METABOLISMO DEFINICIÓN Conjunto de reacciones y procesos físico-químicos que ocurren en una célula. FUNCIÓN DEL METABOLISMO Permitir las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras, responder a estímulos, etc. TIPOS DE METABOLISMO: 1. CATABOLISMO Parte del metabolismo que consiste en la transformación de moléculas orgánicas o biomoléculas complejas en moléculas simples. CARACTERÍSTICAS DEL CATABOLISMO

a. Destrucción de las moléculas b. Desprende energía c. Almacena energía química

EJEMPLOS DE CATABOLISMO a. Respiración celular. b. Digestión. c. Glucólisis.

2. ANABOLISMO Síntesis o formación de moléculas orgánicas (biomoléculas) más complejas a partir de otras más simples. CARACTERÍSTICAS DEL ANABOLISMO

a. Forma o construye moléculas b. Requiere energía c. Consume energía

EJEMPLOS DE ANABOLISMO a. La formación de los componentes celulares y tejidos corporales y por tanto del crecimiento. b. El almacenamiento de energía mediante enlaces químicos en moléculas orgánicas. c. Fotosíntesis en las plantas. d. Replicación o duplicación de ADN. e. Síntesis de ARN. f. Síntesis de proteínas. g. Síntesis de glúcidos. h. Síntesis de lípidos.

TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE MEMBRANAS

MEDIO HIPOTÓNICO Medio muy diluido, es decir en el que hay poca cantidad de soluto y mucha de disolvente. MEDIO HIPERTÓNICO Medio muy concentrado, hay mucha cantidad de soluto y no tanto de disolvente. TIPOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANA CELULAR 1. PASIVO: no requiere energía, va a favor de gradiente (es fácil), se da frecuentemente con partículas pequeñas.

TIPOS DE TRANSPORTE PASIVO: a. DIFUSIÓN SIMPLE: Paso de sustancias pequeñas a favor de gradiente

b. DIFUSIÓN FACILITADA: Paso de pequeñas moléculas a través de canales proteícos (proteínas

membranales).

c. ÓSMOSIS: Paso sólo de agua por la membrana, desde un medio hipotónico a uno hipertónico.

2. ACTIVO: requiere energía, va en contra de gradiente (es difícil), la membrana se altera físicamente para dar

entrada o salida a partículas, las partículas suelen ser de mayor tamaño. TIPOS DE TRANSPORTE ACTIVO: a. ENDOCITOSIS: Entrada de grandes partículas y hasta otras células a la célula a través de la membrana. Hay

invaginación de la membrana celular. Se clasifica en: pinocitosis (líquidos) y fagocitosis (sólidos).

b. EXOCITOSIS: Salida de partículas grandes a través de la membrana. Hay invaginación de la membrana

celular.

c. BOMBAS DE IONES: Es la entrada de iones (átomos cargados eléctricamente) requiriendo energía. Una proteína transportadora bombea los iones de afuera hacia adentro y los de adentro hacia afuera a la vez. Ejemplo es la bomba Na+/K+.

FOTOSÍNTESIS a. Definición: Proceso mediante el cual la mayoría de seres autótrofos consiguen su alimento y energía utilizando la

luz solar, aire y agua entre otros. b. Lugar donde se realiza: Cloroplasto. c. Importancia: Este proceso es indispensable para la vida pues el resto de los seres vivos se benefician tanto del

oxigeno como de la energía producida al terminar este proceso d. Fórmula de la fotosíntesis:

e. Etapas: 1. Fase luminosa

Es en la que la planta absorbe la luz solar, y realiza los procesos fotosintéticos con la misma, además de los otros componentes.

Ocurre en los tilacoides.

Productos iniciales de la fase luminosa a. Agua b. Luz c. Clorofila

Productos finales de la fase luminosa a. ATP b. NADPH c. O2

Se divide en dos sistemas llamados fotosistemas I y II a. Fotosistema I: Se produce NADPH y se rompe la molécula de H2O para conseguir energía y excitar los

electrones para pasar al siguiente paso. b. Fotosistema II: Se produce ATP. Gracias a la excitación de los electrones se logra la producción de ATP.

2. Fase Oscura

Se produce después de la luminosa. En esta no se utiliza la luz, en cambio se utilizan procesos químicos.

Ocurre en el estroma.

Se fija el carbono para producir PGA.

Luego el PGA se mezcla con el ATP y el NADPH2 y forma PGAL y de este se deriva la glucosa.

Productos iniciales de la fase oscura a. ATP b. NADPH c. CO2

Producto final de la fase oscura d. Glucosa

RESPIRACIÓN CELULAR a. Definición: Proceso mediante el cual la mayoría de seres heterótrofos transforman su alimento en energía (ATP). b. Lugar donde se realiza: Mitocondria c. Fórmula de la respiración celular:

d. Productos iniciales:

Glucosa

Oxígeno e. Productos finales:

ATP

CO2

Agua f. Etapas de la respiración celular: 1. Glucólisis (glicólisis o ruta de Embden-Meyerhof u oxidación del Piruvato) • Secuencia metabólica en la que se oxida la glucosa mediante nueve reaciones enzimáticas. • Se necesita Glucosa. • Se produce Piruvato o Ácido Pirúvico. • Se realiza en el citoplasma. • No necesita oxígeno. • En esta fase, por cada molécula de glucosa se forman 2 ATP y 2 NADH. 2. Reacciones intermedias (puente intermedio) • Se realiza en la membrana mitocondrial interna. • Se necesita oxígeno y piruvato para iniciarla. • Se obtiene Acetil Coenzima – A. 3. Ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico o ciclo de los ácidos tricarboxílicos) • El ciclo de Krebs utiliza oxígeno y Acetil Coenzima-A • Se realiza en la matriz mitocondrial.

• Se obtiene NADPH Y FADH2 • El ciclo de Krebs también proporciona precursores para muchas biomoléculas tales como ciertos aminoácidos.

Por ello se considera una vía anfibólica, es decir, catabólica y anabólica al mismo tiempo. 4. Cadena respiratoria (cadena transportadora de electrones o fosforilación oxidativa) • Ocurre en la membrana mitocondrial. • Necesita NADH, FADH2 y O2. • Es la transferencia de electrones desde NADH, NADPH, FADH hasta el oxígeno produciendo ATP. • Necesita un conjunto de enzimas complejas que catalizan varias reacciones de óxido-reducción, donde el

oxígeno es el aceptor final de electrones y donde se forma finalmente agua. • Se obtienen 38 moléculas de ATP. • Las 10 moléculas de NADH y las 2 FADH2 contribuyen a formar 34 de las 38 moléculas totales de ATP

transportadoras de energía. • Cada molécula de NADH contribuye a formar entre 2 y 3 moléculas de ATP, mientras que cada FADH2 contribuye

a un máximo de 2 moléculas de ATP.

FERMENTACIÓN La fermentación se da después de la glucólisis si no se cuenta con oxígeno (es un proceso anaeróbico).

Necesita que la glucosa se oxide produciendo piruvato.

Es piruvato se convierte en ácido láctico, ácido acético o etanol de acuerdo al tipo de fermentación.

Sólo produce 2 moléculas de ATP.

Tipos de Fermentación: 1. Fermentación alcohólica

• Se da en los microorganismos, como las bacterias y levaduras. • Su producto inicial es la glucosa. • Su producto final es el etanol. • Gracias a ella se producen los licores.

2. Fermentación acética • Se da en los microorganismos, como las bacterias y levaduras. • Su producto inicial es la glucosa. • Su producto final es el ácido acético. • Gracias a ella se producen los vinagres.

3. Fermentación láctica • Se da en los microorganismos, como las bacterias y en las células musculares. • Su producto inicial es la glucosa. • Su producto final es el ácido láctico. • Gracias a ella se produce el yogurt y el proceso de “arratonamiento”.

FOTOSÍNTESIS

FASE LUMINOSA

FASE OSCURA

FOTOSÍNTESIS Y RESPIRACIÓN CELULAR

GLUCÓLISIS

PUENTE INTERMEDIO

CICLO DE KREBS

CADENA RESPIRATORIA

FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA

FERMENTACIÓN LÁCTICA

FERMENTACIÓN ACÉTICA