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Catabolismo del metabolismo

El metabolismo comprende de dos mayores parte: anabolism y catabolismo. El catabolismo es el equipo de los procesos metabólicos que analizan las moléculas grandes. Estas moléculas más complejas se analizan para producir la energía necesaria para las diversas funciones de la carrocería. La energía se utiliza para construir o los procesos anabólicos.

Catabolismo en diversos organismos

La naturaleza exacta de estas reacciones catabólicas difiere de organismo al organismo y los organismos se pueden clasificar sobre la base de sus fuentes de energía y carbono:

  • en organotrophs, las fuentes orgánicas se utilizan como fuente de energía
  • en lithotrophs, se utilizan los substratos inorgánicos
  • en phototrophs, la luz del sol se utiliza como energía química

Las reacciones comunes básicas en catabolismo incluyen las reacciones redox que implican la transferencia de electrones de las moléculas dispensadoras de aceite reducidas tales como moléculas orgánicas, agua, amoníaco, sulfuro de hidrógeno o iones ferrosos a las moléculas del aceptor tales como oxígeno, nitrato o sulfato.

En seres humanos y animales, las reacciones redox implican las moléculas orgánicas complejas que son analizadas a moléculas más simples, tales como dióxido de carbono y agua.

En organismos fotosintéticos tales como instalaciones y cyanobacteria, estas reacciones de la electrón-transferencia no liberan energía. Estas reacciones apenas ayudan a salvar la energía absorbente de luz del sol.

Clasificación de los organismos basados en su metabolismo

fuente de energía luz del sol foto   - troph
moléculas preformadas chemo
donante de electrón composición orgánica   organo-  
composición inorgánica litho-
fuente de carbono composición orgánica   hetero-
composición inorgánica auto

 

Escenarios del catabolismo

 

El catabolismo se puede analizar en 3 escenarios principales.

Escenario 1 - Escenario de la digestión

Las moléculas orgánicas grandes tienen gusto de las proteínas, lípidos y los polisacáridos se digieren en sus componentes más pequeños fuera de las células. Este escenario actúa en el almidón, la celulosa o las proteínas que no se pueden absorber directamente por las células y la necesidad de estar roto en sus unidades más pequeñas antes de que puedan ser utilizados en metabolismo de la célula.

Las enzimas digestivas incluyen las hidrolasas del glucósido que digieren los polisacáridos en los monosacáridos o los azúcares simples.

La enzima primaria implicada en la digestión de la proteína es la pepsina que cataliza la hidrólisis no específica de las ligazones de péptido en un pH óptimo de 2.  En el lumen del intestino delgado, el páncreas secreta los cimógenos de la tripsina, de la quimotripsina, de la elastasa etc.  Estas enzimas proteolíticas rompen las proteínas hacia abajo en los aminoácidos libres así como los dipéptidos y los tripéptidos. Los aminoácidos libres así como los di y los tripéptidos son absorbidos por las células intestinales de la mucosa que se liberan posteriormente en la corriente de la sangre donde son absorbidas por otros tejidos.

Los aminoácidos y los azúcares entonces son bombeados en las células por las proteínas de transporte activo específicas.

Escenario 2 - Baja de la energía

Una vez que están analizadas estas moléculas son tomadas por las células y convertidas a con todo moléculas más pequeñas, generalmente la coenzima A (acetilo-CoA) del acetilo, que libera una cierta energía.

Escenario 3 - El grupo del acetilo en el CoA se oxida para regar y dióxido de carbono en el ciclo de ácido cítrico y la cadena de transporte del electrón, liberando la energía que es salvada reduciendo el dinucleótido de adenina de niconamida de la coenzima (NAD+) en el NADH.

Avería del hidrato de carbono

Cuando los hidratos de carbono complejos están fragmentados forman los azúcares o los monosacáridos simples. Esto es tomada por las células. Una vez dentro de estos azúcares experimente la glicolisis, donde los azúcares tales como glucosa y fructosa se convierten en el piruvato y se genera un poco de ATP. El piruvato es un intermedio en varios caminos metabólicos, pero convierten al acetilo-CoA y se introducen a la mayoría en el ciclo de ácido cítrico o el ciclo del Kreb.

Dentro del ciclo de ácido cítrico más ATP es generado por los monosacáridos. El producto más importante es el NADH, que se hace de NAD+ mientras que se oxida el acetilo-CoA. Esta oxidación libera el dióxido de carbono como residuo.

Cuando no hay oxígeno, la glicolisis produce el lactato, a través de la deshidrogenasa del lactato de la enzima, oxidando de nuevo el NADH a NAD+ para la reutilización en glicolisis.

La glucosa se puede también analizar por el camino del fosfato de la pentosa, que reduce la coenzima NADPH y produce los azúcares de la pentosa tales como ribosa, el componente del azúcar de ácidos nucléicos.

Avería del aminoácido

Las proteínas se analizan en los aminoácidos. Los aminoácidos se utilizan para sintetizar las proteínas y otras biomoléculas, o se oxidan al dióxido de la urea y de carbono como fuente de energía.

En curso de oxidación, primero una aminotransferasa quita al grupo amino. Introducen el grupo amino en el ciclo de la urea, dejando un esqueleto deaminated del carbono bajo la forma de ácido cetónico.

Estos ácidos cetónicos incorporan el ciclo de ácido cítrico. El glutamato, por ejemplo, forma el α-cetoglutarato. Algunas de las aminas se pueden también convertir en la glucosa, con gluconeogénesis.

Algunas proteínas son increíblemente estables, otras son muy efímeras.  Las proteínas efímeras desempeñan generalmente papeles metabólicos importantes.  Los tiempos de la corta vida de estas proteínas permiten que la célula ajuste rápidamente a los cambios en el estado metabólico de la célula.

Avería del lípido

Las grasas catabolised por la hidrólisis a los ácidos grasos libres y al glicerol. El glicerol incorpora glicolisis y los ácidos grasos son analizados por la oxidación beta para liberar el acetilo-CoA. Este acetilo co-UNo alcanza el ciclo de ácido cítrico después. Los ácidos grasos liberan más energía sobre la oxidación que los hidratos de carbono porque los hidratos de carbono contienen más oxígeno en sus estructuras.

Calorías obtenidas por la oxidación completa

  • Rendimiento 4 kcal/g. de los hidratos de carbono.
  • Los hidratos de carbono tienen que ser salvados con agua y cada 1g del glicógeno se hidrata con agua 2g. Hidratos de carbono hidratados: 1,3 kcal/g
  • Grasa: 9 kcal/g (las grasas no se hidratan)
  • Proteínas: 4 kcal/g

Fuentes

  1. http://www.tamu.edu/faculty/bmiles/lectures/Protein%20Catabolism.pdf
  2. http://www.csun.edu/~jm77307/Fatty%20Acid%20Catabolism.pdf
  3. http://cronus.uwindsor.ca/units/biochem/web/biochemi.nsf/18e8732806421826852569830050331b/7a371e9af805f74e85256a4f00538021/$FILE/Energy%20metabolism.pdf
  4. http://www.oup.com/us/static/companion.websites/9780199730841/McKee_Chapter8_Sample.pdf
  5. http://www.unm.edu/~lkravitz/Article%20folder/Metabolism.pdf
  6. http://www.sci.sdsu.edu/TFrey/Chem365/Bioenerg&MetabCh13&14.pdf
  7. http://cronus.uwindsor.ca/units/biochem/web/biochemi.nsf/18e8732806421826852569830050331b/7a371e9af805f74e85256a4f00538021/$FILE/Amino%20acid%20catabolism.pdf

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Ananya Mandal

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Dr. Ananya Mandal

Dr. Ananya Mandal is a doctor by profession, lecturer by vocation and a medical writer by passion. She specialized in Clinical Pharmacology after her bachelor's (MBBS). For her, health communication is not just writing complicated reviews for professionals but making medical knowledge understandable and available to the general public as well.

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Comments

  1. Ruth Nwagbo Ruth Nwagbo Nigeria says:

    tnx. it helped alot

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