Untitled

LOSFACTORESQUEHANMODIFICADOELMETABOLISMODELOSSERESVIVOSYSU LOSFACTORESQUEHANMODIFICADOELMETABOLISMO DELOSSERESVIVOSYSUENTORNOC ENTORNOC ONRESPECTOALACONTAMINACIÓNDELAMBIENTE Losfactoresqueafectanlaactividaddeunaenzimasonlosfactoresqu Losfactoresqueafectanlaactividaddeunae nzimasonlosfactoresqueafectan eafectan aunaproteína: a)Latemperatura,b)ElpHc)Lacon a)Latemperatura, b)ElpHc)Laconcentracióndelsustrato centracióndelsustrato Ladesnaturalizacióndelasproteínasserealizaporlaexposiciónaa Ladesnaturalizacióndelasproteínassereal izaporlaexposiciónaaltastemperatur ltastemperatur as.Estasrompenalgunosenlaces.Estohacequ as.Estasrompenalgun osenlaces.Estohacequelasenzimasdisminuyan elasenzimasdisminuyanopierdan opierdan suactividad. Lafuenteprincipaldeenergíaparalosseresvivoseslaglucosa.Las Lafuenteprincipaldeenergíaparalosseres vivoseslaglucosa.Lascélulasusan célulasusan estaenergíaparahacertrabajoscomohalar(l estaenergíaparahace rtrabajoscomohalar(lascélulasmusculares),t ascélulasmusculares),transmitirimp ransmitirimp ulsos(lascélulasnerviosas),transportarnut ulsos(lascélulasner viosas),transportarnutrientes(lascélulasdel rientes(lascélulasdelaraízvegetal) araízvegetal) ysintetizarproteínasyotroscompuestosnec ysintetizarproteína syotroscompuestosnecesariosparalacélula. esariosparalacélula. Cuandolascélulasdegradanlaglucosaseliberaenergía,estaliberaci Cuandolascélulasdegradanlaglucosaselibe raenergía,estaliberaciónserealizae ónserealizae nunaseriedepasoscontroladosporenzimas. nunaseriedepasosc ontroladosporenzimas.Lamayorpartedeleener Lamayorpartedeleenergíaquese gíaquese liberasealmacenaenotrocompuestoquímico: liberasealmacenaen otrocompuestoquímico:eltrifosfatodeadenosin eltrifosfatodeadenosinaoATP. aoATP. Lacomidabasuraocomidachatarracontiene,porlogeneral,altosnive Lacomidabasuraocomidachatarracontiene,p orlogeneral,altosnivelesdegr lesdegr asas,sal,condimentosoazúcares(queestimul asas,sal,condimentos oazúcares(queestimulanelapetitoylased,l anelapetitoylased,loquetiene oquetiene ungraninteréscomercialparalosestablecim ungraninteréscomer cialparalosestablecimientosqueproporcionane ientosqueproporcionanesetipode setipode comida)ynumerososaditivosalimentarios,com comida)ynumerososad itivosalimentarios,comoelglutamatomonosódico oelglutamatomonosódico(potenciad (potenciad ordelsabor)olatartracina(colorantealimentario). Enlosúltimosañossehaproducidoungrancambioenloshábitosalime Enlosúltimosañossehaproducidoungranca mbioenloshábitosalimentariosquese ntariosquese traduceenunaumentodeobesidad,hiperlipemi traduceenunaumento deobesidad,hiperlipemiaydiabetesenlasprime aydiabetesenlasprimerasetapa rasetapa sdelavida.Elconsumodealimentosdeorige sdelavida.Elconsu modealimentosdeorigenanimal,comocarnesye nanimal,comocarnesyembutido, mbutido, ydeproductosmanufacturadoshaaumentado,y ydeproductosmanufac turadoshaaumentado,ysehareducidolacantida sehareducidolacantidaddefrut ddefrut as,verdurasycerealesqueformanpartedela as,verdurasycereale squeformanpartedeladietamediterránea. dietamediterránea. Loscambiosquesehanproducidoenlasdosúltimasdécadasenlaalime Loscambiosquesehanproducidoenlasdosúl timasdécadasenlaalimentacióndenues ntacióndenues tropaíshanfavorecidolaapariciónyaenla tropaíshanfavorecid olaapariciónyaenlaedadinfantildeenfermed edadinfantildeenfermedadescomohip adescomohip erlipemia,diabetes,obesidadohipertensión. erlipemia,diabetes,o besidadohipertensión.Estaesunadelasconclu Estaesunadelasconclusionesdel sionesdel cursodeveranoquehacelebradolaUniversida cursodeveranoqueha celebradolaUniversidaddeSantiagodeComposte ddeSantiagodeCompostelaenla laenla ciudaddeLugosobreAlimentación,culturays ciudaddeLugosobreA limentación,culturaysalud.Ladietaenelsigl alud.LadietaenelsigloXXI.Los oXXI.Los expertosquehanparticipadohandestacado,ad expertosquehanparti cipadohandestacado,además,elinteréscrecient emás,elinteréscrecientequelasins equelasins titucionesdemuestranporlaseguridadalimentaria Contaminacióndelsuelo Laeliminaciónderesiduossólidos,conocidos Laeliminaciónderesi duossólidos,conocidoscomúnmentecomobasura(r comúnmentecomobasura(restosdecomida estosdecomida ,materiafecal,envasesdeplástico,vidrio, ,materiafecal,envas esdeplástico,vidrio,metales,papel,agentesq metales,papel,agentesquímicosyesc uímicosyesc ombros),eshoygraveproblemaecológicoquea ombros),eshoygrave problemaecológicoquealcanzacifrasaltamentep lcanzacifrasaltamentepeligrosasp eligrosasp araelambienteyseresvivosquelohabitan. Lamaneramáscomúndeeliminarestetipodedesechos,casitodosdepr Lamaneramáscomúndeeliminarestetipoded esechos,casitodosdeprocedenciaurb ocedenciaurb ana,esenterrándolosenregionesapartadas,p ana,esenterrándolos enregionesapartadas,peroconelloloqueseha eroconelloloquesehalogradoes logradoes eldesarrollodemicroorganismosquealteran eldesarrollodemicr oorganismosquealteranelequilibriodelmedioy elequilibriodelmedioyseresvi seresvi vosquelohabitan.Asimismo,estosagentesin vosquelohabitan.As imismo,estosagentesinfecciososysustanciastó fecciososysustanciastóxicaspuede xicaspuede nexpandirseatravésdelaireodecorrientes nexpandirseatravés delaireodecorrientesdeaguasubterráneas,ex deaguasubterráneas,extendiendoasíl tendiendoasíl acontaminaciónysusefectosadversosaotraszonas. Otrotantohayquedecirsobrelasprácticasintensivasdelaagricultu Otrotantohayquedecirsobrelasprácticasi ntensivasdelaagriculturayganade rayganade ría,lascualessonotromotivodecontaminaci ría,lascualessonot romotivodecontaminacióndelsuelodebidoalus óndelsuelodebidoalusoindiscrimin oindiscrimin adodepesticidas,insecticidasyfertilizante adodepesticidas,ins ecticidasyfertilizantesqueseacumulanconel squeseacumulanconeltiempo.N tiempo.N oesextrañoquelassustanciasdañinasseint oesextrañoquelass ustanciasdañinasseintroduzcanenelcuerpode roduzcanenelcuerpodevegetalesya vegetalesya nimalesatravésdelaalimentación,comotamp nimalesatravésdela alimentación,comotampocoque,asuvez,estos ocoque,asuvez,estosproductosque productosque formanpartedeladietadelserhumanoprovo formanpartedeladi etadelserhumanoprovoquenenfermedades. quenenfermedades.

Padecimientosdelsistemarespiratorio,intoxicaciones,tumoresyproblemasenl apieleintestinalessonlostrastornosmásfrecuentesprovocadosporelcontacto yconsumoindirectodecontaminantesdelsuelo;porsifuerapoco,sesabeque quienesingierenalimentosobtenidosenocercadeterrenosconaltosíndicesdes ustanciasdañinassufrendesnutricióndebidoalabajacalidaddelosmismos. METABOLISMOCELULAR Eselconjuntodereaccionesquímicasatravésdelascualeselorganismointercambi amateriayenergíaconelmedio ReaccionesCelularesBásicas. Lossistemasvivosconviertenlaenergíadeunaformaenotraamedidaquecumplen funcionesesencialesdemantenimiento,crecimientoyreproducción.Enestasconve rsionesenergéticas,comoentodaslasdemás,partedelaenergíaútilsepierdeenela mbienteencadapaso. Losseresvivosquesintetizansupropioalimentoseconocencomoautótrofos.Lam ayoríadelosautótrofosusanlaenergíadelsolparasintetizarsualimento.Lasplan tasverdes,lasalgasyalgunasbacteriassonautótrofosqueposeenorganelosespe cializadosdondeocurrelasíntesisdelalimento. Existenotrosseresquenopuedensintetizarsupropioalimento.Estosseresse conocencomoheterótrofos.Losanimalesyloshongossonejemplodeorganismoshet erótrofosporquedependendelosautótrofosodeotrosheterótrofosparasualimentación .Unavezqueelalimentoessintetizadooingeridoporunservivo,lamayorpa rtesedegradaparaproducirenergíaquenecesitanlascélulas. Eltotaldetodaslasreaccionesqueocurrenenunacélulaseconocecomometabol ismo.Aquellasreaccionesenquesustanciassimplesseunenparaformarsustanci asmáscomplejassellamanreaccionesanabólicas.Porejemplo,lasreaccionesenlas quelacélulaconstruyemoléculasdeproteínassonreaccionesanabólicas. Otrasreaccionessonlasreaccionescatabólicasquesonaquellasenlascualessus tanciascomplejassedegradanparaconvertirseensustanciasmássimples.Lasprot eínas,lospolisacáridosyotrasmoléculasserompenenmoléculasmássencillasmedianter eaccionescatabólicas. OBTENCIÓNDEENERGÍACELULAR GLUCÓLISIS Laglucólisisoglicolisis(delgriegoglycos:azúcarylysis:ruptura),eslavíamet abólicaencargadadeoxidarofermentarlaglucosayasíobtenerenergíaparalacélula. Consisteestarutaen10reaccionesenzimáticasqueconviertenalaglucosaendo smoléculasdepiruvato,elcualescapazdeseguirotrasvíasmetabólicasyasícontinu arentregandoenergíaalorganismo. Eslavíainicialdelcatabolismo(degradación)decarbohidratos,ytienetresfunci onesprincipales: 1.Lageneracióndemoléculasdealtaenergía(ATPyNADH)comofuentedeenergíacelular enprocesosderespiraciónaeróbica(presenciadeoxígeno)yanaeróbica(ausenciadeoxíg eno). 2.LageneracióndepiruvatoquepasaráalciclodeKrebs,comopartedelarespiración aeróbica. 3.Laproduccióndeintermediariosde6y3carbonosquepuedenserocupadosporot rosprocesoscelulares. Cuandohayausenciadeoxígeno(anoxiaohipoxia),luegoquelaglucosahapasado

poresteproceso,elpiruvatosufrefermentación,unasegundavíadeadquisicióndeen ergíaque,aligualquelaglucólisis,espocoeficiente.Eltipodecompuestoobten idodelafermentaciónsuelevariarconeltipodeorganismo.Enlosanimales,el piruvatofermentaalactatoyenlevadura,elpiruvatofermentaaetanol. Eneucariotasyprocariotas,laglucólisisocurreenelcitosoldelacélula.Encélul asvegetales,algunasdelasreaccionesglucolíticasseencuentrantambiénenelcic lodeCalvin,queocurredentrodeloscloroplastos.Laampliaconservacióndeest avíaincluyelosorganismosfilogenéticamentemásantiguos,yporestoseconsiderau nadelasvíasmetabólicasmásantiguas. EltipodeglucólisismáscomúnymásconocidaeslavíadeEmbden-Meyerhoff,explicadain icialmenteporGustavEmbdenyOttoMeyerhof.Eltérminopuedeincluirvíasalternat ivas,comolavíadeEntner-Doudoroff.Noobstante,glucólisisseusaráaquícomosinónimo delavíadeEmbden-Meyerhoff CICLODEKREBS ElciclodeKrebs(tambiénllamadociclodelácidocítricoociclodelosácidostricarb oxílicos)esunarutametabólica,esdecir,unasucesióndereaccionesquímicas,quefor mapartedelarespiracióncelularentodaslascélulasaeróbicas.Enorganismosaeróbic os,elciclodeKrebsespartedelavíacatabólicaquerealizalaoxidacióndeglúcidos ,ácidosgrasosyaminoácidoshastaproducirCO2,liberandoenergíaenformautilizabl e(poderreductoryGTP). Elmetabolismooxidativodeglúcidos,grasasyproteínasfrecuentementesedivideen tresetapas,delascuales,elciclodeKrebssuponelasegunda.Enlaprimera etapa,loscarbonosdeestasmacromoléculasdanlugaramoléculasdeacetil-CoAded oscarbonos,eincluyelasvíascatabólicasdeaminoácidos(p.ej.desaminaciónoxidativ a),labetaoxidacióndeácidosgrasosylaglucólisis.Laterceraetapaeslafosfori laciónoxidativa,enlacualelpoderreductor(NADHyFADH2)generadoseempleap aralasíntesisdeATPsegúnlateoríadelacomplamientoquimiosmótico. ElciclodeKrebstambiénproporcionaprecursoresparamuchasbiomoléculas,comocie rtosaminoácidos.Porelloseconsideraunavíaanfibólica,esdecir,catabólicayanabóli caalmismotiempo. Elacetil-CoA(AcetilCoenzimaA)eselprincipalprecursordelciclo.Elácidocítr ico(6carbonos)ocitratoseregeneraencadacicloporcondensacióndeunacetil -CoA(2carbonos)conunamoléculadeoxaloacetato(4carbonos).Elcitratoproduc eencadaciclounamoléculadeoxaloacetatoydosCO2,porloqueelbalanceneto delcicloes: Acetil-CoA+3NAD++FAD+GDP+Pi+2H2O→CoA-SH+3(NADH+H+)+FADH2+GT P+2CO2 LosdoscarbonosdelAcetil-CoAsonoxidadosaCO2,ylaenergíaqueestabaacumul adaesliberadaenformadeenergíaquímica:GTPypoderreductor(electronesdealt opotencial):NADHyFADH2.NADHyFADH2soncoenzimas(moléculasqueseunenaen zimas)capacesdeacumularlaenergíaenformadepoderreductorparasuconversión enenergíaquímicaenlafosforilaciónoxidativa. ElFADH2delasuccinatodeshidrogenasa,alnopoderdesprendersedelaenzima, debeoxidarsenuevamenteinsitu.ElFADH2cedesusdoshidrógenosalaubiquinona (coenzimaQ),quesereduceaubiquinol(QH2)yabandonalaenzima. Visiónsimplificadayrendimientodelproceso ElpasofinaleslaoxidacióndelciclodeKrebs,produciendounacetil-CoAyunC O2. Elacetil-CoAreaccionaconunamoléculadeoxaloacetato(4carbonos)paraformar

citrato(6carbonos),medianteunareaccióndecondensación. Atravésdeunaseriedereacciones,elcitratoseconviertedenuevoenoxaloacet ato. Duranteestasreacciones,sesubstraen2átomosdecarbonodelcitrato(6C)parad aroxalacetato(4C);dichosátomosdecarbonoseliberanenformadeCO2 Elcicloconsumenetamente1acetil-CoAyproduce2CO2.Tambiénconsume3NAD+y 1FAD,produciendo3NADH+3H+y1FADH2. Elrendimientodeuncicloes(porcadamoléculadepiruvato):1GTP,3NADH,1FA DH2,2CO2. CadaNADH,cuandoseoxideenlacadenarespiratoria,originará2,5moléculasdeATP (3x2,5=7,5),mientrasqueelFADH2darálugara1,5ATP.Portanto,7,5+1,5 +1GTP=10ATPporcadaacetil-CoAqueingresaenelciclodeKrebs. Cadamoléculadeglucosaproduce(víaglucólisis)dosmoléculasdepiruvato,queasuve zproducendosacetil-CoA,porloqueporcadamoléculadeglucosaenelciclode Krebsseproduce:4CO2,2GTP,6NADH+6H+,2FADH2;total36ATP. REGULACIÓN MuchasdelasenzimasdelciclodeKrebssonreguladasporretroalimentaciónnegat iva,poruniónalostéricadelATP,queesunproductodelavíayunindicadordelniv elenergéticodelacélula.Entreestasenzimas,seincluyeelcomplejodelapiruva todeshidrogenasaquesintetizaelacetil-CoAnecesarioparalaprimerareacciónd elcicloapartirdepiruvato,procedentedelaglucólisisodelcatabolismodeam inoácidos.Tambiénlasenzimascitratosintasa,isocitratodeshidrogenasayα-cetoglut r todeshidrogenasa,quecatalizanlastresprimerasreaccionesdelciclodeKr ebs,soninhibidasporaltasconcentracionesdeATP.Estaregulaciónfrenaesteci clodegradativocuandoelnivelenergéticodelacélulaesbueno. Algunasenzimassontambiénreguladasnegativamentecuandoelniveldepoderreduc tordelacélulaeselevado.Elmecanismoqueserealizaesunainhibicióncompetiti vaporproducto(porNADH)delasenzimasqueempleanNAD+comosustrato.Asíser egulan,entreotros,loscomplejospiruvatodeshidrogenasaycitratosintasa. CADENARESPIRATORIA Seencargadetransportarelectrones.Loselectronessetransportandesdemolécula spocooxidanteshastaeloxígenoqueeslamoléculamásoxidantedelacadena.Lasmo léculasqueinicianestetransportedeelectronessonNADHYFADH,esdecirsonla smoléculasmenosoxidantesdelacadena.Unavezqueloselectronessonentregado saloxígeno,seformaAgua. Debidoaquelacadenasólotransportaelectrones,losprotonessonbombeadoshaci afueradelamitocondria,loquecreaungradientedeprotonesconunacargamu ypositivaafueradelamitocondriayunacargamuynegativaadentro.Estegradi enteobligaalosprotonesavolveraentraralamitocondriayenelpasohacia adentropasanporunaenzimaqueformauntúneldeprotonesllamadaATPsintasaq ueconlafuerzadeentradadelosprotones,formaATP. 1.Profase.Sehacenvisiblesloscromosomas,lamembrananuclearyelnucJeolo sedesintegrangradualmenteyapareceelhuso.Elhusoesunaestructuraparecid aaunapelotadefútbolamericano.Lasfibrasdelhusoguíanaloscromosomasensu smovimientosdurantelamitosis. Balanceenergético. Larespiraciónaerobiaproduce36ATPporunamoléculadeglucosa,sumandolosAT PdelaglucólisismáslosdelciclodeKrebsmáslosdelaCadenarespiratoria.

Glucosa Hi2°e+602 enzimas —►6C02+6H20+36ATPBióxidoAguaEnergíadeCarbono