Metabolism: Pathways, Regulation, and Control

Metabolismo

• El metabolismo es la interconversión de compuestos químicos en el cuerpo.
• Se divide en anabolismo (síntesis de moléculas de mayor tamaño) y catabolismo (degradación de moléculas de mayor tamaño).

Anabolismo

• Implica la síntesis de proteínas a partir de aminoácidos.
• Ejemplo: síntesis de proteínas a partir de aminoácidos.

Catabolismo

• Implica la degradación de moléculas de mayor tamaño, generalmente mediante reacciones oxidativas.
• Son exotérmicas y producen ATP.

Vías Anfibólicas

• Se presentan en las “encrucijadas” del metabolismo.
• Actúan como enlace entre las vías anabólicas y catabólicas.
• Ejemplo: ciclo del ácido cítrico.

Respiración Celular

• Relacionada con el metabolismo energético.
• Se genera energía celular a través de la oxidación de moléculas de nutrientes con el O2 como aceptor de electrones.
• Reactivos: glucosa y oxígeno.
• Productos: ATP, CO2 y H2O.

Glucólisis

• Ruta catabólica citoplásmica.
• La glucosa se degrada en moléculas más sencillas hasta dar lugar a dos moléculas de piruvato, obteniéndose una ganancia de dos moléculas de ATP.
• Vía más rápida y eficiente de obtención de energía.
• Consta de 10 reacciones que se producen en 2 fases:
  • Inversión de energía (5 reacciones).
  • Generación de energía (5 reacciones).

Pasos de la Glucólisis

• Reacción 1: Fosforilación de la glucosa dependiente de ATP.
• Reacción 2: Isomerización de la glucosa-6-fosfato.
• Reacción 3: Segunda fosforilación.
• Reacción 4: Ruptura de FBP.
• Reacción 5: Isomerización de DHAP a G3P.
• Reacción 6: Generación del primer compuesto de energía elevada.
• Reacción 7: BPG dona uno de sus grupos fosfato al ADP.
• Reacción 8: 3PG se convierte en su isómero, 2PG.
• Reacción 9: 2PG pierde una molécula de agua y se convierte en fosfoenolpiruvato (PEP).
• Reacción 10: PEP dona su grupo fosfato al ADP generando una segunda molécula de ATP.

Oxidación del Piruvato

• Ruta principal de entrada del carbono en el ciclo del ácido cítrico.
• Sucede en la matriz de la mitocondria (eucariontes).
• Conversión del piruvato (3C) a acetil-CoA, produciendo 1 NADH y 1 CO2.
• Acetil-CoA funciona como combustible del ácido cítrico en la siguiente fase de la respiración celular.

Ciclo del Ácido Cítrico

• Sucede en el interior de la mitocondria.
• Proceso aerobio.
• Vía final para la oxidación de carbohidratos, lípidos y proteínas.
• Productos del ácido cítrico:
  • 2 moléculas de CO2.
  • 3 moléculas de NADH y 1 de FADH2.
  • 1 molécula de ATP o GTP.
  • El oxaloacetato inicia y termina el proceso.