domingo, 19 de junio de 2011
Las fases aerobicas del catabolismo, se divide para fines de estudio en dos series de reacciones
A) ciclo de acido citrico o ciclo de krebs y
B) mecanismo de la cadena respiratoria
Todos necesitamos energía para funcionar y obtener esta energía de los alimentos que comemos. La forma más eficiente para las células para captar energía almacenada en los alimentos es a través de la respiración celular , una ruta catabólica para la producción de trifosfato de adenosina (ATP). ATP , una molécula de alta energía, se consume por las células de trabajo.
La respiración celular se produce tanto en las células eucariotas y procariotas . Consta de tres etapas principales: transporte glucólisis, el ciclo del ácido cítrico, y el electrón.
B) mecanismo de la cadena respiratoria
Respiración Celular
Glucólisis significa literalmente "los azúcares de división."
La glucosa, un azúcar de carbono de seis, se divide en dos moléculas de un azúcar de carbono tres.
En el proceso, dos moléculas de ATP, dos moléculas de ácido pirúvico y dos de "alta energía" de electrones llevar a moléculas de NADH se producen.
El ciclo citrico o ciclo de krebs
El ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs comienza después de las dos moléculas de azúcar de carbono producido en la glucólisis tres se convierten en un compuesto ligeramente diferentes (acetil-CoA). A través de una serie de pasos intermedios, varios compuestos capaces de almacenar "alta energía" electrones se producen junto con dos moléculas de ATP.
. Estos compuestos, conocidos como dinucleótido nicotinamida adenina (NAD) y flavina adenina dinucleótido (FAD), se reducen en el proceso. Estas formas reducidas llevar a la "alta energía" electrones a la siguiente etapa. El ciclo del ácido cítrico se produce sólo cuando el oxígeno está presente pero que no utiliza oxígeno directamente
El maximo rendimiento del ATP
, las células procariotas puede producir un máximo de 38
moléculas de ATP, mientras que las células eucariotas puede producir
un máximo de 36. En las células eucariotas, las moléculas de NADH
producido en la glucólisis pasar a través de la membrana mitocondrial,
que los "costos" de dos moléculas de ATP.
Después de la glucólisis se lleva a cabo en el citoplasma de la
célula, las moléculas de ácido pirúvico de viajes en el interior de la
mitocondria . Una vez que el ácido pirúvico es el interior, el
dióxido de carbono es removido enzimáticamente de cada molécula de
ácido pirúvico de carbono y tres para formar ácido acético.
La formación de ATP en el siclo de krebs
La formación de ATP en el siclo de krebs
Durante todo el siclo no se libera mucha energía y es solamente en el paso del succnil Co.A hacia acido succínico , en donde se libera una molécula de GTP, que por medio de la reacción siguiente: GTP + ADP-------ATP + GDP, es que nos da una molécula de ATP como por cada molécula de glucosa se forman dos de acido piruvico que pasan al ciclo de krebs entonces se produce dos moléculas de ATP en todo el siclo
. La enzima
se combina el ácido acético con una enzima, coenzima A, para producir acetil coenzima A, también conocida como acetil CoA. Una vez que la acetil-CoA se forma, comienza el ciclo de Krebs. El ciclo se divide en ocho etapas, cada una de las cuales se explican a continuación.
La subunidad ácido acético de la acetil-CoA se combina con el oxalacetato para formar una molécula de citrato. El acetil coenzima A actúa sólo como un transportador de ácido acético a partir de una enzima a otro. Después del paso 1, la coenzima es liberado por la hidrólisis de modo que puede combinar con otra molécula de ácido acético para comenzar el nuevo ciclo de Krebs
La molécula de ácido cítrico, se somete a una isomerización. Un grupo hidroxilo y una molécula de hidrógeno se eliminan de la estructura de citrato en forma de agua. Los dos átomos de carbono forman un doble enlace hasta que la molécula de agua se vuelve a
añadir. Sólo ahora, el grupo hidroxilo y la molécula de hidrógeno se invierten en lo que respecta a la estructura original de la molécula de citrato. Así, se forma isocitrato
En este paso, la molécula de isocitrato es oxidado por una molécula de NAD. La molécula de NAD se reduce por el átomo de hidrógeno y el grupo hidroxilo. El NAD se une con un átomo de Hidrógeno y se lleva el átomo de hidrógeno otros dejando un grupo carbonilo. Esta estructura es muy inestable, por lo que una molécula de CO 2 se libera la creación de alfa-cetoglutarato.
. Estos compuestos, conocidos como dinucleótido nicotinamida adenina (NAD) y flavina adenina dinucleótido (FAD), se reducen en el proceso. Estas formas reducidas llevar a la "alta energía" electrones a la siguiente etapa. El ciclo del ácido cítrico se produce sólo cuando el oxígeno está presente pero que no utiliza oxígeno directamente
El maximo rendimiento del ATP
moléculas de ATP, mientras que las células eucariotas puede producir
un máximo de 36. En las células eucariotas, las moléculas de NADH
producido en la glucólisis pasar a través de la membrana mitocondrial,
que los "costos" de dos moléculas de ATP.
Después de la glucólisis se lleva a cabo en el citoplasma de la
célula, las moléculas de ácido pirúvico de viajes en el interior de la
mitocondria . Una vez que el ácido pirúvico es el interior, el
dióxido de carbono es removido enzimáticamente de cada molécula de
ácido pirúvico de carbono y tres para formar ácido acético.
La formación de ATP en el siclo de krebs
La formación de ATP en el siclo de krebs
Durante todo el siclo no se libera mucha energía y es solamente en el paso del succnil Co.A hacia acido succínico , en donde se libera una molécula de GTP, que por medio de la reacción siguiente: GTP + ADP-------ATP + GDP, es que nos da una molécula de ATP como por cada molécula de glucosa se forman dos de acido piruvico que pasan al ciclo de krebs entonces se produce dos moléculas de ATP en todo el siclo
se combina el ácido acético con una enzima, coenzima A, para producir acetil coenzima A, también conocida como acetil CoA. Una vez que la acetil-CoA se forma, comienza el ciclo de Krebs. El ciclo se divide en ocho etapas, cada una de las cuales se explican a continuación.
La subunidad ácido acético de la acetil-CoA se combina con el oxalacetato para formar una molécula de citrato. El acetil coenzima A actúa sólo como un transportador de ácido acético a partir de una enzima a otro. Después del paso 1, la coenzima es liberado por la hidrólisis de modo que puede combinar con otra molécula de ácido acético para comenzar el nuevo ciclo de Krebs
La molécula de ácido cítrico, se somete a una isomerización. Un grupo hidroxilo y una molécula de hidrógeno se eliminan de la estructura de citrato en forma de agua. Los dos átomos de carbono forman un doble enlace hasta que la molécula de agua se vuelve a
añadir. Sólo ahora, el grupo hidroxilo y la molécula de hidrógeno se invierten en lo que respecta a la estructura original de la molécula de citrato. Así, se forma isocitrato
En este paso, la molécula de isocitrato es oxidado por una molécula de NAD. La molécula de NAD se reduce por el átomo de hidrógeno y el grupo hidroxilo. El NAD se une con un átomo de Hidrógeno y se lleva el átomo de hidrógeno otros dejando un grupo carbonilo. Esta estructura es muy inestable, por lo que una molécula de CO 2 se libera la creación de alfa-cetoglutarato.
Respiración Celular
Este proceso sencillo, comparado con los procesos vistos anteriormente, produce casi el 90% de a energía obtenida del desdoblamiento de la glucosa. Los procesos anteriores tiene como función principal proporcionar los hidrógenos de la glucosa en forma tal q su energía pueda ser aprovechada, formándose las moléculas del ATP, en el proceso conocido como fosforilacion oxidativa
Estas reacciones se desarrollan en el interior de la mitocondria, razón por la cual al a mitocondria se le conocio como la central de la célula
Derivación de la hexosa monofosfato o vía de la pentosa fosfato
Constituye esta ruta metabólica, una vía alternativa de la glucolisis por la vía de embden-meyerhof. Este fenómeno ocurre en tejidos como: el del hígado tejido adiposo glándulas mamarias en la lactancia cornea cristalino: así como también en corteza adrenal, tiroides, glóbulos rojos y testículos
En este proceso tres moléculas de glucosa 6-fosfato dan origen a tres moléculas de dióxido de carbono y a tres residuos de cinco carbonos, las ribosas 5-fosfato. Estas tres pentosa se unen de nuevo para formar dos moléculas de glucosa 6-fosfato y una de gliceraldehido 3-fosfato; este ultimo se une a otra molécula igual y en esta forma se puede lograr la oxidación completa de la glucosa
A diferencia de la glucolisis, por la vía de embden-meyerhof q utiliza NAD como aceptor de hidrogeno en las reacciones oxidativas, en la vía de la pentosa fosfato se utiliza la NADP como coenzima aceptora de hidrogeno.
en esta vía metabólica figura una encima la glucosa 6-fosfato deshidrogenasa q tiene gran importancia desde el punto de vista de la terapeuta antipalúdica, pues en las personas q por razones hereditarias tienen deficiencias de esta enzima al recibir tratamiento con primaquina, q es un antipalúdico, presentan cuadros de hemolisis es decir q sus glóbulos rojos e rompen; este mismo cuadro puede presentarse en personas q se ah medicado con sulfas, q son agentes antimicrobianos
Otros aspectos sumamente importante de esta ruta metabólica, es la producción de azucares de cinco galones como ribosa, necesarios para la formación de las moléculas de asidos nucleídos
Con respecto ala glucosa 6-fosfato deshidrogenasa, sea visto que cuando existe una enfermedad llamada galactosomia, que consiste en la incapacidad de convertir la galactosa en glucosa, puede complicarse con la aparición de cataratas es decir que el cristalino se vuelva opaco; esto es debido a que la acumulación de galactosas inhibe la actividad de la glucosa de 6-fosfato deshidrogenasa en el ojo.
La principal función de la vía pentosa –fosfato es la producción de NADPH + H+ (forma reducida ). Muchos de los tejidos donde esta vía alternativa actúa, utilizan en forma especial NADPH para la síntesis de asido grasos o esteroides. Es pues, clara su importancia en los procesos anabólicos, estos se llevan acabo fuera de la mitocondria
glucogenesis
La glucosa que petra en la celula, es almacenada en forma de glucogeno.
Glucocinasa
glucolisis
El glucógeno (o glicógeno) es un polisacárido de reserva energética de los animales, formado por cadenas ramificadas de glucosa; es soluble en agua, en la que forma dispersiones coloidales. Abunda en el hígado y en los músculos.
Glucogenolisis
Es la desintegración intracelular del polímero glucógeno hasta glucosa. En este proceso se van substrayendo una a una, las moléculas por intermedio de la enzima fosforilasa. Esta normalmente se encuentra inactiva, pudiéndose entonces almacenar el glucógeno; pero en situaciones en las que se necesita de glucosa para el aporte energético. Esta fosforilasa es activada, pudiendo hacerlo dos hormonas: la adrenalina y el glucagon.
La adrenalina es secretada por la medula suprarrenal; esta hormona es secretada en los estados de alarma y prepara el cuerpo para su defensa, para lo que necesita grandes cantidades de glucosa capaces de ser transformadas en energía.
Gluconeogenesis.
Cuando la dieta no aporta suficiente cantidad de carbohidratos y cuando las reservas corporales disminuye, puede formarse glucosa a partir de compuestos que no son carbohidratos tales como aminoácidos glucogénicos y glicerol de grasas. A este proceso se le llama: gluconeogenesis.
Estas reacciones se desarrollan en el interior de la mitocondria, razón por la cual al a mitocondria se le conocio como la central de la célula
Derivación de la hexosa monofosfato o vía de la pentosa fosfato
Constituye esta ruta metabólica, una vía alternativa de la glucolisis por la vía de embden-meyerhof. Este fenómeno ocurre en tejidos como: el del hígado tejido adiposo glándulas mamarias en la lactancia cornea cristalino: así como también en corteza adrenal, tiroides, glóbulos rojos y testículos
En este proceso tres moléculas de glucosa 6-fosfato dan origen a tres moléculas de dióxido de carbono y a tres residuos de cinco carbonos, las ribosas 5-fosfato. Estas tres pentosa se unen de nuevo para formar dos moléculas de glucosa 6-fosfato y una de gliceraldehido 3-fosfato; este ultimo se une a otra molécula igual y en esta forma se puede lograr la oxidación completa de la glucosa
A diferencia de la glucolisis, por la vía de embden-meyerhof q utiliza NAD como aceptor de hidrogeno en las reacciones oxidativas, en la vía de la pentosa fosfato se utiliza la NADP como coenzima aceptora de hidrogeno.
en esta vía metabólica figura una encima la glucosa 6-fosfato deshidrogenasa q tiene gran importancia desde el punto de vista de la terapeuta antipalúdica, pues en las personas q por razones hereditarias tienen deficiencias de esta enzima al recibir tratamiento con primaquina, q es un antipalúdico, presentan cuadros de hemolisis es decir q sus glóbulos rojos e rompen; este mismo cuadro puede presentarse en personas q se ah medicado con sulfas, q son agentes antimicrobianos
Otros aspectos sumamente importante de esta ruta metabólica, es la producción de azucares de cinco galones como ribosa, necesarios para la formación de las moléculas de asidos nucleídos
Con respecto ala glucosa 6-fosfato deshidrogenasa, sea visto que cuando existe una enfermedad llamada galactosomia, que consiste en la incapacidad de convertir la galactosa en glucosa, puede complicarse con la aparición de cataratas es decir que el cristalino se vuelva opaco; esto es debido a que la acumulación de galactosas inhibe la actividad de la glucosa de 6-fosfato deshidrogenasa en el ojo.
La principal función de la vía pentosa –fosfato es la producción de NADPH + H+ (forma reducida ). Muchos de los tejidos donde esta vía alternativa actúa, utilizan en forma especial NADPH para la síntesis de asido grasos o esteroides. Es pues, clara su importancia en los procesos anabólicos, estos se llevan acabo fuera de la mitocondria
glucogenesis
Glucocinasa
glucolisis
Glucogenolisis
Es la desintegración intracelular del polímero glucógeno hasta glucosa. En este proceso se van substrayendo una a una, las moléculas por intermedio de la enzima fosforilasa. Esta normalmente se encuentra inactiva, pudiéndose entonces almacenar el glucógeno; pero en situaciones en las que se necesita de glucosa para el aporte energético. Esta fosforilasa es activada, pudiendo hacerlo dos hormonas: la adrenalina y el glucagon.
Gluconeogenesis.
Cuando la dieta no aporta suficiente cantidad de carbohidratos y cuando las reservas corporales disminuye, puede formarse glucosa a partir de compuestos que no son carbohidratos tales como aminoácidos glucogénicos y glicerol de grasas. A este proceso se le llama: gluconeogenesis.
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