METABOLISMO - PowerPoint

Document Sample
METABOLISMO - PowerPoint Powered By Docstoc
					      METABOLISMO


         Fabiola León Velarde
Dpto. de Ciencias Biológicas y Fisiológicas
      METABOLISMO ENERGÉTICO


 METABOLISMO          Sumatoria de TODAS las reacciones
(DEFINICIÓN GENERAL)      químicas que ocurren dentro
                                 del organismo




                ANABOLISMO           CATABOLISMO


             SIMPLE    COMPLEJO   COMPLEJO        SIMPLE
      METABOLISMO ENERGÉTICO
Primera Ley de la Termodinámica:
 “la energía no se crea ni se destruye, solo
                se transforma”
            ENERGÍA QUÍMICA (ALIMENTOS)

                    DIGESTIÓN    BIOSINTESIS      Proteínas

                    ABSORCIÓN    ALAMCENAMIENTO
                                 DE ENERGÍA       Glicógeno

                                 TRABAJO          Contracción
                                                   Muscular
EXCRECIÓN                         CALOR
         TASA METABOLICA BASAL



 TASA METABOLICA   Tasa metabólica de un
    BASAL (TMB)     organismo en reposo en
                    ayuno y que se encuentra
                    realizando SOLO funciones
                    vitales para la vida
                    (Ej. respiración, circulación,
                    tono muscular, etc.).
       TASA METABOLICA (TM)
 TASA METABOLICA   energía metabólica
         (TM)       liberada por unidad de
                    tiempo

                    método para determinar
 Calorimetría
                    TM en base a la cantidad
                    de energía metabólica
                    liberada
           TASA METABOLICA:
                  MEDICIÓN
Puede medirse:
 CALORIMETRIA INDIRECTA   Determinando al diferencia
                           entre la energía de los alimentos
                           ingeridos y la de los alimentos
                           excretados (Kcal)
 CALORIMETRIA DIRECTA     Determinando la cantidad
                           total de calor producida por
                           el organismo


 TASA                     Determinando el
  METABOLICA               consumo de O2 = VO2
CALORIMETRIA INDIRECTA:
1) Determinado por al diferencia entre la energía
de los alimentos ingeridos y excretados (Kcal)

    TM = Energía de alimentos        Energía de alimentos
                   ingeridos             excretados
 La diferencia indica el gasto de energía.
 Este método:
         requiere medir las Kcal          muy laborioso

         asume que no hay cambios
          en la composición del
          organismo como ó
          en el almacén de grasas
CALORIMETRIA DIRECTA:
2) Determinación de TM por cantidad total de
   calor producido
 TM también se puede medir determinando la cantidad total de calor
  producido por el organismo.

 Este método:
          da información acerca de
           TODO el combustible usado
                                                 c
          Requiere de un calorímetro         calor producido por el
                                              organismo es medido
                                              por la ≠ de T (º C) en
                                              el H2O quecircula por
                                              el calorímetro

                                              muy costoso
NOTA:

 La energía de los alimentos que no es absorbida se
  encuentra en heces y orina.

 La energía excretada no se pierde, sino mas bien NO
  se encuentra disponible para ser procesada por el
  metabolismo de ese organismo (1era Ley de la
  Termodinámica).
CALORIMETRIA INDIRECTA:
3) Determinación del consumo de O2 = VO2
 “La cantidad de calorías producidas por cada litro de
    O2 en el metabolismo es relativamente constante,
        cualquiera que séa el combustible usado:
          carbohidratos, lípidos ó proteínas”
Carbohidratos:
       4.2 Kcal / g ÷ 0.84 LO2 / g = 5.0 Kcal / LO2
Lípidos:
       9.4 Kcal / g ÷ 2.0 LO2 / g = 4.7 Kcal / LO2
Proteínas:
         4.3 Kcal / g ÷ 0.96 LO2 / g = 4.5 Kcal / LO2
   ≠ cantidad de energía / g ≠ cantidad de O2 / g = cantidad de energía / LO2
   de combustible            de combustible
 COCIENTE RESPIRATORIO (CR o RQ):
 Es la relacón del volumen de CO2 producido entre el
 volumen de O2 consumido por unidad de tiempo
                  C.R. (RQ) = V CO2
                              V O2
 Este método:
     requiere la determinación de la        técnicamente
                                             muy sencillo
      cantidad de O2 empleado en los
      procesos de oxidación

     puede ser empleado como medida         aplicable a cualquier
                                             sustrato combustible
      de TM porque la cantidad de calorias
                                             (carbohiratos,
      producidas por Litro de O2 empleado    lípidos, proteínas)
      en el metabolismo es relativamente
      constante
 COCIENTE RESPIRATORIO (RQ)

 Las razones para emplear VO2 y no VCO2
 como medida de la TM son:
     La gran cantidad de CO2 que hay en el organismo es
      fácilmente intercambiable.
                Ej. Hiperventilación
     La oxidación de los diferentes combustibles dan
      diferentes cantidades de energía / Litro de CO2
     Además con la medida del VO2 no es necesario
      conocer exactamente que combustible esta siendo
      oxidado en un momento dado.
  COCIENTE RESPIRATORIO (RQ)
 Carbohidratos: cuando se oxidan completemente, el
       consumo de VO2 es = a la producción de CO2
Ej. Glucosa:
           C6H12O6 + 6 O2     6 CO2 + 6 H2O

1 mmol de glucosa (180g) requiere:
             6 x 22.4mL = 134.4 mL de O2
             6 x 22.4mL = 134.4 mL de CO2

                C.R. = 134.4 mLCO2 = 1
                       134.4 mL O2
 COCIENTE RESPIRATORIO (RQ)
 Lípidos: cuando se oxidan, el VO2 consumido
           sobrepasa al VCO2 formado.

Ej. Tripalmitina:
        C51H98O6 + 7.5 O2   51 CO2 + 49 H2O

1 mol de tripalmitina (806g) requiere:
            72.5 x 22.4mL = 1624 mL de O2
            51.0 x 22.4mL = 1142 mL de CO2

                C.R. = 1142 mLCO2 = 0.7
                       1624 mL O2
  COCIENTE RESPIRATORIO (RQ)
 Proteínas: no son oxidadas completamente en el
                 oraganismo, parte de ellas son
  excretadas                       como
  componenetes nitrogenados.

Ej. 1mg N2 en la orina = 6.25 mg de proteína
                                         0.8
                 C.R. = 4.76 mL CO2 =
                        5.94 mL O2
 Alcance Metabólico

 Rango posible de tasas metabólicas: alcance
  metabólico aeróbico
 Describe la relación de la tasa metabólica máxima
  a la tasa metabólica basal
 La TM aumenta de 10 a 15 veces durante el
  ejercicio.
 Durante la actividad sostenida (i.e. marathon)
  aumentan los procesos anaeróbicos.
VIAS ANAEROBICAS POSIBLES:
              Lactato

 PIRUVATO    Etanol

              Acetil CoA


 Glucosa+2Pi+2ADP  2Etanol+2CO2+2ATP
 Glucosa+2Pi+2ADP  2Lactato+2ATP
 Piruvato+NAD++CoAAcetilCo+CO2+NADH+H
                          +
                           Oxaloacetato (C. de Krebs)
Deuda de Oxígeno
 Periodos de absorción y de post-absorción

 P. de absorción: en el intestino
 P. de post-absorción: mobilisación
   Glucogenolisis     – glucógeno  glucosa
   Lipolisis - triglicéridos  ácidos grasos
   Proteólisis - proteinas  aminoácidos
   Gluconeogénesis –
      aminoácidos  glucosa “nueva”
 En hígado, músculo esquelético, tejido adiposo
Sustratos almacenados, uso en el
periodo de post-absorción.

               Contenido   Contenido
 Sustratos
                corporal   energético   Total %
 usados
                  (kg)      (kcal/g)

 Carbohidrat      0.5          4          1

 Triglicerol     15.6          9          78

 Proteina         9.5          4          21
Sustratos Preferenciales
 Cerebro  glucosa


 Otros tejidos  glucosa o ácidos grasos


 En hipoglicemia, sustrato preferencial 
  ácidos grasos. La glucosa se “guarda” para el
  cerebro.
Control de las Vías
 Producción de ATP : glucolisis, ciclo de
  krebs, y fosforilación oxidativa
 Controladas por:


      Niveles de glucosa en plasma: receptores
       en hipotálamo y páncreas

      Hormonas secretadas: insulina y glucagón
     TASA METABOLICA (TM) Y
     TAMAÑO CORPORAL (Pc)
  Un elefante (Pc = 4 toneladas) es un millón de
   veces mayor que una musaraña (Pc = 4 gramos.).

  La TM (VO2) de un animal mas grande sera mayor:

       Elefante                  Musaraña
       268000 mLO2/h             35.5 mLO2/h


Mas si la TM se calcula por gramo de Pc:
       0.07 mLO2/h                 7.4mLO2/h
TASA METABOLICA (TM) Y
TAMAÑO CORPORAL (Pc)




Log VO2 (mL / h) = Log 0.68 + 0.75 Log Pc
TASA METABOLICA (TM) Y
TAMAÑO CORPORAL (Pc)
 Asumiendo que VO2 es proporcional a Pc:


Vaca diseñada             tendría
                          una temperatura de
a partir del VO2 de
                          100 (ºC) para
ratón:
                          mantenerse fría

Ratón diseñado a          tendría que tener un
partir del VO2 de         pelaje de 20cm de
una vaca:                 espesor para
                          mantenerse caliente

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:516
posted:12/13/2011
language:
pages:25