Utilización de nutrientes
en humanos
Nutrientes del metabolismo humano
Carbohidratos
Lipidos
Proteínas
Combustible para el cuerpo
Los procesos de digestión y
absorción de estos componentes, hacen posible que los tejidos células, transformen esa energía química en energía útil para nuestro día a día.
Carbohidratos
Glucosa
Lípidos
Ácidos grasos y monoacilglicerol
Proteínas
Péptidos y aminoácidos
Metabolismo energético
El metabolismo energético es el proceso general mediante el cual las células vivas adquieren y utilizan la energía necesaria para mantenerse vivas, crecer y reproducirse.
Dos gases principales
Oxigeno
El oxigeno quema los carbonos
en los alimentos
El cuerpo produce calor
mediante la respiracion
Lo que hace posible la vida es la transformación de la energía química
ATP
Principal portador de energía química en todas las células
El consumo de oxígeno es el resultado del metabolismo celular,
Dioxido de carbono
El aire exhalado contiene dióxido de carbono, que se formó a partir de la reacción entre el oxígeno y las moléculas orgánicas dentro del organismo.
Conservación de energía: mecanismos de síntesis de ATP
Fosforilación oxidativa
El ATP se sintetiza a través de ADP
Fosforilación a nivel
de sustrato
El ATP se sintetiza mediante la transferencia de grupos fosforilo con un
alto grado de energía.
Ambos ocurren dentro de la mitocondria
También ocurre en el citoplasma
durante la glucolisis
Fosforilación oxidativa
Las reacciones de
oxidación reducción son vitales
La fosforilación oxidativa depende del transporte de electrones desde NADH o FADH 2 a O 2 , formando H 2O
Los electrones son transportados a través de una serie de complejos de proteínas ubicados en la membrana mitocondrial interna
Estos complejos de proteínas
se conocen como, sistema de transferencia
de electrones ETS.
Permiten la distribución de la energía libre entre las coenzimas reducidas
Los electrones se transfieren del NADH al O 2 a través de tres complejos proteicos
NADH deshidrogenasa
Citocromo reductasa
Citocromo oxidasa
La transferencia de electrones a través de los componentes de ETS está asociada con el bombeo de protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembrana de las mitocondrias
Oxidación de carbohidratos, proteínas y grasas
Todos los productos de la degradación de los nutrientes van en una vía central del metabolismo, el ciclo del TCA.
En esta vía, el grupo acetilo de la acetil-CoA resultante del catabolismo de la glucosa, los ácidos grasos y algunos aminoácidos se oxida completamente a dioxido de carbono.
Este ciclo de oxidación
consta de 8 reacciones
Condensación de acetil-CoA y oxaloacetato,
para fabricar citrato.
Las siguientes siete reacciones regeneran el oxalacetato e incluyen cuatro reacciones de oxidación en las que se conserva la energía con la reducción de las coenzimas:
FAD
FADH 2
Posteriormente estos electrones se transferirán al oxigeno a través del ETS
NAD
NADH
Glucólisis
La glucólisis es la vía en la que una molécula de glucosa se degrada en dos moléculas de piruvato.
Durante la fase inicial, se consume energía porque se utilizan dos moléculas de ATP para activar la glucosa y la fructosa-6-fosfato
La segunda reacción en la que se produce la síntesis de ATP es la conversión de fosfoenolpiruvato (PEP) en piruvato
La PEP es un compuesto de alta energía debido a su enlace fosfato-éster y, por lo tanto, la reacción de conversión de PEP en piruvato se acopla con la fosforilación de ADP.
Este mecanismo de síntesis de ATP se denomina fosforilación a nivel de sustrato.
Para la oxidación completa, las moléculas de piruvato generadas en la glucólisis se transportan a la matriz mitocondrial
De ahí se forma la acetil.CoA
Ciclo del TCA
El ciclo TCA también se conoce como el ciclo de Krebs, llamado así por su descubridor, Sir Hans Kreb.
Los aminoácidos son muy importantes dentro de este proceso
Hay al menos veinte aminoácidos diferentes, cada uno de los cuales requiere una vía de degradación diferente
Hay 2 reacciones muy importantes que involucran aminoácidos
Transaminación
En esta reacción las enzimas aminotransferasas convierten los aminoácidos en sus respectivos α-cetoácidos transfiriendo el grupo amino de un aminoácido a un α-cetoácido
Esta reacción permite la Inter conversión de los aminoácidos!
Desaminación
En este proceso la desaminación, elimina el grupo amino del aminoácido en forma de amoníaco.
Las reacciones de desaminación en otros órganos forman amoníaco
Se incorpora al glutamato para generar glutamina, que es el principal transportador de grupos amino en la sangre
En conclusión todos los aminoácidos a través de reacciones de transaminación / desaminación pueden convertirse en intermedios del ciclo de TCA,