratos de carbono
Pueden ser
– Monosacáridos (Triosas – Tetrosas – Pentosas – Hexosas)
– Disacáridos : Unión de dos monosacáridos
– Polisacáridos: Cadenas largas de monosacáridos
MONOSACÁRIDOS
DISACÁRIDOS: Dos monosacáridos unidos por un enlace glucosídico. Al unirse dos
monosacáridos se pierde una molécula de agua
Sacarosa
Maltosa
POLISACÁRIDOS: Polímeros formados por la unión de muchos monosacáridos. Funcionan como
reservas energéticas tanto en plantas como en animales
- Almidón: Polisacárido de reserva de las plantas, formado por la unión de cientos de
unidades de glucosa. Cuando las células de las hojas producen azúcares mediante la
fotosíntesis, almacenan una parte de ellos como almidón y otra la envían a las raíces y las
semillas.
- Glucógeno: Se almacena como fuente de energía en el hígado y los músculos de animales,
entre ellos los seres humanos
- Celulosa: Funciona como elemento estructural en la célula vegetal al formar parte de la
pared celular, brindándole sostén y protección. También es importante como materia prima
para la fabricación de papel.
- Quitina: Es resistente y ligeramente flexible, proporciona soporte a los cuerpos, por lo
demás blandos, de los artrópodos (insectos, arañas, etc.) y los hongos.
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La glucosa es el monosacárido que utiliza el músculo esquelético
- Glucosa sanguínea
- Glucógeno de reserva (glucogenólisis)
- Gluconeogénesis hepática (síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos,
como por ejemplo aminoácidos, lactato, piruvato, glicerol….)
Su fómula es C6H12O6
Biosíntesis: LAS PLANTAS:
6 CO2 + 6 H20
C6H1206 + 602
Los seres heterótrofos
-toman la glucosa de otros seres vivos
-la sintetizan a partir de otros compuestos orgánicos (fructosa o galactosa).
-síntesis de glucosa a partir de moléculas no glucídicas (gluconeogénesis).
Hay diversas moléculas precursoras, como el lactato, el oxalacetato y el
glicerol
UTILIZACIÓN ANAERÓBICA DE LOS GLÚCIDOS
UTILIZACIÓN AERÓBICA DE LOS HIDRATOS DE CARBONO
CICLO DE KREBS
38 ATP
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Lípidos
Son compuestos solubles en solventes orgánicos y no lo son en agua.
• Tienen funciones como
– moléculas estructurales de las células
– reserva energética
– aislantes térmicos
Se clasifican en tres grupos:
1. Triglicéridos:(conformados por tres ácidos grasos y glicerol)
Se almacenan como gotas en el citoplasma celular y sirven como fuente de energía. En la célula
existen tres tipos de triglicéridos tales como los aceites, ceras y grasas.
2. Fosfolípidos: Son similares a los triglicéridos; constituyen el componente principal de las
membranas celulares.
3. Esteroides: Forman estructuras de soporte y actúan como hormonas (colesterol)
METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS
147 ATP
Clasificación:
• - LÍPIDOS SIMPLES: unión de ácidos grasos y del alcohol glicerina, el representante más
importante son los triglicéridos que son de origen vegetal y de gran importancia en el
organismo.
Los ácidos grasos: son cadenas de carbono con mucho hidrógeno, según tengan más o
menos hidrógeno, serán saturados o insaturados. Son “mejores” los insaturados, ya que los
saturados se acumulan en los vasos sanguíneos, mientras que los insaturados limpiarían
dichos vasos.
Los saturados son sólidos a temperatura ambiente y los insaturados son líquidos.
• - LÍPIDOS COMPLEJOS: asociaciones de ácidos grasos con otras sustancias, como
ejemplo podemos citar a los fosfolípidos, (lípidos con ácido fosfórico), glicolípidos (es la
unión de un glúcido y una ceramida; forman parte de la membrana celular) etc.
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Proteinas
Las proteínas son macromoléculas formadas por cadenas de aminoácidos.
• Los aminoácidos son biomoléculas formadas por C, H, O, N y ocasionalmente S (en el caso
de la metionina y la cisterna)
Todos los aminoácidos tienen dos grupos funcionales unidos al mismo átomo de carbono:
un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo o ácido (-COOH)
Forman cadenas muy largas dando origen a las proteínas, las cuales son biomoléculas de las
que dependen la estructura y muchas funciones celulares:
– forman la membrana celular, junto con los fosfolípidos
– son los catalizadores de las reacciones químicas celulares (enzimas).
– Su origen puede ser animal o vegetal, ambos están formados por unos 20 aminoácidos. Las
distintas proteínas tienen un distinto porcentaje de aminoácidos.
– Los aminoácidos esenciales son necesarios para la vida y no los podemos sintetizar. En el
ser humano tenemos 8 aminoácidos esenciales y 9 en los lactantes, por lo tanto hay que
consumirlos en la dieta. Si estos aminoácidos esenciales no están presentes al mismo tiempo
y en proporciones específicas, los otros aminoácidos, todos o en parte, no pueden utilizarse
para construir las proteínas humanas.
– Los no esenciales pueden ser sintetizados por el organismo a partir de otras sustancias por
lo que no tenemos que consumirlos.
– Los aminoácidos esenciales se encuentran en carnes, pescados, huevos y leche, así como en
cereales como la soja. Normalmente los vegetales no tienen todos los aminoácidos
esenciales, por lo que hay que combinarlos.
ESENCIALES NO
ESENCIALES
Isoleucina
Alanina
Leucina
Arginina
Lisina
Aspartato
Metionina
Cisteina
Fenilalanina
Cistina
Treonina
Glutamato
Triftófano
Glutamina
Valina
Glicina
Histidina *
Prolina
Tirosina **
Serina
Hidroxiprolina
* La histidina no la pueden sintetizar los bebés y como hay gente que no puede sintetizarlo, se la
considera esencial.
** La Tirosina suele clasificarse como no esencial ya que se sintetiza a partir de la fenilalanina,
aunque algunos autores la consideran esencial.
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Suplementación con proteínas para ganar masa muscular
• En sentido estricto no es necesaria la suplementación nutricional de proteínas ya que
normalmente una dieta equilibrada nos suministra las necesarias.
¿Para qué tipo de deportes se recomienda?
Dispiclinas de fuerza y velocidad, fitness, fisioculturismo....
• La proteína animal está asociada a demasiada grasa; esta es una de las razones por las que en
ocasiones se prefiere utilizar proteínas “enlatadas”, bajas en grasas y colesterol.
Las proteínas se clasifican con el llamado índice químico, que expresa la proporción de
aminoácidos esenciales en referencia a una proteína patrón de referencia (OMS-FAO)
• Digestibilidad o biodisponibildad: es la proporción de nitrógeno del alimento que es
absorbido, a mayor biodisponibilidad más cantidad de proteína asimilada. Un valor de 100
significa que la totalidad de la proteína es absorbida por el organismo.
• Valor Biológico: expresa la riqueza de la proteína en aminoácidos esenciales. Sobre un
máximo de 100, el huevo tiene 95, la leche de vaca, el pescado y la carne tienen 75, la soja,
el arroz y las legumbres tienen 60
Aminoácidos ramificados: BCAA
• ¿Qué son?
Los aminoácidos ramificados (Branched-Chain Amino Acids) se refiere a un tipo de
aminoácidos. Entre ellos se encuentran la leucina, la isoleucina y la valina. La combinación de
estos tres aminoácidos esenciales compone casi la tercera parte de los músculos esqueléticos en el
cuerpo humano y desempeñan un papel muy importante en la síntesis de proteínas.
• Usos
- Se suele ingerir como suplemento dietético (frecuentemente como suplemento de
musculación) con el objeto de evitar el denominado “sobreentrenamiento” en los atletas de
levantamiento de pesos y de musculación.
- El uso como suplemento en deportes anaeróbicos suele hacerse en tomas con protocolos de
dos tomas, generalmente media hora antes y después del ejercicio.
- Los compuestos comercializados suelen tener un ratio de 2:1:1 (leucina:valina:isoleucina).
- Se acoseja tomar los aminoácidos ramificados junto con suplementos de proteína o con
carne magra, así como con vitamina B y minerales.
• Efectos secundarios
- No se han detectado problemas o efectos secundarios en dosis por debajo de los seis
gramos diarios.
- Consumir grandes cantidades de BCAA durante el ejercicio puede hacer disminuir la
absorción de agua en el intestino lo que puede inducir a problemas gastrointestinales.
Prevalencia fuentes de energía
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Importancia de diversas vías metabólicas en diversos ejercicios físicos
Actividad
% energia
anaeróbica
% energía
aeróbica
Clasificación de la
actividad
25 m natación
50 m lisos
50 m natación
100 m lisos
100 m natación
200 m lisos
200 m natación
400 m lisos
400 m natación
800 m lisos
95
5
V-F
85
15
V-F
80
20
70
30
60
40
800 m natación
1500 m lisos
1500 m natación
3000 m lisos
40
60
15
85
V-F
Resist anaeróbica
Resist anaeróbica
V-F
Resist anaeróbica
Resist aeróbica
V
Resist aeróbica
Resist anaeróbica
Resistencia
aeróbica