Metabolismo Celular: Degradación y Síntesis de Biomoléculas
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Lípidos
No son polímeros, son moléculas bastante pequeñas que se asocian mediante fuerzas no covalentes. Su característica común es la insolubilidad en agua.
Funciones principales
- Componentes esenciales de membrana (fosfolípidos).
- Depósito de energía más importante de la célula (triglicéridos o Triacilgliceroles).
Triacilgliceroles
Son los principales sustratos energéticos, almacenados en el citosol de las células del tejido adiposo.
Síntesis de una grasa
Se une 1 glicerol con 3 ácidos grasos para dar triacilglicerol (anabolismo).
Ruptura de lípidos
Es por hidrólisis mediante una lipasa. Los ácidos grasos se degradan obteniéndose el acetil-CoA que entrará en el C.A.C.
Quilomicrón
Son lipoproteínas que tienen la función de transportar los lípidos procedentes de la dieta hasta el hígado y otros tejidos.
Mitocondria
Los ác. Grasos de menos de 12 carbonos, entran libremente en la mitocondria.
β-Oxidación de los ác. grasos
Ocurre en tejidos como: hígado, músculo esquelético, corazón, tejido adiposo y otros.
Producción de energía
Cuando en el ciclo entra un ácido graso de 4 carbonos entonces se generan dos acetil-CoA. Cada acetil-CoA entra al ciclo de Krebs y genera 3 NADH2 + 1 FADH2 + 1GTP. 3 NADH2 (3x3ATP)+ 1 FADH2 (1x2ATP)+ 1GTP(1ATP)=12 ATP.
Ácido Caproico
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH.
Cuerpos cetónicos
Son compuestos químicos producidos por cetogénesis* en las mitocondrias de las células del hígado.
Función
Suministrar energía al corazón y al cerebro en ciertas situaciones excepcionales.
Cetogénesis
Es un proceso metabólico por el cual se producen los cuerpos cetónicos como resultado del catabolismo de los ácidos grasos*. La condensación de dos moléculas de acetil-CoA para formar acetoacetil-CoA.
La acetoacetil-CoA se condensa con otra molécula de acetil-CoA para formar β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA (HMG-CoA).
Fases del metabolismo energético
- Producción de acetil-CoA.
- Oxidación de acetil-CoA.
- Transferencia de electrones y fosforilación oxidativa.
Absorción
En la saliva, no existen enzimas con acción proteolítica.
La hidrólisis de proteínas
Se inicia en el estómago (Pepsina, Tripsina y Quimotripsina).
Transporte de aminoácidos
Los a.a. atraviesan las membranas a través de mecanismos de transportadores específicos. Pueden hacerlo por:
- Difusión facilitada.
- Transporte activo secundario.
Destino de los aminoácidos
- Utilización (sin modificación) en síntesis de nuevas proteínas específicas.
- Transformación en compuestos no proteicos de importancia fisiológica (Ejem.: ácidos nucleicos, hemoglobina,).
- Degradación con fines energéticos.
Metabolismo de aminoácidos
- Los aminoácidos, no se almacenan en el organismo.
- Sus niveles dependen del equilibrio entre degradación y biosíntesis de proteínas corporales, es decir el balance entre catabolismo y anabolismo (balance nitrogenado).
- El N2 se excreta por orina y heces.
Catabolismo de aminoácidos
La degradación se inicia por procesos que separan el grupo amino.
Transaminación
Es la transferencia reversible de un grupo amino a un α-cetoácido, catalizada por una aminotransferasa, utilizando piridoxal fosfato como cofactor.
Desaminación
El grupo amino del glutamato, puede ser separado por desaminación oxidativa catalizada por la glutamato deshidrogenasa, utilizando NAD Y NADP como coenzimas.
Glutamato
- La glutamato deshidrogenasa se encuentra en la matriz mitocondrial.
- Es una enzima alostérica activada por ADP Y GDP e inhibida por ATP y GTP.
Biosíntesis de A.A
Los a.a. no esenciales se sintetizan en cetoácidos correspondiente, entonces el organismo producirá dicho a.a. por transaminación.
Vías metabólicas de NH3
Fuentes de NH3 en el organismo:
- Desaminación oxidativa de glutamato.
- Acción de bacterias de la flora intestinal.
Vías de eliminación de NH3
- La vía más importante de eliminación es la síntesis de urea en hígado.
- También se elimina NH3, por la formación de glutamina.
Ciclo de la urea
- Todo el NH3 originado por desaminación, es convertido a urea en el hígado.
- El proceso consume 4 enlaces fosfato (ATP) por cada molécula de urea.
Síntesis de urea
Se lleva a cabo en los hepatocitos, en un mecanismo llamado “ciclo de la urea”, en el cual intervienen cinco enzimas y como alimentadores ingresan NH3, CO2 y aspartato, el cual cede su grupo amino.
Nutrientes que contienen energía
- Glúcidos
- Triacilglicéridos
- Proteínas
Productos desprovistos de energía
- CO2
- H2O
- NH3
Moléculas precursoras
- Aminoácidos
- Azúcares
- Ácidos grasos
- Bases nitrogenadas
Moléculas celulares
- Proteínas
- Polisacáridos
- Lípidos
- Ácidos nucleicos
Glucemia
Concentración de la glucosa en la sangre. (Hiperglicemia e Hipoglicemia). Acción de dos hormonas pancreáticas.
Insulina
Acción frente a hiperglicemia.
Glucagón
Acción frente hipoglucemia.
La energía que comemos
- 50% se pierde en forma de calor.
- 5-10% se consume durante la digestión y la absorción.
- 25-40% se convierte en ATP.
- Aproximadamente el 50% de nuestro ATP total se renueva cada hora en reposo.
- El cuerpo contiene 250 gr de ATP.