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PAU Centre d’Estudis Tècnics Universitaris del Clot c. dels Almogàvers 68 08018 Barcelona Tel: 93 300 98 79 www.cetuc.cat TEMA 14. INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO 1. CONCEPTO DE NUTRICIÓN Y SUS VARIEDADES La nutrición es el intercambio de materia y energía que los seres vivos realizan con el medio externo para vivir. La nutrición puede ser: Autótrofa, cuando a partir de energía libre transforman la materia inorgánica en materia orgánica. Según la procedencia de la energía libre, a la vez, se puede clasificar en: - Autótrofa fotosintética: su fuente de energía es luminosa y proviene del Sol. Este tipo de nutrición es propia de los vegetales, algas (fitoplancton) y bacterias fotosintéticas. - Autótrofa quimiosintética: su fuente de energía procede de reacciones de oxidación. Este tipo de nutrición es exclusivo de algunas bacterias. Heterótrofa, cuando no pueden transformar la materia inorgánica en materia orgánica y por tanto necesitan obtener la materia orgánica a partir de otros seres vivos. Se pueden clasificar en: - Heterótrofos fotosintéticos: Son casos especiales muy concretos que aun siendo heterótrofos utilizan la luz como fuente de energía. - Heterótrofos quimiosintéticos: Su fuente de energía procede de las reacciones de oxidación de la materia orgánica. La nomenclatura utilizada para referirse al tipo de nutrición o metabolismo de los organismos es la siguiente: 2. METABOLISMO El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se llevan a cabo en el interior de las células de los seres vivos. Las distintas reacciones químicas se clasifican en anabolismo o catabolismo en función de su finalidad; las reacciones químicas del anabolismo son de síntesis de biomoléculas e implican un gasto energético para el organismo, mientras que las reacciones químicas del catabolismo son de degradación de biomoléculas e implican la obtención de energía para el organismo. Según la fuente de Carbono Inorgánica (CO2) Orgánica Según la fuente de energía Luz Fotoautótrofo Fotoheterótrofo Reacciones de oxidación Quimioautótrofos Quimioheterótrofos PAU Centre d’Estudis Tècnics Universitaris del Clot c. dels Almogàvers 68 08018 Barcelona Tel: 93 300 98 79 www.cetuc.cat 2.1. METABOLISMO BASAL El metabolismo basal es el valor mínimo de energía necesario para que las células de un organismo vivan. El valor de metabolismo basal depende varios factores como el sexo, la talla, el peso y la edad. Esta energía en el caso de un organismo heterótrofo proviene de los alimentos que ingiere. Por tanto, un organismo deberá consumir como mínimo la energía que corresponde a su metabolismo basal y a las actividades diarias que realiza normalmente. 2.2. BALANCE ENERGÉTICO El balance energético es la diferencia entre la energía que un individuo ingiere y la que gasta (tanto en metabolismo basal como en otras actividades físicas diarias). Se pueden dar los siguientes casos: Balance positivo: El individuo ingiere más energía de la que gasta y aumentará de peso. Balance equilibrado: El individuo ingiere la misma cantidad de energía que gasta y se mantiene estable. Balance negativo: El individuo ingiere menos cantidad de energía de la que gasta y disminuirá de peso. La cantidad de energía que obtenga dependerá de la composición de los alimentos que ingiera. Por lo que se pueden hacer cálculos de dietas, sabiendo que: 1 gramo de glúcidos aporta 4 Kcal 1 gramo de proteínas aporta 4 Kcal 1 gramo de lípidos aporta 9 Kcal Cuando el organismo demanda energía, lo primero que consume son los glúcidos que se encuentran en el organismo (tanto los que están circulando vía sanguínea como aquellos que se encuentran en forma de reserva energética), posteriormente el organismo moviliza las reservas de lípidos y si aún necesita más energía (situación no deseable), se utilizan las proteínas estructurales como fuente de energía, por lo que se empieza a perder masa muscular, se retaren las encías, se pierde pelo, etc. Balance energético = Energía ingerida (Kcal) – Energía gastada (Kcal) 1 kcal = 1000 cal = 4,184 kJ = 4184 J PAU Centre d’Estudis Tècnics Universitaris del Clot c. dels Almogàvers 68 08018 Barcelona Tel: 93 300 98 79 www.cetuc.cat 3. RUTAS METABÓLICAS En el esquema siguiente se representan las reacciones químicas que corresponden tanto al catabolismo como al anabolismo de una célula animal con metabolismo heterótrofo: Glucosa Lactato Glucógeno Triacilglicéridos Proteínas Glucogenólisis Glucólisis Glucogenogénesis Gluconeogénesis Fermentación Piruvato Ácidos grasos Aminoácidos Acetil CoA Piruvato Ácidos grasos Acetil CoA CO2 ADP + Pi ATP H2O NADH NAD+ O2 C ad en a re sp ir at o ri a Lipogénesis Lipólisis Transcripción Traducción Β-oxidación Ciclo de Krebs PAU Centre d’Estudis Tècnics Universitaris del Clot c. dels Almogàvers 68 08018 Barcelona Tel: 93 300 98 79 www.cetuc.cat 4. ACTIVIDADES 1. Luis tiene que ingerir 200 kcal en el desayuno. Teniendo en cuenta que se bebe un vaso de leche (58 kcal), ¿cuantos gramos de galletas se tiene que comer? ¿Cuántos gramos de proteínas que proceden de las galletas va a consumir? 2. Una bolsa de palomitas pesa 70 gramos. ¿Qué energía se obtiene de comer una bolsa de palomitas? ¿Cuántos gramos de lípidos hay en una bolsa de palomitas?
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