principales vías y estrategias del metabolismo energético.

PRINCIPALES VÍAS Y
ESTRATEGIAS DEL
METABOLISMO ENERGÉTICO.
¾RODRIGUEZ PAVIA BLANCA
ISABEL
¾BELTRAN LARA CRESCENCIO
¾JIMENEZ MESINAS CESAR
ULISES
Todas las unidades biológicas se alimentan,
alimentan con la finalidad
de proveerse tanto de energía como de materia prima para
su crecimiento y desarrollo.
Los alimentos pueden agruparse en tres grandes
grupos: Carbohidratos, Proteínas y Grasas
GRUPO ALIMENTICIO
UNIDAD
METABOLIZADA
Carbohidratos
Glucosa
Grasas (Lípidos)
Acidos grasos
Proteínas
Aminoácidos
TRANSFORMACIÓN
CONVERGENTE
ENERGÍA
Í en ATP
El ATP es una molécula que almacena bastante energía, la
misma
i
se almacena
l
en llos enlaces
l
ffosfato
f que son d
dos para
cada molécula de ATP. Cada uno de ellos equivale a 8000
kcal/mol por lo tanto si tomamos en cuenta que son dos
kcal/mol,
enlaces, tendríamos un potencial de 16000 kcal/mol de
energía
g para
p cada molécula de ATP.
La energía almacenada en los enlaces de fosfato se libera a
través de un proceso catabólico
catabólico, el cual tiende a liberar su
grupo fosfato para transformarse en Adenosina Di Fosfato o
ADP. De esta forma es q
que el ATP, libera energía
g
transformándose en ADP + P + E°.
Esta reacción es reversible, o sea el ATP del organismo se
tit
ti d
l
lla energía
í
reconstituye
a partir
de ADP para almacenar
presente en los alimentos que consumimos.
Como vemos el ATP es escencial desde el punto de
vista
i energético
i ya que en lla síntesis
i proteica
i se consume
bastante energia, ya que por cada aminoácido que se
incorpora se consumen dos GTP y un ATP,
incorpora,
ATP el último
gastado durante 1a síntesis del aminoacil-ARNtAA
p
g un p
p muyy
En la replicacion
de ADN, el ATP jjuega
papel
importante ya que con el consumo de este, da comienzo
la iniciación de la replicacion. Mediante su consumo en
dirección a la horquilla de replicación, es decir, en
dirección 5' → 3' en la hebra rezagada y 3' → 5' en la
hebra adelantada,
adelantada rompe los puentes de hidrógeno que
mantienen unida la doble hélice.
En la Transcripcion genetica podemos encontrar que el
ATP interviene en la Iniciacion y en la disgregacion del
Promotor.
•En
En la Iniciacion formando el complejo de transcripción
sobre el promotor TATA, allí se forma el núcleo del
complejo de iniciación. Sobre la caja TATA se fija una
proteína de unión junto con el Factor de Transcripción
TFII donde el factor de transcripcion es dependiente de
ATP.
ATP
•En la disgregación del promotor coincide con una
fosforilación de la serina 5´ del dominio carboxilo
terminal de la ARN polimerasa, que es fosforilado por el
TFII H el cual esta formada por una proteína quinasa
dependiente de ATP
En la iniciación de la cadena
polipeptídica intervienen el
primer ARN-t, o ARN-t
iniciador de la traducción que
h bit l
habitualmente
t es ell ARN
ARN-tt
Formilmetionina, las
subunidades ribosomales,
ribosomales el
ARN-m, enzimas, los factores
de iniciación IF1, IF2 e IF3 y
de nuevo una fuente de energía
como GTP .
Los nucleótidos,
nucleótidos por razón de que
sus grupos de fosfato le confieren
un enlace de alta energía, son
fuentes preferidas en las células
para la transferencia de energía.
Los nucleótidos se encuentran en
un estado estable cuando poseen
un solo grupo fosfato. Cada grupo
de fosfato adicional que posea un
nucleótido se encuentra en un
estado más inestable y el enlace del
fósforo y fosfato tiende, cuando se
rompe por hidrólisis, a liberar la
energía
í que llo une all nucleótido
l ó id
Glucólisis
La degradación metabólica de la glucosa comienza con su
conversión en dos moléculas de piruvato con la generación neta de
dos moléculas de ATP y dos de NADH.
NADH
Condiciones Anaerobias: Lactato
Condiciones Aerobias: El NAD+ se regenera por medio de la
fosforilación oxidativa.
La fosfofructocinasa es activada por em AMP y el ADP,
ADP cuyas
concentraciones aumentan en la medida en que aumentan las
necesidades de energía metabólica y es inhibida por el ATP y el
citrato.
El citrato es un intermediario del ciclo de Krebs, también inhibe la PFK
y la glucólisis cuando el metabolismo aerobio controla el anaerobio.
Gluconeogénesis.
El principal punto de entrada
en esta vía es el piruvato que,
que
en la mitocondria, se carboxila
a oxalacetato.
En el citosol, el oxalacetato se
decarboxila y fosforila para
formar fosfoenolpiruvato.
La gluconeogénesis y la
glucólisis están normalmente
reguladas
l d en forma
f
recíproca,
í
de modo que una de las vías
está detenida cuando la otra
es muy activa.
activa
Ciclo del ácido cítrico.
La vía final común para la oxidación de las
moléculas
combustibles
–carbohidratos,
aminoácidos y ácidos grasos- tiene lugar en el
interior de la mitocondria.
mitocondria
La mayoría de los combustibles entran en el ciclo
en forma de acetil-CoA. La oxidación completa
de una unidad de acetilo genera 1 GTP, 3 NADH
y 1 FADH2. Estos cuatro pares de electrones se
transfieren al O2 a través de la cadena de
transporte de electrones, de lo que resulta la
formación de un gradiente de protones
responsable de la síntesis de 9 ATP.
Ciclo del ácido cítrico.
La abundancia de ATP también disminuye la actividad de 3
enzimas del ciclo: citrato sintasa,
sintasa isocitrato deshidrogenasa y
-cetoglutarato deshidrogenasa. El ciclo del ácido cítrico
también tiene una función anabólica, suministrando
intermediarios
e ed a os pa
para
a la
ab
biosíntesis,
os es s, tales
a es co
como
oe
el succ
succinil-CoA,
Co ,
origen de las porfirinas.
Vía de las pentosas fosfato.
Estas reacciones que ocurren en
el citosol cumple
p
con 2
funciones: genera NADPH para
las biosíntesis reductoras y
ribosa-5-fosfato para la síntesis
de nucleótidos.
En la conversión de la glucosa6 f f t en ribosa-5-fosfato
6-fosfato
ib
5 f f t se
generan
2
NADPH.
El grupo fosforilo de más del
NADPH lo distingue del NADH.
NADH
Como consecuencia, pueden
transcurrir, simultáneamente y a
gran velocidad, la glucólisis y la
biosíntesis reductora.
Síntesis y degradación
g
del glucógeno
El intermediario activado de su síntesis es la
UDP-glucosa, que se forma a partir de
glucosa-1-fosfato y UTP. La glucógeno
sintasa cataliza la transferencia de glucosa
desde la UDP-glucosa al hidroxilo terminal
de una cadena en crecimiento. El
glucógeno se degrada por una vía
diferente La glucógeno fosforilasa cataliza
diferente.
la escisión del glucógeno formando
glucosa-1-fosfato.
La
síntesis
y
degradación
del
glucógeno
están
controladas
t l d
coordinadamente
di d
t
por una
cascada
amplificadora
disparada
por hormonas, de modo que la sintasa es
inactiva cuando la fosforilasa es activa y
viceversa.. Estas enzimas están controladas
por fosforilación y por interacciones
alostéricas no covalentes.
La síntesis y degradación de los
ácidos grasos.
Los ácidos grasos se sintetizan en el citosol por
adición de fragmentos dicarbonados a una
cadena creciente anclada en una proteína
portadora de acilos.
El intermediario activado, malonil-CoA, se forma
por carboxilación de acetil-CoA. Los grupos
acetilo son transportados de la mitocondria al
citosol mediante la lanzadera citrato-malato.
En el citosol, el citrato estimula la acetil-CoA
carboxilasa,
b il
la
l enzima
i
que que cataliza
t li la
l etapa
t
limitante. Cuando abunda el ATP y el acetil-CoA,
el nivel de citrato aumenta, y ello acelera la
velocidad de síntesis de ácidos grasos. Los ácidos
graso se degradan siguiendo una vía diferente y
en un compartimiento distinto.