BIOENERGETICA

O termodinámica bioquímica, estudia los cambios de energía que acompañan a las reacciones bioquímicas.

Se necesita energía química (ATP) para activar los procesos vitales.

Cuando en una reacción química hay una destrucción o construcción de moléculas, y además hay transferencia energética, da origen al METABOLISMO CELULAR.

ATP

Adenosin trifosfato: pentosa + base nitrogenada (adenina) + 3 fosfatos

La energía que se libera en la combustión de nutrientes se guarda en el enlace que se forma entre el 2° y el 3° fosfato.

Cuando la célula necesita energía, el ATP se hidroliza (libera H2O) liberando la energía que guardaba (ADP + Pi)

CATABOLISMO + ANABOLISMO = reacciones complementarias

1. FASE CATABOLICA: degrada moléculas grandes a moléculas pequeñas, libera energía y oxida las moléculas (agentes oxidantes: NAD+, NADP+ y FAD).

Etapas:

- 3 reacciones: glucolisis = glucosa en acetilcoA

Metabolismo beta de las grasas = acetilcoA

Desaminacion de los aa = acetilcoA

- Ciclo de Krebs = gas carbónico y agua

- Cadena respiratoria = ATP

- Otros procesos: respiración celular, oxidación de los ácidos grasos

2. FASE ANABOLICA: síntesis de moléculas complejas a moléculas sencillas, consume energía que deriva del catabolismo, reduce las moléculas (agentes reductores: NADH, NADPH y FADH2)

- Procesos como: fotosíntesis, síntesis de proteínas, quimiosintesis bacteriana.

La mayor producción de ATP durante el metabolismo aerobio tiene lugar cuando los electrones se transfieren desde FADH2 y NADH hacia O2.

DIGESTION

Consiste en descomponer las sustancias nutritivas presentes en los alimentos y transformarlas en elementos simples capaces de ser absorbidos en forma soluble.

Incluye los sentidos: olfato, visión y gusto.

ETAPAS DE LA DIGESTION:

1. INGESTION: colocar la comida en la boca.

2. DIGESTION MECANICA Y QUIMICA: la masticación para rasgar y aplastar los alimentos y la agitación del estómago. La adición de químicos (ácidos, bilis, enzimas y agua) para degradar moléculas complejas hasta estructuras simples.

3. ABSORCION: movimiento de los nutrientes desde el sistema digestivo hasta los capilares circulatorios y linfáticos a través de la osmosis, el transporte activo y la difusión.

4. EXCRECION: remoción de materiales no digeridos del tracto digestivo a través de la defecación.

Dientes:

- Incisivos: cortan

- Caninos: desgarran

- Premolares y molares: trituran (moler), los premolares tienen mayor fuerza masticatoria

Enzimas:

- Amilasa o ptialina: degrada el almidón (saliva)

- Lipasa: degrada lípidos (lengua)

- Lisozima: elimina las bacterias (bactericida) (saliva)

PROCESO:

1. La digestión comienza en la boca donde los alimentos se mastican y se mezclan con la saliva que contiene enzimas que inician el proceso químico de la digestión, formándose el BOLO ALIMENTICIO.

2. La comida es comprimida y dirigida a través de movimientos peristálticos desde la boca hacia el esófago mediante la deglución y del esófago al estómago, donde los alimentos son mezclados con ácido clorhídrico que los descompone, sobre todo, a las proteínas desnaturalizándolas. El bolo alimenticio se transforma en QUIMO.

3. Debido a los cambios de acidez (pH) en los distintos tramos del tubo digestivo, se activan o inactivan diferentes enzimas que descomponen los alimentos.

4. En el intestino delgado el quimo, gracias a la bilis secretada por el hígado, favorece la emulsión de las grasas y gracias a las lipasas de la secreción pancreática se produce su degradación a ácidos grasos y glicerina. Además el jugo pancreático contiene proteasas y amilasas que actúan sobre proteínas y glúcidos. La mayoría de los nutrientes se absorben en el intestino delgado (microvellosidades). Toda esta mezcla constituye ahora el QUILO.

5. El final de la digestión es la acumulación del quilo en el intestino grueso donde se absorbe el agua para la posterior defecación de las heces.

Del esófago al estómago se presentan 3 estrechamientos: epiglotis, cardias y píloro

Reflujo les da a los niños porque no tienen bien desarrollados el cardias y a los adultos les da acidez.

Quimo: bolo + jugo gástrico

En el estómago esta la pepsina que degrada las proteínas en aa

Pepsinogeno que está en el estómago se activa con el pH 1 del ácido clorhídrico

Intestino grueso se retira el agua y minerales y lo que sobre se desecha en heces.

RESPIRACION CELULAR

1. GLUCOLISIS

Ocurre por la degradación de los carbohidratos en azucares y de estos se desprende la glucosa. Este proceso pasa en el citoplasma.

Reactantes: glucosa + 2 ATP + 2 NAD+

Productos: 2 piruvatos + 2 NADH + 2H+ + 2ATP + H2O

2. CICLO DE KREBS

Ocurre en la matriz mitocondrial. De piruvato pasa a acetilcoA.

Reactante: acetilcoA

Producto: 1 FADH1 + 3NADH + 3H+ + 2CO2 + 1GTP por cada vuelta del ciclo se multiplica x2

1 FADH2 = 2ATP 1 NADH = 3ATP 1GTP = 1ATP

3. CADENA TRANSPORTADORA DE ELECTRONES

Ocurre en el espacio intermembranal, necesita del poder reductor (NADH y FADH2) que lo origina el ciclo de Krebs. Los electrones de estos dos donadores son pasados a través de la cadena de electrones hasta el oxígeno, el cual se reduce para formar agua.

1. Complejo I o NADH deshidrogenasa o NADH: ubiquinona oxidoreductasa capta dos electrones del NADH y los transfiere a un transportador liposoluble denominado ubiquinona (Q). El producto reducido, que se conoce con el nombre de ubiquinol (QH2) puede difundir libremente por la membrana.

2. Complejo II o Succinato deshidrogenasa. Además es la única enzima del ciclo de Krebs asociado a membrana. Este complejo dona electrones a la ubiquinona desde el succinato y los transfiere vía FAD a la ubiquinona.

3. Complejo III o Complejo citocromo, obtiene dos electrones desde QH2 y se los transfiere a dos moléculas de citocromo c, que es un transportador de electrones hidrosoluble que se encuentra en el espacio intermembrana de la mitocondria.

4. Complejo IV o Citocromo c oxidasa; capta cuatro electrones de las cuatro moléculas de citocromo c y se transfieren al oxígeno (O2), para producir dos moléculas de agua (H2O).

VIA DE LAS PENTOSAS FOSFATOS

Es una vía anabólica que utiliza 6 carbonos de glucosa para generar azucares de 5 carbonos (ribosa).

Reacción global:

3G6P + 6NADP+ +3H2O = 6NADPH + 6H+ +3CO2 + 2F6P + GAP

3 ETAPAS:

1. Reacciones de oxidación para la producción de NADPH

2. Isomerización y epimerizacion de la ribulosa 5 fosfato

3. Reacciones de ruptura y formación d enlace carbono - carbono

La formación de ribulosa 5 fosfato completa la etapa oxidativa de la vía de las pentosas fosfato. Esta genera 2 moléculas de NADPH por cada molécula de glucosa 6 fosfato que ingresa en la vía.

DIABETES

Aumento de los niveles de glucosa en la sangre: hiperglicemia.

Existe una baja producción de la hormona insulina (células beta) = páncreas

Síntomas:

- emisión excesiva de la orina (poliurea)

- mucha sed (polidipsia)

- mucha hambre (polifagia)

- halito y orina cetonica: olor a frutas

- boca seca (xerostomía)

- circulación periférica mala

Tipo I: niños y adultos jóvenes (hasta 30 años), no se produce insulina

Tipo II: adultos con sobrepeso, no se produce la insulina suficiente o existe una resistencia a la insulina

Gestacional: se produce durante el embarazo, bebe tamaño anormal grande a causa del incremento de la glucosa.

Insípida: trauma a la hipófisis, dan muchas ganas de ir al baño porque afecta a la hormona antidiurética.