Bioquímica - Visión Panorámica

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Visión 
panorámica
Por Irene García
Hagámoslo fácil…
BIOQUÍMICA
Por Irene García
❖ Nutrición: es la incorporación, transformación y asimilación
de los alimentos y, de esta manera, la célula forma su propia
materia.
❖ Relación: vincula al ser vivo con el medio ambiente y
responde al entorno.
❖ Reproducción: es el proceso de formación de nuevas células a
partir de una célula inicial o célula madre, por medio de las
mitosis o meiosis.
Por Irene García
Panorámica celular
o Según su fuente de carbono:
o Autótrofos, necesitan carbono inorgánico (CO2)
o Heterótrofos, necesitan carbono orgánico
De esta manera pueden conseguir una fuente de energía para la síntesis celular.
o Según su fuente de energía:
o Quimiosintéticos: Obtienen su fuente de energía de la que se desprende en ciertas
reacciones químicas.
o Fotosintéticos: Obtienen su fuente de energía a través de la luz solar.
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Clasificación de los 
seres vivos
Reacciones acopladas
Proceso por el cual tiende a ocurrir espontáneamente sólo si G° es
negativa. Para llevar a cabo estas reacciones que requieren energía
(endergónicas), la célula se acopla a otras que desprenden energía
libre (reacciones exergónicas), de modo que el proceso sea globalmente
exergónico: la suma de las variaciones de la energía libre es negativa.
Reacción 1: Glucosa + Pi →glucosa 6-fosfato (endergónica; G1 es positiva)
Reacción 2: ATP →ADP + Pi (exergónica; G2 es negativa)
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metabolismo
Conjunto de transformaciones y procesos fisicoquímicos que ocurren en una célula u
organismo, viene dado por una serie de reacciones catalizadas enzimáticamente que
constituyen las rutas metabólicas. Es una actividad celular muy coordinada en la que muchos
sistemas multienzimáticos cooperan para:
1. Obtener energía química a partir de la captación de energía solar o degradando nutrientes ricos en
energía obtenidos del ambiente.
2. Transformar las moléculas nutrientes en precursores de las macromoléculas celulares.
3. Sintetizar las macromoléculas celulares a partir de los precursores.
4. Sintetizar y degradar biomoléculas requeridas en funciones celulares especializadas.
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Son aquellas que no implican un molde de
ácido nucleico puesto que la información
necesaria para especificar cada reacción
está incluida en la estructura de la enzima
que cataliza dicha reacción. Las rutas
metabólicas pueden ser lineales, ramificadas
o cíclicas
Es una sucesión de reacciones químicas que
conducen de un sustrato inicial a uno o
varios productos finales, a través de una
serie de metabolitos intermediarios.
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RUTA METABÓLICA
Tipos de rutas
Rutas catabólicas. Son rutas oxidativas en las que se libera, energía y poder
reductor y a la vez se sintetiza ATP.
Rutas anabólicas. Son rutas reductoras en las que se consume energía (ATP) y
poder reductor.
Rutas anfibólicas. Son rutas mixtas catabólicas y anabólicas, como el ciclo de
Krebs, que genera energía y poder reductor, y precursores para la biosíntesis.
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Sistema multienzimáticos
Por Irene García
Son las bases de las rutas enzimáticas, sucesiones o asociaciones de enzimas que
deben trabajar coordinadamente y en secuencia para dar un producto. En la
organización de los sistemas multienzimáticos podemos distinguir tres niveles de
complejidad:
1. Las enzimas individuales están disueltas en el citoplasma como moléculas independientes, no
asociadas unas con otras en ningún momento durante su actuación. Los intermediarios son moléculas
mucho menores que las enzimas por lo que se difunden muy rápidamente de una molécula enzimática a
otra.
2. Las enzimas están físicamente asociadas y funcionan como complejos multienzimaticos.
3. Los complejos multienzimáticos asociados a grandes estructuras supramoleculares como por ejemplo
las membranas o los ribosomas. Ejemplo: cadena de enzimas transportadora de electrones desde los
sustratos hasta el oxígeno en las células heterótrofas.
metabolitos
El sustrato inicial se toma del medio o de las reservas de la célula y debe suministrarse
continuamente para que la ruta se lleve a cabo. Un metabolito intermedio o final en una ruta
metabólica puede ser el sustrato en otra, lo que hace que la gran mayoría de rutas
metabólicas estén interconectadas. Los metabolitos intermediarios se hallan usualmente en
concentraciones muy bajas, dado que en cuanto se producen son transformados en el
siguiente.
O Los metabolitos primarios se definen como aquellos que están involucrados de forma directa en el crecimiento,
desarrollo y reproducción normal de un organismo con una función fisiológica importante.
O Los metabolitos secundarios no están involucrados en estos procesos de forma directa.
O Los metabolitos finales que no participan en otras rutas metabólicas se suelen conocer como productos de desecho,
pues no pueden ser utilizados por el organismo para sintetizar cualquier otra sustancia. Estos productos son excretados
a través de diversas vías, principalmente orina y sudor.
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CATABOLISMO
Fase degradativa del metabolismo, en la cual moléculas nutritivas, (glúcidos, grasas y
proteínas) se degradan para producir moléculas mas sencillas tales como el acido láctico,
acido acético, amoniaco o urea. El catabolismo va acompañado de la liberación de la energía
química.
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• Catabolismo de los hidratos de carbono: Es el proceso de obtener energía a partir de la glucosa que se realiza por
tres mecanismos: glucólisis, respiración celular y fermentación.
• Catabolismo de las grasas: Consiste en la rotura de los triglicéridos en ácidos grasos y glicerol, mediante la
incorporación de tres moléculas de agua y la ayuda de enzimas llamadas lipasas.
• Catabolismo de las proteínas: Es la ruptura de las cadenas polipeptídicas en sus aminoácidos mediante
enzimas llamadas proteasas. Los aminoácidos obtenidos tienen un catabolismo diferente y algunos pueden formar
glucosa mediante la gluconeogénesis.
• Catabolismo de los ácidos nucleícos: Los ácidos nucleicos se degradan a nucleótidos, estos a su vez en grupo
fosfato, pentosas y bases nitrogenadas por la acción de las nucleasas.
fases del catabolismo
❑ ETAPA I. Comprende la digestión de las grandes macromoléculas
o biopolímeros a sus moléculas precursoras o sillares químicos.
❑ ETAPA II. Productos como monosacáridos, glicerol y algunos
aminoácidos se degradan hasta dar piruvato: molécula
intermediaria de 3 carbonos que, posteriormente, rendirá una
especie de 2 carbonos, el grupo acetilo del acetil CoA.
❑ ETAPA III. Tanto el grupo acetilo del acetil CoA como los
demás productos de la etapa anterior se canalizan hacia una ruta
catabólica final común en la que, en último término, pueden ser
oxidados, dando CO2 y H2O.
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anabolismo
También llamado biosíntesis, precursores pequeños y sencillos (aminoácidos, ácidos grasos,
azucares) se integran en moléculas mucho mayores y complejas (lípidos, polisacáridos,
proteínas y ácidos nucleicos). Requieren un aporte de energía, generalmente en forma del
potencial de transferencia del grupo fosforilo del ATP y el poder reductor del NADH, NADPH Y
FADH2
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• Anabolismo de los glúcidos: A partir de dos ácidos pirúvicos, se sintetiza una molécula de glucosa
(gluconeogénesis) y después, con muchas glucosas, se sintetiza el polisacárido almidón, si se trata de una célula
vegetal, o el polisacárido glucógeno, si se trata de células animales.
• Anabolismo de los nucleótidos: Los nucleótidos se forman a partir de los productos de su hidrólisis: pentosas, ácido
fosfórico y bases nitrogenadas.
• Anabolismo de los lípidos: Los lípidos más importantes con función de reserva son los triacilglicéridos. Su
biosíntesis requiere primero la obtención por separado de sus dos componentes: los ácidos grasos y la glicerina.
• Anabolismo de los aminoácidos: Cada aminoácido posee su propia vía de obtención, que además puede variar
según eltipo de célula que lo sintetiza
fases del anabolismo
❑ ETAPA I. implica también al ciclo de Krebs que constituye un nexo de unión entre
catabolismo y anabolismo. Por esto, a esta ruta se le denomina anfibolita: puede servir
tanto al catabolismo como al anabolismo en función de cómo se emplee.
Anabólicamente suministra pequeñas moléculas como precursores para las reacciones
biosinteticas.
❑ ETAPA II. transformación de los metabolitos intermediarios obtenidos en la etapa I en
moléculas sillares o monómeros. Pertenecen a esta etapa la ruta de síntesis de ácidos
grasos a partir de acetil CoA, la que forma glucosa a partir de piruvato
(gluconeogénesis) y la síntesis de aminoácidos.
❑ ETAPA III. biosíntesis de macromoléculas, a partir de las moléculas sillares o precursoras
obtenidas en la etapa II. A partir de los aminoácidos se obtienen polipéptidos y
proteínas, y se generan polisacáridos como, por ejemplo, el glucógeno a partir de la
glucosa.
Por Irene García
El ciclo de Krebs es catabólico porque la
molécula de acetil coenzima A que entra al ciclo
(proveniente del piruvato de la glucólisis o de la
oxidación de los ácidos grasos) se rompe
formando dos moléculas de CO2, es decir, se
forman moléculas más pequeñas y con un
contenido de energía muy bajo; pero también se
le considera un ciclo anabólico porque a partir
de varios intermediarios del ciclo se pueden
sintetizar diferentes tipos de moléculas, por
ejemplo a partir del oxalacetato se pueden
sintetizar algunos aminoácidos.
Por Irene García
Rutas anfibólicas
1) Disponibilidad de Sustrato: Forma más sencilla de modular la actividad de una enzima.
a) Regulación de la entrada al interior celular: Regulación de permeabilidad de la membrana plasmática a
ciertos compuestos. Ejemplo: Entrada de glucosa al músculo.
b) Compartimentación celular: Crea una división del trabajo en el interior de una célula aumentando la
eficacia de la función celular.
c) Complejos multienzimáticos: Enzimas que interactúan en ASOCIACION, formando una estructura
supramolecular que facilita la realización de los múltiples pasos de la ruta.
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Niveles de regulación
2) Modulación de la actividad enzimática:
a) Modulación alostérica: Interacción reversible con los ligandos (sustratos, productos o
efectores alostéricos). Generalmenteactúan sobre los pasos iniciales de la ruta metabólica.
b) Modificación Covalente: Interconversión de formas inactivas a activas (vicerversa), por
acción de proteínas quinasas o fosfatasas, que catalizan reacciones de fosforilación y
desfosforilación respectivamente.
3) Concentración de Enzima.
a) Inducción por [sustrato]
b) Represión por [producto]
La síntesis puede verse estimulada o inhibida: Por moléculas que actúan como efectores alostéricos.
Por Irene García
Niveles de regulación
4) Regulación hormonal: Es ejercido por mensajes procedentes de otros tejidos y órganos.
Los mensajeros extracelulares son:
O Hormonas
O Factores de Crecimiento
O Neurotransmisores
O Ferohormonas
THE END
Por Irene García
	Diapositiva 1
	Diapositiva 2: Panorámica celular
	Diapositiva 3: Clasificación de los seres vivos
	Diapositiva 4: Reacciones acopladas
	Diapositiva 5: metabolismo
	Diapositiva 6: RUTA METABÓLICA
	Diapositiva 7: Tipos de rutas
	Diapositiva 8: Sistema multienzimáticos
	Diapositiva 9: metabolitos
	Diapositiva 10: CATABOLISMO
	Diapositiva 11: fases del catabolismo
	Diapositiva 12: anabolismo
	Diapositiva 13: fases del anabolismo
	Diapositiva 14: Rutas anfibólicas
	Diapositiva 15: Niveles de regulación
	Diapositiva 16: Niveles de regulación
	Diapositiva 17: THE END