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TEMA 6

Obtención de energía metabólica a partir de la glucosa.

Los combustibles (madera, carbón, petróleo…) son moléculas cuya energía almacenada puede ser liberada (en forma de calor, luz…) y darle diferentes usos. En la célula los combustibles liberan energía química que es utilizada para formar ATP, que a su vez puede utilizarse para realizar reacciones endergónicas. En las células el combustible más común es la glucosa (C6H12O6). C6H12O6 + 6 O2  6 CO2 + 6 H2O + E Otras moléculas como los lípidos o las proteínas también pueden aportar energía si son convertidos primero en glucosa o en compuestos intermediarios de las diferentes vías del metabolismo de la glucosa. En los eucariontes muchas rutas metabólicas están compartimentalizadas de forma que ocurren dentro de orgánulos específicos. Cada ruta metabólica está regulada por enzimas clave que pueden ser inhibidas o activadas, lo que determina la velocidad de las reacciones. El metabolismo de la glucosa es una vía de varios pasos, cada uno catalizado por un enzima. El proceso está compartimentalizado. La ruta está bajo control enzimático. A través de esta ruta la energía de la glucosa se atrapa en moléculas de ATP. Procesos en la obtención de energía de la glucosa. 1. Glucólisis: -

Comienzo del metabolismo de la glucosa en todas las células. Da como resultado 2 moléculas de piruvato (3 carbonos). Permite capturar de forma utilizable una pequeña cantidad de la energía contenida en la molécula de glucosa. No utiliza O2. Tiene lugar en el citosol celular. Consta de 10 reacciones. Puede dividirse en dos etapas: a) Reacciones con consumo de energía (utilizan ATP). b) Reacciones que producen energía, forman ATP y dan lugar a NADH+H.

El NADH es el transportador de energía en las reacciones de oxidoreducción. NADH + H + ½ O2  NADH + H2O

Irene Lizarán/ Unybook: ilizaran

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2. Respiración celular: -

Utiliza el O2  es aerobia. (El oxígeno puede actuar como aceptor final de electrones). Convierte cada molécula de pirtuvato en tres moléculas de CO2. Gran cantidad de la energía contenida en los enlaces covalentes del piruvato es liberada y transferida al ADP formando ATP. Comprende tres procesos: a) La oxidación del piruvato. b) El ciclo del ácido cítrico = CICLO DE KREBS.  

Completa la oxidación de la glucosa a CO2. Se inicia con el acetil CoA y después de 8 reacciones oxida completamente el grupo acetilo a dos moléculas de CO2.

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En ciclo se mantiene en un estado de equilibro, las concentraciones no varían.

c) Cadena respiratoria = Fosforilación oxidativa.  

El proceso de síntesis de ATP como resultado de la oxidación de los transportadores de electrones (NADH+H y FADH2) en presencia de oxígeno. Dos etapas: Cadena transportadora de electrones  Los electrones del NADH y FADH2 pasan a través de una serie de transportadores de electrones asociados con la membrana. Este flujo de electrones crea un gradiente de concentración de protones. Quimiosmosis  Los protones difunden nuevamente hacia la matriz mitocondrial a través de un canal de protones, que acopla esta difusión a la síntesis de ATP mediante la ATP sintasa. Para que continuamente se esté generando ATP por la vía oxidativa debe mantenerse un gradiente continuo de protones a través de la membrana mitocondrial, y eso depende de la ingestión de alimentos.

3. Fermentación: -

No utiliza O2  es anaerobia. (Tiene lugar cuando el oxígeno no está disponible). Convierte el piruvato en ácido láctico o alcohol etílico, moléculas aún bastante ricas en energía. Se libera mucha menos energía que con la respiración celular. Tiene lugar en el citosol. En ausencia de O2 como aceptor de electrones, la fermentación: a) Utiliza el NADH + H formado en la glucólisis. b) Reduce el piruvato. c) Regenera NAD+. d) Rinde dos moléculas de ATP por molécula de glucosa oxidada.

Sin O2  Glucólisis + Fermentación = 2 moléculas de ATP. Con O2  Glucólisis + Oxidación piruvato + Fosforilación = 32 moléculas de ATP.

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