1. METABOLISMO CELULAR
Elaborado por
Jairo Andrés Murcia
Biólogo Imágenes tomadas de Google y del libro Biología de Curtis

2. P
METABOLISMO CELULAR
El metabolismo es la suma de todas las
transformaciones físicas y químicas que
ocurren dentro en una célula o en un
organismo. Para que suceda cada una de esas
transformaciones se necesitan enzimas.

3. DOS METABOLISMOS IMPORTANTES EN LOS P
SERES VIVOS
METABOLISMO (ANABOLISMO)
METABOLISMO (CATABOLISMO)
Nota: recordar que el metabolismo catabólico de los carbohidratos, glúsidos o azucares
consta de dos pasos o procesos. Primero la GLUCÓLISIS y luego la RESPIRACIÓN AERÓBICA.
ESTE PROCESO SE PUEDE DENOMINAR “RESPIRACIÓN CELULAR”

4. LAS ENZIMAS SON PROTEÍNAS
Las reacciones metabólicas están reguladas mediante enzimas:
proteínas que aumentan el rendimiento y la velocidad de la reacción
que, de otro modo, no se daría a las temperaturas del organismo.

5. El ATP en el metabolismo P
El ATP actúa como “moneda energética” en las reacciones
metabólicas:
• Cuando se rompe, libera energía que es utilizada en las
reacciones anabólicas.
• Cuando se produce, capta energía procedente de las
reacciones catabólicas.

6. METABOLISMO CELULAR
El metabolismo se divide en dos tipos
de reacciones, vías o rutas:
1. Anabolismo: es sintetizar, crear, armar o fabricar
biomoléculas.
2. Catabolismo: degradar, separar, desarmar
biomoléculas.

7. P
Anabolismo Catabolismo
 Fabrica biomoléculas  Degrada biomoléculas
 Consume energía (ATP)  Produce energía (ATP)
 Ejemplos:  Ejemplos:
Fotosíntesis Respiración celular
Síntesis de ARN Fermentación
Síntesis de proteínas Glucólisis
Síntesis de glúcidos Desaminación
Síntesis de lípidos
(Biosíntesis = síntesis)

8. Anabolismo: P
Proceso metabólico por medio del cual se construyen o
sintetizan sustancias orgánicas complejas a partir de
sustancias más simples con gasto de energía. También
recibe el nombre de biosíntesis.
Ejemplos de algunos procesos de anabolismo:
Fotosíntesis.
Síntesis de aminoácidos
Síntesis de proteínas.
Síntesis de glúcidos.
Síntesis de lípidos.

9. La fotosíntesis es un
ejemplo de anabolismo

10. Algunas bacterias, cianobacterias y
clorobacterias realizan la fotosíntesis

11. Todas las algas realizan la
fotosíntesis

12. Las plantas superiores realizan la
fotosíntesis

13. En las plantas
superiores la
fotosíntesis se
produce en los
cloroplastos de
las células
vegetales

14. Fotosíntesis, pigmentos y fotosistemas P
La fotosíntesis es un ejemplo de anabolismo que se lleva a cabo en los cloroplastos de las
células vegetales.
CLOROPLASTOS

15. Fotosíntesis, pigmentos y fotosistemas P
Los organismos fotosintéticos productores de O2 usan energía lumínica, CO2 y agua para
producir la materia orgánica necesaria para su alimentación. En los eucariontes, la fotosíntesis
se realiza en los cloroplastos.
CO2 + H2O + Energía lumínica ----> Glucosa ( Azúcar) + O2

16. Fotosíntesis, pigmentos y fotosistemas P
Para que la energía de la luz
sirva para algo en el ser vivo,
debe ser capturada por
moléculas que sean capaces de
absorberla. Estas sustancias que
capturan la luz se llaman
pigmentos y se encuentran en
los tilacoides de los
cloroplastos. Contienen un
cromatóforo o grupo químico
capaz de absorber la luz de
distintas longitudes de onda del
espectro visible. Estos
pigmentos pueden ser:
clorofilas (a y b), xantofilas,
carotenoides, etc.

17. La fotosíntesis consta de dos fases: P
Fase oscura: en esta
fase se usa la energía de
Fase lumínica: la la fase luminosa (ATP)
energía de la luz se
utiliza para
generar ATP.
+ para fijar dióxido de
carbono y sintetizar
moléculas orgánicas por
medio del CICLO DE
CALVIN.
La fase lumínica La fase oscura

18. La fotosíntesis consta de
dos fases: P
La fase lumínica que
depende de la luz y se realiza
en los tilacoides de los
cloroplastos. Los electrones
liberados tras la incidencia de
la luz en los fotosistemas se
usa para formar NADPH. En la
cadena transportadora de
electrones la energía de esos
electrones se usa para
sintetizar ATP.
La fase
oscura, independiente de la
luz. Se realiza en el estroma y
en ella se usa la energía de la
fase luminosa para fijar
dióxido de carbono y obtener
moléculas orgánicas por
medio del CICLO DE CALVIN.
La fase lumínica La fase oscura

19. CICLO DE CALVIN
CO2
+ Generado
en la fase
lumínica
ATP
+
Otras moléculas
Carbohidratos o
glúcidos o azúcares

20. CATABOLISMO P
Proceso metabólico por medio del cual las sustancias
complejas se degradan a sustancias más simples con
liberación energía (SE OBTIENE ATP).
Catabolismo anaeróbico (Ocurre en el citoplasma)
El aceptor de electrones no es el oxigeno, es otra molécula.
Ejemplo: la fermentación
Ejemplos de
dos tipos de
catabolismos
Catabolismo aeróbico (Ocurre en el citoplasma y mitocondria)
El aceptor de electrones es el oxígeno molecular.
Conduce finalmente a la obtención de moléculas de ATP.

21. CATABOLISMO ANAEROBICO: P
Catabolismo anaeróbico (Ocurre en el citoplasma)
El aceptor de electrones no es el oxígeno, es otra molécula.
Se obtiene poco ATP
La FERMENTACIÓN es un tipo de catabolismo anaeróbico. Cuando se fermentan
sustancias con carbohidratos (azúcares) se obtiene alcoholes, poco ATP y otros
productos. Las fermentaciones las realizan bacterias y levaduras.
Fermentación alcohólica (Los vinos y la cerveza se obtienen por este tipo de fermentación.
Fermentación láctica
Glucosa —–> 2 Etanol + 2 Dióxido de carbono
Fermentación alcohólica

22. TIPOS DE ALIMENTOS QUE CONSUMEN LOS SERES HUMANOS
Carbohidratos Proteínas
Lípidos Nucleótidos

23. De los alimentos se obtienen las biomoléculas en el sistema digestivo y
pasan al sistema circulatorio hasta llegar a todas las células del cuerpo

24. De los alimentos se obtienen las biomoléculas en el sistema digestivo y
pasan al sistema circulatorio hasta llegar a todas las células del cuerpo

26. TIPOS DE ALIMENTOS QUE CONSUMEN LOS SERES HUMANOS
Carbohidratos Proteínas
Lípidos Nucleótidos

27. CATABOLISMO AERÓBICO
P
Catabolismo aeróbico: consta de dos etapas para generar ATP
1. Degradación de biomolécula para obtener Acetil-CoA + 2. Respiración celular ATP
Proteínas Acetil-CoA + Respiración celular
Carbohidratos Acetil-CoA + Respiración celular ATP
Lípidos Acetil-CoA + Respiración celular
La desaminación es la degradación de proteínas obteniendo Ácido pirúvico
La glucólisis es la degradación de carbohidratos obteniendo Ácido pirúvico
La beta oxidación es la degradación de lípidos obteniendo Ácido pirúvico
EL ÁCIDO PIRÚVICO SE OXIDA Y SE FORMA La Acetil-CoA
La respiración celular : ocurre dentro de la mitocondria y consta de
dos procesos: el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria. GENERA LA
MAYOR PARTE DE ATP. La Acetil-CoA entra al ciclo de Krebs, se activa
la cadena respiratoria y se genera la mayor parte de ATP

28. CATABOLISMO AERÓBICO
1. Se degradan proteínas, carbohidratos y lípidos
para obtener
Ocurre en el
ácido pirúvico
citoplasma
Se oxida
Acetil-CoA
La Acetil-CoA entra al ciclo de Krebs
La Acetil-CoA se oxida a CO2 y se
Ciclo de Krebs obtienen otros productos que se utilizan
en la siguiente fase. Se genera poco ATP
2. Respiración celular
En la mitocondria Los electrones entran a la
cadena para generar ATP.
Se genera la mayor parte de ATP
Cadena respiratoria El oxígeno recibe electrones para
formar agua

29. CATABOLISMO AERÓBICO
P
El ciclo de krebs ocurre en la mitocondria.
Su función es degradar el Acetil-CoA a dióxido de carbono y otras moléculas, las
moléculas reducidas en el proceso se utilizan en el siguiente proceso llamado
«cadena respiratoria» para la formación de ATP.

30. CATABOLISMO AERÓBICO
P
La cadena de respiratoria ocurre en la membrana interna de la mitocondria
Se genera la mayor parte de ATP. El oxígeno recibe electrones para formar agua.
Los electrones entran a la cadena para generar ATP.

31. CATABOLISMO AERÓBICO
P

32. TIPOS DE ALIMENTOS QUE CONSUMEN LOS SERES HUMANOS
Carbohidratos Proteínas
Lípidos Nucleótidos

33. CÉLULA ANIMAL Y CÉLULA VEGETAL
MITOCONDRIA
MITOCONDRIA

34. MITOCONDRIA
La
mitocondria
produce
ATP

35. MITOCONDRIA
CITOPLASMA
MITOCONDRIA

36. EL CATABOLISMO AEROBICO:
Carbohidratos
CITOPLASMA
Glúcidos
1. Degradación de
biomolécula para
producir Acetil-CoA. Glucólisis
Ocurre en el (Degradación)
citoplasma
ATP
Acido pirúvico
ATP
Acetil coA
2. La respiración
celular ocurre dentro
de la mitocondria y
consta de dos
Ciclo de ATP Y procesos: el ciclo de
OTROS ATP Y H2O Krebs y la cadena
Krebs PRODUCTOS respiratoria.
Cadena respiratoria O

37. EL CATABOLISMO AEROBICO: P
Proteínas
CITOPLASMA
Aminoácidos
Desaminación
Degradación
Acido pirúvico
ATP
Acetil coA
La respiración celular ocurre dentro de la
mitocondria y consta de dos procesos: el
ciclo de Krebs y la cadena respiratoria.
Ciclo de ATP Y
OTROS
Krebs PRODUCTOS
ATP Y H2O
O
Cadena respiratoria

38. EL CATABOLISMO AEROBICO: P
Lípidos
CITOPLASMA
Grasas
Beta
oxidación
Acetil coA
La respiración celular ocurre dentro de la
mitocondria y consta de dos procesos: el
ciclo de Krebs y la cadena respiratoria.
Ciclo de ATP Y
OTROS
Krebs PRODUCTOS
ATP Y H2O
O
Cadena respiratoria

39. EL CATABOLISMO AEROBICO: P
Proteínas Carbohidratos Lípidos
CITOPLASMA
Aminoácidos Glúcidos Grasas
Beta
Desaminación Glucólisis
oxidación
ATP
Acido pirúvico
ATP
Acetil coA
La respiración celular ocurre dentro de la
mitocondria y consta de dos procesos: el
ciclo de Krebs y la cadena respiratoria.
Ciclo de ATP Y
OTROS
Krebs PRODUCTOS
ATP Y H2O
Cadena respiratoria

40. EL CATABOLISMO AEROBIO:
Degradación de glúcidos
Glucolisis: PASO 1
Glucolisis
La glucolisis ocurre en el citosol de la
célula. Durante ésta etapa no se necesita
oxígeno para su realización y se trata
simplemente de una secuencia de más o
menos nueve etapas. A lo largo de estas,
una molécula de glucosa se transforma
en dos moléculas de ácido pirúvico.
Se produce en todas las células
vivas, desde procariotas hasta
eucariotas animales y vegetales. Se
obtienen 2 moléculas de NADH y 4 de
ATP por lo que el balance final es de: 2
NADH , 2 ATP, 2 moléculas de acido
pirúvico, por molécula de glucosa
NOTA: ésta etapa no requiere oxígeno,
Pero las siguientes sí. De la figura se
debe tener en cuenta los productos
finales
Glucosa + 2 ADP + 2Pi + 2 NAD+ ==>2 Acido pirúvico + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 Agua

41. La respiración aeróbica ocurre en dos etapas: ciclo de Krebs y cadena respiratorio:
PASO 2LA OXIDACIÓN DEL ÁCIDO PIRÚVICO, un
paso intermedio: Lo primero que ocurre tras la
glucólisis es que el ácido pirúvico pasa desde el
citoplasma a la matriz mitocondrial, atravesando las
membranas. El ácido pirúvico sufre una oxidación, se
libera una molécula de CO2 y se forma un grupo acilo
(CH3-CO). Cada grupo acilo se une a un Coenzima A y
se forma acetilCoenzimaA.
Mitocondria
PASO 3 EL CICLO DE KREBS genera ATP, FADH
y NADH tiene lugar en la matriz de la
mitocondria en presencia de oxígeno. La
membrana mitocondrial externa es permeable
a la mayoría de las moléculas de pequeño
tamaño, sin embargo la interna tiene una
permeabilidad selectiva y controla el
movimiento de iones hidrógeno
PASO 4 EN LA CADENA RESPIRATORIA se
genera la mayor parte de ATP, acontece en las
crestas mitocondriales, donde se encuentran
las enzimas necesarias y específicas que
permiten el acoplamiento energético y la
transferencia de electrones. Para este proceso
se necesita oxígeno en la célula.

42. Rendimiento energético del catabolismo de la
glucosa
A partir de la oxidación de una molécula de glucosa se producen a
lo sumo 38 de ATP, repartidas de la siguiente manera:
El 40% de la energía libre producida en la oxidación de la glucosa se
retiene en forma de moléculas de ATP. En otras palabras, el proceso
tiene una eficiencia del 40%.

43. Degradación de los ácidos grasos: ß-oxidación de los ácidos grasos.
Los ácidos grasos son moléculas que suponen importantes depósitos de energía para la célula. En
un primer término los triglicéridos deben ser hidrolizados en el citoplasma por la acción de las
lipasas, originándose glicerol y sus correspondientes ácidos grasos. Los ácidos grasos
inmediatamente son degradados en la mitocondria en la ß-oxidación y el glicerol pasa a la ruta
catabólica glucolítica.
Degradación de los aminoácidos.
Las proteínas tienen fundamentalmente misiones biológicas distintas a las energéticas. Sin
embargo, en caso de necesidad, los aminoácidos son oxidados y los derivados de las oxidaciones
pueden entrar en el ciclo de Krebs y en la cadena respiratoria. Existen tres mecanismos de
oxidación de aminoácidos: transaminación, desminación oxidativa y descarboxilación.