Informe BQ
- 2. Índice RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021 Metabolismo y energía bioquímica 01 Catabolismo de triacilgliceroles: el destino del glicerol 02 Catabolismo de triacilgliceroles: β-oxidación 03 Biosíntesis de los ácidos grasos 04 Catabolismo carbohidratos: glucólisis 05 Conversión de piruvato en acetil CoA 06 El ciclo del ácido cítrico 07 Biosíntesis de carbohidratos: gluconeogénesis 08 Catabolismo de las proteínas: desaminación 09 Algunas conclusiones acerca de la química biológica 10
- 3. Introducción En el presente informe se dará a conocer previamente el metalismo y el catabolismo en los seres vivos que se relaciona con los carbohidratos, proteínas, ácidos grasos y entre otros. También demostraremos como ocurre las reacciones químicas y de cómo utilizan los organismos en estos. Cabe recalcar que, estas reacciones biológicas comúnmente suceden en componentes. Para ello, se conlleva una serie de procesos químicos en los que se interpretan la obtención de energía. Uno de los mas conocidos es el ciclo de Krebs, en cual permite la descomposición de enzimas. RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021
- 4. El metabolismo es una serie de reacciones químicas que ocurren en las células del cuerpo para convertir los alimentos en energía. Para obtener CO2 se debe oxidar el Acetil-CoA dentro del ciclo de Krebs Produce ATP mediante la liberación de energía. Metabolismo y energía bioquímica RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021 ACERCA DEL METABOLISMO PODEMOS ENCONTRAR DOS RUTAS ESPECIALES: CATABOLISMO ANABOLISMO LIBERAR ENERGÍA ABSORBER ENERGÍA ENDERGÓNICAS EXERGÓNICAS 4 ETAPAS FUNDAMENTALES ETAPA 1 ETAPA 2 ETAPA 3 ETAPA 4 Alimentos se digieren para dar moléculas pequeñas. Se produce acetil-CoA derivada de ácidos grasos, azúcar y aminoácidos . El metabolismo de alimentos, ATP, pasa a denominarse como ‘’moneda de energía’’, debido a que mediante el proceso de reacciones químicas, los alimentos tras los pasos del ciclo cítrico, pasan a ser una energía fundamental.
- 5. Catabolismo de triacilgliceroles: el destino del glicerol RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021 El catabolismo de triacilgliceroles pertenece al catabolismo de lípidos, por el cual se obtiene energía mediante la liberación de ácidos grasos. Unión del grupo acilo con una covalentemente a la cadena lateral OH de la parte serina de la enzima. La hidrólisis es la reacción principal dentro de la triacilglicerol en la que el glicerol agrega ácidos grasos y es catalizada por proteínas como las lipasas. Sin embargo, esta reacción produce dos reacciones: 1. 2. Liberación de ácidos grasos de la enzima. Para el mecanismo de la proteína ‘’lipasa’’, se presenta como un activo que contiene enzimas que reaccionan conforme a la sustitución nucleofílica en el grupo acilo. Al mismo tiempo, los ácidos grasos son trasladados a la mitocondria y el acetil CoA se desgrada. Mientras que el glicerol es pasado al hígado para un metabolismo extremo. El triacilglicerol produce un intermediario tetraédrico. 1. 2. El intermediario tetraédrico expulsa el diacilglicerol y en su como resultado da el Acil enzima. 3. Se forma un nuevo intermediario tetraédrico mediante la histidina y grupo acilo. 4. El intermediario tetraédrico en una segunda reacción de sustitución nucleofílica y produce un ácido graso libre. PASOS:
- 6. Catabolismo de triacilgliceroles: β-oxidación La β-oxidación, es el proceso en el cual se va eliminando carbonos del ácido graso, se presenta en forma de Acetil-CoA. RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021 Para la oxidación se debe seguir una ruta, en la cual, primeramente los ácidos grasos son transformados en tioésteres con una coenzima A, para luego catabolizar y resulta de una ruptura del acetil de un ácido graso. Para quedar más claros, el Acetil precisamente entra al ciclo de Krebs y lo que hace es degradar el dióxido de carbono (CO2). 1. Forma un doble enlace por la eliminación de los hidrógenos de C2 y C3 por la coenzima (FAD). 2. Adición nucleofílica de agua al doble enlace por el cual da una -hidroxiacil CoA. 3. El alcohol es oxidado por NAD+ para dar un -ceto tioéster. 4. Adición de la coenzima A por una reacción de condensación dando como productos los siguientes: acetil CoA y una acil CoA. CUATRO PASOS: El acetil-CoA es el material más importante para estas reacciones debido a que degrada carbohidratos y sintetiza en un reactivo.
- 7. * * Biosíntesis de los ácidos grasos La biosíntesis ocurre a partir del Acetil-CoA, que es un producto de degradación de los ácidos grasos. RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021 Inicialmente, los ácidos grasos se derivan de la Acetil-CoA, en la cual se origina de la degradación metabólica de carbohidratos en la ruta del proceso de glucólisis. Por lo tanto, los carbohidratos de la ingesta diaria que son consumidos en exceso de energía que se convierten en grasas para su almacenamiento. EXISTEN DOS RUTAS IMPORTANTES: RUTA ANABÓLICA Estas dos facilita en el proceso de obtención de energía, como la ruta de β– oxidación que convierte los ácidos grasos en acetil CoA y la biosíntesis también forma parte de ella. RUTA CATABÓLICA BACTERIAS VERTEBRADOS La síntesis de ácidos grasos es catalizada por una enzima diferente. La síntesis de ácidos grasos es catalizada por un complejo llamado sintasa. El material de partida para la biosíntesis de ácidos grasos es tioéster acetil CoA comienza que transportan y la convierten en un tipo de reacción más potente. La sintesis consiste practicamente en dos atomos de Carbono y se debe reducir para formar un ácido graso. Estos ácidos grasos son importantes dentro de los triglicéridos ya que actúan como reserva energética)
- 8. Glucólisis * La glucólisis se encuentra en todos los organismos vivos, se convierte en una molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato. Catabolismo carbohidratos: glucólisis RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021 También llamada ruta de Embden-Meyerhof, esta derivado principalmente de la glucosa, debido a que es una fuente de energía dentro del organismo del ser vivo. A continuación, La ruta de diez pasos de la glucólisis: Del primer a segundo paso ocurre una reacción de fosforilación e isomerización, debido a que la glucosa se fosforila por la reacción de ATP, entonces de ahí viene la isomerización para producir la fructosa En el tercer y cuarto paso ocurre una reacción de fosforilación y ruptura, debido a que la fructosa da como resultado a dos moléculas de piruvato. Mientras, en la ruptura se rompe un compuesto β- hidroxicarbonílico en dos aldehídos o cetonas y pasa a ser catalizada por una aldolasa. En el quinto ocurre una isomerización, debido a que fosfato dihidroxiacetona pasa a formar fosfato de gliceraldehído. En el sexto y séptimo paso ocurre oxidación, fosforilacion y defosforilacion, debido a que pasa a ser catalizada por una reacción deshidrogenasa y logran la oxidación de un aldehído a pasar a un ácido carboxílico. En el octavo paso ocurre una isomerización, porque esta catalizado por fosfoglicerato mutasa, es decir, que de vez en cuando esta reacción pasa a ahorrar espacio. En el noveno y décimo paso ocurre una deshidratación y defosforilación, esto ocurre debido al mecanismo que es catalizado por una enolasa y el producto es fosfoenolpiruvato. Finalmente, se aumenta una molécula de agua.
- 9. Conversión de piruvato en acetil CoA RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021 El piruvato es el principal conjunto de reacciones que se cataliza por la coenzima A. Primeramente la conversión trata de una serie de reacciones que son catalizadas por enzimas y cofactores que viene a ser denominada como piruvato deshidrogenasa. Este piruvato produce lactato como en la levadura y se fermenta para así dar el etanol, por cual es producido por el catabolismo de glucosa. Como se ha mencionado anteriormente, el piruvato se convierte en descarboxilación oxidativa, debido a que este estado aumenta de una cetona a un tioéster. El mecanismo de conversión de piruvato requiere de tres enzimas y cuatro coenzimas diferentes. PASOS 5. SE SUSTITUYE Y SE INTERCAMBIA PARA DAR ACETIL-COA. 1. OCURRE UNA REACCIÓN QUE SE ADICIONA ILURO DE DIFOSFATO DE TIAMINA (TPP) 2. OCURRE POR PERDIDA DE DIÓXIDO DE CARBONO PARA PRODUCIR LA ENAMINA DEL DIFOSFATO DE HIDROXIETILTIAMINA. 3. OCURRE UN DESPLAZAMIENTO PARA PRODUCIR UN HEMITIOACETAL. 4. OCURRE ELIMINACIÓN PARA PRODUCIR ACETIL
- 10. El ciclo del ácido cítrico RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021 El ciclo de Krebs se encarga de producir energía, y es muy importante en nuestro organismo. Inicialmente, es conocido como el ciclo de Krebs, en donde el Acetil-CoA es el principal componente que se realiza mediante la reducción de coenzimas mediante el proceso de reacción. Como su nombre lo indica, es una repetición cerrada de una reacción donde el producto del último paso es el reactivo del primer paso. Por tanto, el ciclo depende de la disponibilidad de oxígeno y de la función de la cadena de transporte de electrones. LAS OCHO REACCIONES: Citrato Isocitrato a- cetoglutarato Succinil-CoA Succinato Fumarato Malato Oxalacetato CONDENSACIÓN ISOMERIZACIÓN DESHIDROGENACIÓN TRANSFORMACIÓN FOSFORILACIÓN OXIDACIÓN HIDRATACIÓN DESHIDROGENACIÓN El principal combustible va a ser el Acetil-CoA, debido a que va a ser la única molécula que se va a destruir largo del ciclo.
- 11. RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021 La gluconeogénesis es la producción de glucosa, principalmente derivado del piruvato. BIOSÍNTESIS DE CARBOHIDRATOS: GLUCONEOGÉNESIS Principalmente, la glucosa es muy fundamental en nuestro cuerpo, es decir, cuando la comida es abundante y se realiza ejercicio rápido puede agotar las reservas de glucosa. Por tanto, puede ocurrir un daño irreversible si falla el suministro de glucosa, incluso por un tiempo corto. En la gluconeogénesis esta derivado del piruvato, en el cual se observara los pasos que preparan glucosa y necesariamente son favorables en energía. Las dos unidades de tricarbon producidas en el paso 7, dihidroxiacetona fosfato y gliceraldehído 3-fosfato, experimentan una reacción aldólica para producir fructosa 1,6- bisfosfato, que es el reverso del paso de la glucólisis. La hidrólisis del grupo fosfato C1 de la fructosa 1,6-bisfosfato produce fructosa-6-fosfato. Durante la glucólisis, la fosforilación implica la reacción de fructosa con ATP. Por lo tanto, se usa una ruta alternativa en la que el grupo fosfato C1 se elimina mediante hidrólisis directa catalizada por fructosa 1,6-bisfosfatasa. Como se explicó en el paso para la hidrólisis de fructosa 1,6- bisfosfato, por razones energéticas similares, el mecanismo de hidrólisis de glucosa 6-fosfato no es exactamente lo contrario para la glucólisis .
- 12. AMINOTRANSFERASAS PIRIDOXALFOSFATO. La desaminación consiste en la eliminación de grupos amino de una molécula. RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021 CATABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS: DESAMINACIÓN A diferencia de los carbohidratos y grasas, el catabolismo de proteínas es más amplio, debido a que cada aminoácido se degrada para así dar su recorrido conveniente. Se presenta tres pasos muy importantes: 1. Descarta el amino por un proceso de desaminación. 2. Conversión del amoniaco a urea. 3. Cambio de los átomos de carbono del aminoácido en un compuesto que entra al ciclo de Krebs. TRANSAMINACIÓN. Prácticamente se trata de un proceso en el cual tiene lugar en dos partes fundamentales: El Aminotransferasas es catalizado y presenta diferentes propiedades para los aminoácidos, pero a diferencia del otro su mecanismo sigue siendo el mismo.
- 13. RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021 La química biológica se interpreta como procesos vitales a través de reacciones químicas. ALGUNAS CONCLUSIONES ACERCA DE LA QUÍMICA BIOLÓGICA En conclusión, la química biológica es la química orgánica, como se pudo analizar en los temas que hemos visto, se recalcaron reacciones químicas tales como la nucleofilica, Acetil-CoA, aldólica y entre otros. Se pudo analizar los mecanismos de cada reacción, también la biosíntesis es muy importante ya que se obtiene los ácidos grasos, proteínas, etc. Son de principal fundamento recalcar que las sustancias orgánicas que ayudan para diferente proceso dentro del organismo.
- 14. Conclusión 1 La energía se fundamenta a través de metabolismo. Permite seguir dos rutas importantes: anabolismo y catabolismo, estos sucesos catalizan y profundizan cada reacción. Conclusión Conclusión 2 En las bacterias la síntesis se realiza a mediante la catalización de una enzima. En los vertebrados la síntesis se realiza mediante la catalización de sintasa. Conclusión 3 En definitoria, estas reacciones se fundamenta mediante la obtención de energÍa a través de carbohidratos y lípidos importantes. Conclusión 4 El catabolismo y metabolismo, se concluyen se relaciona solo por la obtención de energía, pero se diferencian que en una se trata de cambios químicos, mientras que el otro es la destrucción de sustancia mediante procesos. RUTAS METABÓLICAS BIOQUÍMICA 2021
- 15. Autora: Contacto Nombre de tu OSL Revolución 2143, Morelia, C.P. 58000 (443) 321 6547 www.sitioincreible.mx hola@sitioincreible.mx @sitioincreible.mx Mi nombre es Jamiseth Gómez, con 18 años de edad, proveniente de Santo Domingo/ Ecuador, estudiante de la PUCESD en la carrera de Enfermería.