Rutas Metabolicas

1. Explique mediante un cuadro las diferencias y similitudes que existen entre las rutas metabolicas de Catabolismo, Anabolismo y Anfibiotica.

RUTAS METABOLICAS

Anabolismo

responsable de:

* La fabricación de los componentes celulares y tejidos corporales y por tanto del crecimiento.

* El almacenamiento de energía mediante enlaces químicos en moléculas orgánicas (ATP).

*El anabolismo necesita energía la consumepor lo tanto es una reacción constructiva y de síntesis.

Catabolismo

Es el conjunto de procesos metabólicos que transforman las grandes moléculas orgánicas en moléculas pequeñas, liberándose energía.

En el catabolismo se produce, por ejemplo, la energía que las células musculares utilizan para contraerse, la que se emplea para mantener la temperatura del cuerpo, o la que se consume en los procesos anabólicos.

*El catabolismo es de degradación.

*El catabolismo libera energía.

Anfibolismo

*procesos metabólicos en los que se almacena gran cantidad de energía que se usará en anabolismo.

2. ¿Qué son y cuáles son los productos intermedios del metabolismo?

Pertenecen a este grupo los aminoácidos, los nucleótidos, las vitaminas, los ácidos orgánicos, y pueden incluirse también biopolímeros como enzimas.

Los procesos de obtención son aerobios y la formación de estos productos ocurre principalmente en organismos que han sido sometidos a mutaciones o que se los hace crecer en medios deficientes. En cualquier caso lo que se pretende es lograr una regulación anormal del metabolismo tal que la fuente de carbono y energía se derive hacia la formación del producto deseado. Por ejemplo, para la obtención de lisina se emplean cepas de Corynebacteriuin glutamicum que carecen de la enzima Homoserina deshidrogenasa, de este modo resulta ser autótrofo para metionina y Treonina (ver fig. 13). Además la enzima deshidroxipicolinato sintetiza no es inhibida por lisina. Esta conjuntamente con la treonina ejercen inhibición concentrada sobe la Aspartatoquinasa de modo tal que aún en este mutante no se acumulará lisina si en el medio de cultivo hay treonina libre. La estrategia para obtener lisina consiste en realizar el cultivo en condiciones tales que la concentración de treonina libre sea mínima, lo cual se consigue alimentando el cultivo con este aminoácido y tratando de mantener su concentración en valores muy pequeños. Así se evita la inhibición concertada, con lo cual la lisina, al no ejercer retro inhibición sobre la dihidroxipicolinato sintetasa, se acumula en el medio de cultivo.

El ejemplo visto es demostrativo de la importancia que tiene el conocimiento del metabolismo y su regulación en el momento de seleccionar los mutantes apropiados, como así también la elección de una técnica de cultivo adecuada en el momento de la producción.

En general, y a diferencia de los productos pertenecientes al primer grupo, no existe una relación directa entre la generación de energía y la síntesis de los productos de este grupo. Volviendo al ejemplo de la lisina, por cada mol formado se forman cuatro de NADH y se consume uno de ATP, por lo que la formación de lisina está asociada en una formación neta de ATP si se tiene en cuenta el poder reductor acumulado.

La cinética de formación de estos productos es más compleja que los del grupo 1, y no existe hasta el momento ninguna expresión simple que abarque a todos, si bien Roels y Kossen han propuesto la siguiente ecuación para ser ensayada con este tipo de productos.

La misma posee gran flexibilidad ya que se puede tomar cualquier valor mayor que cero, lo que permite ajustar distintas relaciones entre q p y m. Por ejemplo si e = 1, la relación entre qp y p es directa; sie = 100 se tiene que qp alcanza valores cercanos al máximo aún a valores pequeños de m/mm. En general, y cualquiera sea el producto, se trata siempre de encontrar que tipo de relación existe entre qp y m, ya que éste es uno de los factores a tener en cuenta en el momento de planear la estrategia dé producción.

3. explique y esquematice las tres fases del catabolismo.

Fase I Las grandes macromoléculas se degradan en sus monómeros con enzimas específicos Ocurre fuera de la célula, como en la digestión.

Fase II Los monómeros son degradados por procesos específicos hasta Acetil-CoA. Se produce algo de ATP. Glucólisis, -oxidación, transaminación.

Fase III El Acetil-CoA es oxidado hasta CO2 y H2O, originando gran cantidad de NADH (PODER REDUCTOR) y ATP. Ocurre en la mitocondria. También se genera ATP en la fosforilación oxidativa.

Las principales rutas catabólicas son:

• Anaeróbica (en el citoplasma): glucólisis, rotura de triglicéridos, desaminación y transaminación.

• Anaeróbica (en la mitocondria): transporte electrónica y oxidación.

• Aeróbica (en la mitocondria): Fosforilación oxidativa.

4. Explique y esquematice las tres fases de la biosíntesis

Fases de la Biosíntesis

Fase de activación de los

aminoácidos

Mediante la enzima aminoacil-ARNt-sintetasa y de ATP, los aminoácidos pueden unirse ARN específico de transferencia, dando lugar a un aminoacil-ARNt. En este proceso se libera AMP y fosfato y tras él, se libera la enzima, que vuelve a actuar.

Inicio de la síntesis

proteica

ARN se une a la subunidad menor de los ribosomas, a los que se asocia el aminoacil-ARNt. A este grupo, se une la subunidad ribosómica mayor, con lo que se forma el complejo activo o ribosomal.

Elongación de la cadena

polipeptídica

El complejo ribosomal tiene dos centros o puntos de unión. El centro P o centro peptidil y el centro A. El radical amino del aminoácido inciado y el radical carboxilo anterior se unen mediante un enlace peptídico y se cataliza esta unión mediante la enzima peptidil-transferasa.Al finalizar el tercer codón, el tercer aminoacil-ARNt se sitúa en el centro A. A continuación se forma el tripéptido A y después el ribosoma procede a su segunda translocación. Este proceso puede repetirse muchas veces y depende del número de aminoácidos que intervienen en la síntesis.

Finalización de la síntesis

de proteínas

En la finalización de la síntesis de proteínas, aparecen los llamados tripletes sin sentido, también

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