UNIVERSIDAD MANUELA BELTRAN 

BLOGGER PRESENTADO POR:

KATHERINE ANDREA GARZÓN

STEPHANIA LEAL

GRUPO: A11

METABOLISMO

METABOLISMO 

La metabolización es el proceso por el cual el organismo consigue que sustancias activas se transformen en no activas.

Este proceso lo realizan en los seres humanos enzimas localizadas en el hígado. En el caso de las drogas psicoactivas a menudo lo que se trata simplemente es de eliminar su capacidad de pasar a través de las membranas de lípidos, de forma que ya no puedan pasar la barrera hematoencefálica, con lo que no alcanzan el sistema nervioso central.

Por tanto, la importancia del hígado y el porqué este órgano se ve afectado a menudo en los casos de consumo masivo o continuado de drogas.

El metabolismo se divide en dos procesos conjugados: catabolismo y anabolismo. Las reacciones catabólicas liberan energía; un ejemplo es la glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esta energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como lo son las proteínas y los ácidos nucleicos. El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados que hacen al metabolismo en conjunto, puesto que cada uno depende del otro.

CONCEPTO DE ENZIMA

Los enzimas son catalizadores muy potentes y eficaces, químicamente son proteínas Como catalizadores, los enzimas actúan en pequeña cantidad y se recuperan indefinidamente.No llevan a cabo reacciones que sean energéticamente desfavorables, no modifican el sentido de los equilibrios químicos, sino que aceleran su consecución. 



Principio de enzimas

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CATALIZADOR

Un catalizador es una sustancia que acelera una reacción química, hasta hacerla instantánea o casi instantánea. Un catalizador acelera la reacción al disminuir la energía de activación.

En una transformación dada de "A" a "P" , "A" representa las moléculas reaccionantes, que constituyen el estado inicial. "P" representa los productos o estado final. La reacción química de A a P es un proceso posible si la energía de P es menor que la de A. Pero hay una barrera de energía que los separa; si no es por ella, A no existiría, puesto que no sería estable y se habría transformado en P. Este escollo es una barrera energética, la energía de activación (Ea), que corresponde al estado de transición.

EFECTO DEL pH Y TEMPERATURA

1. Efecto del pH. Al comprobar experimentalmente la influencia del pH en la velocidad de las reacciones enzimáticas se obtienen curvas que indican que los enzimas presentan un pH óptimo de actividad. El pH puede afectar de varias maneras:
   • El centro activo puede contener aminoácidos con grupos ionizados que pueden variar con el pH.
   • La ionización de aminoácidos que no están en el centro activo puede provocar modiicaciones en la conformación de la enzima.
   • El sustrato puede verse afectado por las variaciones del pH.
   
   
   Algunos enzimas presentan variaciones peculiares. La pepsina del estómago, presenta un óptimo a pH=2, y la fosfatasa alcalina del intestino un pH= 12
2. La temperatura. Influye en la actividad. El punto óptimo representa el máximo de actividad. A temperaturas bajas, los enzimas se hallan "muy rígidos" y cuando se supera un valor considerable (mayor de 50:) la actividad cae bruscamente porque, como proteína, el enzima se desnaturaliza.

http://www.angelfire.com/scifi/anarkimia/Biologia/enzimas.html

Una característica del metabolismo es la similitud de las rutas metabólicas básicas incluso entre especies muy diferentes. Por ejemplo: la secuencia de pasos químicos en una vía metabólica como el ciclo de Krebs es universal entre células vivientes tan diversas como la bacteria unicelular Escherichia coli y organismos pluricelulares como el elefante. Esta estructura metabólica compartida es probablemente el resultado de la alta eficiencia de estas rutas, y de su temprana aparición en la historia evolutiva.

TERMODINÁMICA

   FLUJO DE ENERGIA

Cinética                                                                   potencial

                                                        

-luz : fotones                                                 -E química almacenada en los enlaces

-calor: molécula                                             -eléctrica : baterías

-electricidad                                                  -E posición “regresa”

-Dependen de la utilidad de la energía, también que se rige de las leyes la termodinámica

LEYES:

-describe la propiedades y el comportamiento de la energía en los sistemas

TERMODINÁMICA

Parte química que estudia las transferencias de calor

En doternamica :

Introducir energía para que se pueda dar

Exoternamica :

Libera energía

ENTROPIA

Es la energía que no puede utilizarse para producir trabajo

Ley 1 : E universo

Ley 2 : entropía

Ley 3 :cero absoluto entropía = O

Universo todo:

S ABIERTO [ materia – energía

S CERRADO [ no materia – energía

S AISLADO[ no materia – energía

ENERGIA : capacidad de realizar un trabajo

TRABAJO: w: f. d

*1 principio de la termodinámica

Calor transferido a volumen constante

El calor se mantiene a volúmenes constante

-      Calor transferido a presión constante en tapia

Energía libre de gibbs: propiedad de un sistema

-      El sol proporciona el 99 % de la energía de los seres vivos

-      Perdida de la energía:

-      Ninguna de la transformación de la energía es 100 % eficiente

-      La energía se pierde de forma de luz y de calor

-      El carbono puede ser almacenado en las células

Energía de las reacciones químicas

En las reacciones químicas además de una reorganización de átomos se produce un intercambio energético. Los compuestos tienen una energía que denominamos energía química, que es característica para cada uno de ellos, por lo tanto la energía química de los reactivos es diferente a la de los productos.

Cuando la energía de los productos es menor que la de los reactivos se produce una liberación de energía que puede manifestarse de diferentes maneras: calor, luz, electricidad, ..., a este tipo de reacciones las denominamos exotérmicas.

Las reacciones exotérmicas son aquellas que producen calor

Este es el caso de una combustión, cuando quemamos algún material producimos calor y luz. Las reacciones exotérmicas como las combustiones se utilizan en la actualidad para producir la mayor parte de la energía que consumimos (los motores de los automóviles, las centrales térmicas,...)

Si la energía de los productos es mayor que la de los reactivos necesitamos comunicar energía a la reacción para que esta se produzca, a estas reacciones las denominamos endotérmicas.

La reacciones endotérmicas son las que necesitan energía para poder producirse.

Por ejemplo, si queremos descomponer el agua en hidrógeno y oxígeno mediante una electrólisis necesitamos comunicarle cierta cantidad de energía eléctrica.

ÁCIDO NUCLEICO

ÁCIDOS NUCLEICOS 

Son grandes polímeros formados por la repetición de monómeros denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas cadenas; algunas moléculas de ácidos nucleicos llegan a alcanzar tamaños gigantescos, con millones de nucleótidos encadenados. Los ácidos nucleicos almacenan la información genética de los organismos vivos y son los responsables de la transmisión hereditaria. Existen dos tipos básicos, el ADN y el ARN.

TIPOS DE ACIDOS NUCLEICOS:

Existen dos tipos de ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), que se diferencian:

• Por el glúcido (la pentosa es diferente en cada uno; ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN);
• Por las bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y timina, en el ADN; adenina, guanina, citosina y uracilo, en el ARN;
• En la inmensa mayoría de organismos, el ADN es bicatenario (dos cadenas unidas formando una doble hélice), mientras que el ARN es monocatenario (una sola cadena), aunque puede presentarse en forma extendida, como el ARN, o en forma plegada, como el ARNt y el ARNr;
• En la masa molecular: la del ADN es generalmente mayor que la del ARN.

El ADN y el ARN se diferencian porque:

- el peso molecular del ADN es generalmente mayor que el del ARN

- el azúcar del ARN es ribosa, y el del ADN es desoxirribosa

- el ARN contiene la base nitrogenada uracilo, mientras que el ADN presenta timina

La configuración espacial del ADN es la de un doble helicoide, mientras que el ARN es un polinucleótido lineal, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenarios

Listado de las bases nitrogenadas

Las bases nitrogenadas conocidas son:

• Adenina, presente en ADN y ARN
• Guanina, presente en ADN y ARN
• Citosina, presente en ADN y ARN
• Timina, presente exclusivamente en el ADN
• Uracilo, presente exclusivamente en el ARN

• 

  Estructura química de la adenina.
 
• 

  Estructura química de la guanina.
 
• 

  Estructura química de la citosina.
 
• 

  Estructura química de latimina.
 
• 

  Estructura química del uracilo.
 
• 

  Estructura química de la ribosa.
 
• 

  Estructura química del ácido fosfórico.

  
  

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LIPIDOS

LIPIDOS

Elementos siempre CH generalmente  O a veces p N y otros

Por exclusión moléculas inorgánicas poco solubles en agua

CLASIFICACION :

lípidos

Saponificable :

Complejos

Ácidos grasos  : insaturados  , saturados

-glicéricos

-esfingolipidos

-céridos

No saponificable:

Simples

Ácidos grasos

-terpenos

-esteroide

-prostaglandinas

ACIDOS GRASOS

Largas cadenas hidrocarbonadas con un grupo carboxilo terminal

Generalmente números par  de atomos de carbono predominio de 14c-16 c

Generalmente lineados.

-unos 100  tipos de seres vivos

-saturados sin doble enlace COOH

-insaturados con al menos un doble enlace c=c

Los acidos grasos : forman micelas

ESTRUCTURA

Saturados: líneas móviles enlaces a lll

Insaturados : se les dificulta crear estructuras de  vander  waals, son menos estables

FUNCIONES

Formación de lípidos complejos obtención de energía máxima concentración energética doble que el mismo.

Carbohidratos : en la boca – amilasa

Lípidos: intestino delgado – lipasa

Proteínas: estomago: peptidasa

-lípidos mas importantes :

-ácidos grasos y glicerina

Sólidos: son grasas saturadas (animales)

Líquidos: grasa insaturadas (vegetales )

Lípidos formados por :

Ácidos grasos + alcohol +fosfato +sustancia polar

Fosfogliceridos:

Forman la membrana celular

2acidos grasos + glicerina + fosfato + sustancia polar

GLUPOLIPIDOS

Ácidos grasos + alcohol + glúcidos

CERIDOS

Formados por ácidos grasos de cadena larga + alcoholes grasos monohidroxilico o esteroides son sustancias muy insolubles

FUNCION: impermeable

TERPENOS

Lípidos volatines

-general vitamina

-colesterol

-vitamina a – b – y otras

ESTEROIDES

Proceden del colesterol que a su vez se forma de escaleno.

-sólidos a temperatura ambiente

-muy poco solubles en agua solubles en lípidos a polares

-abundantes en animales y escasos en plantas.

AMINOACIDOS

AMINOACIDOS: 

Los aminoácidos son compuestos orgánicos que se combinan para formar proteínas. Los aminoácidos y las proteínas son los pilares fundamentales de la vida.

Cuando las proteínas se digieren o se descomponen, los aminoácidos se acaban. El cuerpo humano requiere de muchos aminoácidos para:

• Descomponer los alimentos.
• Crecer.
• Reparar tejidos corporales.
• Llevar a cabo muchas otras funciones corporales.

Los aminoácidos se clasifican en tres grupos:

• Aminoácidos esenciales.
• Aminoácidos no esenciales.
• Aminoácidos condicionales.

Aminoácidos esenciales:

• Los aminoácidos esenciales no los puede producir el cuerpo. En consecuencia, deben provenir de los alimentos.
• Los nueve aminoácidos esenciales son: histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptófano y valina.

Aminoácidos no esenciales:

• "No esencial" significa que nuestros cuerpos producen un aminoácido, aun cuando no lo obtengamos de los alimentos que consumimos.
• Estos aminoácidos son: alanina, asparagina, ácido aspártico y ácido glutámico.

Aminoácidos condicionales:

• Los aminoácidos condicionales por lo regular no son esenciales, excepto en momentos de enfermedad y estrés.
• Ellos abarcan: arginina, cisteína, glutamina, tirosina, glicina, ornitina, prolina y serina.

NIVELES DE ESTRUCTURACIÓN: 

La estructura de las proteínas puede jerarquizarse en una serie de niveles, interdependientes. Estos niveles corresponden a:

1. Estructura primaria, que corresponde a la secuencia de aminoácidos.
2. Estructura secundaria, que provoca la aparición de motivos estructurales.
3. Estructura terciaria, que define la estructura de las proteínas compuestas por un sólo polipéptido.
4. Estructura cuaternaria, si interviene más de un polipéptido.

PRIMARIA: Es la forma lineal, esta formada por una secuencia de aminoácidos y si se cambia un solo aminoácido cambia toda función biológica. 

SECUNDARIA : Comienza a tener pliegues se debe hacer en forma de helize alfa.

* Los radicales estan ubicados en la parte externa de la molecula 

   // Puente H

Hoja plagada los radicales se colocan hacia arriba y hacia abajo.

TERCIARIA: Son proteínas de tipo especifico, son proteínas que tienen muchos puentes de hidrógeno y puentes de disolfuro.
Pueden ser fliosas o de forma alargada y globulares de forma de lobillo. 

CUATERNARIA: Esta formada por la F. de varias terciarias y son proteínas de muy alto nivel de especificidad.

Las proteínas se pueden desnaturalizar, pierde su función biológica a partir de su estructura. 

BOMOLECULAS

BIOMOLECULAS

Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los cuatro bioelementos más abundantes en los seres vivos son el carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N), representando alrededor del 99 por ciento de la masa de la mayoría de las células.

Estos cuatro elementos son los principales componentes de las biomoléculas debido a que:

1.- Permiten la formación de enlaces covalentes entre ellos, compartiendo electrones, debido a su pequeña diferencia de electronegatividad.

2.- Permiten a los átomos de carbono la posibilidad de formar esqueletos tridimensionales –C–C–C–para formar compuestos con número variable de carbonos.

3.- Permiten la formación de enlaces múltiples (dobles y triples) entre C y C, C y O, C y N, así como estructuras lineales ramificadas cíclicas, heterocíclicas, etc.

4.- Permiten la posibilidad de que con pocos elementos se den una enorme variedad de grupos funcionales (alcoholes, aldehídos, cetonas, ácidos, aminas, etc.) con propiedades químicas y físicas diferentes.

Se pueden clasificar en:

a) Biomoléculas inorgánicas: agua y sales minerales

b) Biomoléculas orgánicas: glúcidos (hidratos de carbono), lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.

Las biomoléculas orgánicas forman cuatro grupos:

Glúcidos

Glúcidos. fuente de energía primaria.

Los glúcidos (llamados hidratos de carbono o carbohidratos o sacáridos) son la fuente de energía primaria que utilizan los seres vivos para realizar sus funciones vitales.

La glucosa está al principio de una de las rutas metabólicas productoras de energía más antigua, la glucólisis, usada en todos los niveles evolutivos, desde las bacteriashasta los vertebrados.

Muchos organismos, especialmente los de estirpe vegetal (algas, plantas) almacenan sus reservas en forma de almidón.         

Algunos glúcidos forman importantes estructuras esqueléticas, como la celulosa, constituyente de la pared celular vegetal, o la quitina, que forma la cutícula de los artrópodos.

Lípidos

Lípidos, para estructuras celulares y energéticos.

Los lípidos saponificables cumplen dos funciones primordiales para las células; por una parte, los fosfolípidos forman el esqueleto de las membranas celulares (bicapa lipídica); por otra, los triglicéridos son el principal almacén de energía de los animales.

Los lípidos insaponificables y los isoprenoides desempeñan funciones reguladoras (colesterol, hormonas sexuales, prostaglandinas).

Otros lípidos son el ácido esteárico, el ácido oleico y el ácido elaídico.

Proteínas

Carnes rojas, ricas en proteínas.

Las proteínas son las biomoléculas que más diversidad de funciones realizan en los seres vivos; prácticamente todos los procesos biológicos dependen de su presencia y/o actividad.

Son proteínas casi todas las enzimas, catalizadores de reacciones metabólicas de las células; muchas hormonas, reguladores de actividades celulares; la hemoglobina y otras moléculas con funciones de transporte en la sangre; los anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes extraños; losreceptores de las células, a los cuales se fijan moléculas capaces de desencadenar una respuesta determinada; la actina y la miosina, responsables finales del acortamiento del músculo durante la contracción; el colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.

ADN, información clave para la herencia.

Ácidos nucleicos

Los ácidos nucleicos (ADN y ARN), desempeñan, tal vez, la función más importante para la vida: contener, de manera codificada, las instrucciones necesarias para el desarrollo y funcionamiento de la célula.

El ADN tienen la capacidad de replicarse, transmitiendo así dichas instrucciones a las células hijas que hederadan la informacion.

Algunas, como ciertos metabolitos (ácido pirúvico, ácido láctico, ácido cítrico, etc.) no encajan en ninguna de las anteriores categorías citadas.

http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Biomoleculas.html