jueves, 30 de abril de 2009

Umbral anaeróbico o umbral de lactato

El lactato es una sustancia resultante del metabolismo de la glucosa (de su consumo), que está continuamente produciéndose en el organismo, tanto en reposo como durante el ejercicio. Su característica principal para nosotros es que es ácida. Su eliminación necesita oxígeno.

Mientras hay suficiente oxígeno disponible (como en reposo), el lactato va siendo metabolizado a medida que se produce y su concentración se mantiene estable en el organismo.

Cuando hacemos ejercicio, se consume mucho más glucosa y, por tanto, se produce más lactato. Esto lo compensa el organismo obteniendo más oxígeno para las células: aumenta la frecuencia y profundidad de las respiraciones y se acelera el ritmo cardíaco. De esta manera se mantiene estable el lactato.

Si el ejercicio sobrepasa la capacidad del organismo para aportar el suficiente oxígeno para metabolizar el lactato, éste comienza a acumularse en la sangre. El momento exacto en que ésto comienza se llama "umbral de lactato", tolerancia al lactato (un término médicamente inexacto) o, en inglés "anaerobic threshold" o "lactate threshold". Esto se traduce como umbral anaeróbico o umbral de lactato (anaeróbico, porque a partir de este momento el exceso de lactato habrá de metabolizarse sin "aire" por una vía mucho más lenta).

El acúmulo del lactato, una sustancia ácida, obliga al organismo, entre otras cosas, a respirar más deprisa, quizá sobrepasando nuestra capacidad, y empeora rapidamente la capacidad de los músculos para contraerse, con lo que el rendimiento del deportista cae en pocos minutos.

Lo que importa para nosotros de todo ésto, es que está ampliamente demostrado que el entrenamiento (endurance training, le llaman los ingleses) modifica el umbral anaeróbico, desplazándolo hacia un mayor porcentaje de consumo de oxígeno máximo, es decir, hablando en cristiano, es como si no se necesitara tanto oxígeno para la misma cantidad de lactato.

Para conocer nuestro umbral de lactato exactamente, hay que realizar una prueba bastante complicada (estudio metabólico) que normalmente no está a nuestro alcance. No obstante, los pulsómetros suelen traer unas tablas en las que, según nuestra edad, frecuencia cardíaca y otros datos, nos hace posible hacernos una idea, que normalmente se expresa en un porcentaje de nuestra frecuencia cardíaca submáxima (220-edad).

La manera más cómoda de aumentar el umbral anaérobico, sin disponer de datos, es realizar tandas de esfuerzos (sprint por ejemplo) por encima de la frecuencia cardíaca que nos hace entrar en el umbral anaeróbico, durante tiempos progresivamente crecientes, aunque siempre cortos.

CONSUMO MAXIMO DE DE OXÍGENO

Cuando se realiza ejercicio físico cambian rápidamente las necesidades energéticas y por tanto metabólicas y se produce la adaptación corporal en un tiempo más o menos rápido, dependiendo de la intensidad del esfuerzo y del estado funcional del sujeto. Es el sistema de trasporte de oxigeno (O2) el encargado de satisfacer esas demandas energéticas. El VO2 es expresión directa de las necesidades metabólicas del organismo en un momento dado y el mejor determinante del nivel metabólico alcanzado en un esfuerzo.

El VO2máx. es un parámetro que nos indica la máxima capacidad de trabajo físico de un individuo y nos valora de forma global el estado del sistema de trasporte de O2 desde la atmósfera hasta su utilización en el músculo, integrando el funcionamiento del aparato respiratorio, cardiovascular y metabolismo energético. El consumo de O2 (VO2) va a depender de factores centrales (corazón y pulmones) y de factores periféricos como la diferencia arterio-venoso de O2 (dif (a-v) O2), la cual depende a su vez de factores que condiciona el contenido de O2 en la sangre arterial (ventilación, difusión, trasporte de O2 desde los pulmones hasta la células) y en la sangre venosa (extracción de O2 por los tejidos). Por lo tanto el VO2 es el producto del gasto cardiaco (producto de la frecuencia cardiaca por el volumen latido) por la dif(a-v)O2.

La medida del Consumo Máximo de Oxigeno (VO2 max.) es pues un excelente criterio de aptitud a los ejercicios de larga duración (aerobios). Su determinación exige la realización de un ejercicio de intensidad elevada y la utilización de materiales especializados Ciclo ergómetro y Tapiz ó Cinta de Esfuerzo, Analizador computarizado de gases, Electrocardiógrafo, Esfingomanómetro para medición de presión arterial… Los resultados se expresan en litros de oxígeno consumidos por minuto ó relativizados al peso en mililitros por Kgs. Así para cada deporte, han sido establecidos los consumos de oxígenos realizados tanto por los campeones mundiales como por los niveles intermedios. Por otra parte, los deportistas y sus entrenadores efectúan una demanda cada vez superior de este tipo de dados, lo cual les permite conocer sus posibilidades, aptitudes y estado general.

EL DEPORTISTA podrá ver su evolución en el transcurso del tiempo.Hay que tener en cuenta que un consumo de oxígeno elevado, permite entrenamientos de más intensidad y una mejor recuperación post-ejercicio, pudiendo intervenir indirectamente en la calidad de las marcas, aún en las de corta duración.Durante las pruebas se realiza un Electrocardiograma de esfuerzo y asimismo se determina la presión arterial durante el esfuerzo. Se controlan informáticamente las constantes del rendimiento energético. Ello se realiza a través de un analizador de gases K4B2 y un ordenador analizando y valorando hasta cerca de 50 parámetros cardiorrespiratorios y metabólicos, eliminándose posibles situaciones patológicas durante la prueba, que son totalmente comparables al desarrollo del deporte practicado.

El VO2máx. es un parámetro reproducible y su determinación se realiza de una forma fiable y precisa mediante una prueba de esfuerzo incremental con sistema de análisis del intercambio de gases respiratorios y de la ventilación pulmonar. Conforme la intensidad es mayor, el organismo responde con un mayor gasto energético, hasta una intensidad de ejercicio en que a pesar de aumentar la carga, el VO2 no aumenta más. Existen múltiples factores que influyen en la obtención del VO2máx. como la edad, el nivel de condición física, el protocolo utilizado y la motivación del paciente.

El VO2máx. es variable entre individuos, y depende de múltiples factores como la herencia, la edad, el sexo, el peso y el grado de entrenamiento. La genética es un determinante importante de la condición aeróbica pudiendo condicionar hasta el 60% del VO2máx.


LOS TRES SISTEMAS ENERGÉTICOS

Son tres sistemas de energía distintos que proveen a los músculos con la energía para
mantener o repetir el esfuerzo intenso:

• El sistema energético anaeróbico aláctico no requiere oxígeno, utiliza la energía
almacenada en la célula como combustible, no produce ácido láctico y es la
principal fuente de energía para la actividad que dura hasta 10 segundos con
máxima intensidad

• El sistema energético anaeróbico láctico no requiere oxígeno, utiliza
carbohidratos como combustible, produce ácido láctico y es la fuente principal de
energía para actividades que duran entre 11 segundos y 2 minutos con una
intensidad cercana a la máxima.

• El sistema energético aeróbico necesita oxígeno, utiliza grasas y carbohidratos
como combustible, no produce ácido láctico y es la fuente principal de energía
para actividades que duran más de 2 minutos con una intensidad media o baja.

Hay dos tiempos de trabajo que marcan el paso de un sistema de energía a otro:

• 10 segundos. Durante los 10 primeros segundos de actividad, el sistema
anaeróbico aláctico provee la mayor cantidad de energía requerida; después de 10
segundos el sistema anaeróbico láctico llega a ser el mayor proveedor de energía.

• 2 minutos. Después de los primeros 10 segundos de actividad y hasta los 2
minutos de actividad, el sistema anaeróbico láctico provee la mayoría de energía;
después de 2 minutos, el sistema aeróbico es la fuente principal que suministra
energía.

FUENTES ENERGETICAS ANAEROBICAS ALACTICAS

El ATP y la fosfocreatina son fuentes energéticas anaeróbicas. La enérgica derivada de la degradación de la fosfocreatina se utiliza para formar ADP y Pi ( fosfato inorgánico) que producirá ATP. Estas dos fuentes de energía se consideran anaeróbicas alacticas, es decir son reacciones que ocurren en ausencia de oxigeno.

Cuando el trabajo físico se realiza con un máximo de intensidad y es de corta duración (hasta 10 seg.) la resintesis de ATP se lleva a cabo con la propia desintegración de ATP y con la fosfocreatina, que también es almacenada en los músculos.

El ATP debe ser sintetizado continuamente pues no hay un depósito apreciable de esta sustancia en el musculo. Esta fuente de energía apenas dura 2º 3 seg. Así, los movimientos bastante rápidos, cuya duración no supera este intervalo de tiempo, son los que principalmente utilizan esa fuente de energía. Un salto en baloncesto, un remate en futbol, y un levantamiento de pesas son actividades físicas que recurren a dicha fuente de energía. La primera vía energética que se pone en funcionamiento para mantener estables los niveles musculares de ATP es la fosfocreatina.

Los depósitos de fosfocreatina en el musculo también son limitados, por lo que esta fuente de energía permite realizar esfuerzos que pueden durar 10-15 segundos.

domingo, 26 de abril de 2009

OXIDACION DE PROTEINAS

OXIDACION DE PROTEINAS: DETERMINACION DE GRUPOS CARBONILO.
El metabolismo origina daños celulares. Oxidantes derivados del metabolismo normal daña el DNA, proteínas y lípidos. Estos daños parecen los principales responsables del envejecimiento y de algunas enfermedades como el cáncer, enfermedades cardiovasculares, cataratas, etc. Muchos de los daños oxidativos los producen especies reactivas de oxígeno, como el anión superóxido (O2-), el peróxido de oxígeno (H2O2) yel radical hidroxilo( OH). El radical hidroxilo es el radical libre mas reactivo y, generalmente se produce como consecuencia de una reacción de Fenton, en la que el H2O2 reacciona con hierro libre presente en el medio. Que es la oxidacion de proteinas

Un.la oxidacion es un proceso muy complejo por q sus componebtes los aminoacidos conntienen nitrógeno el cual no puede ser oxidado.las proteinas ápenas contribuyen en la produccion de enrgia salvo en situaciones extremas en las q los otros sustratos energeticos se encuentran agotado por ejm en el caso de las persnonas q se encuentran a regimen de alimentacion muy hipocaloricos o q hacen huelga de hanbre consecuencias fisiologicas de la oxidacion de las proteinas por carbohilacion en diversos sistemas bioloogicos.

resumen
el metabolismo celular aerobico,al utilizar dioxigeno como ultimo aceptar de electrones en la cadena respiratoria causa inevitablemente la produccion
de especies reactivas del oxigeno (eros) q oxidan cualquier macromolecula a su alcance de lipidos y proteínas .la investigacion de los mecansmos de oxidacion de proteinas se ha intensifeicado en los ultimos 20 años devido a la creciente evidencia que ha
correlacionado procesos como el envejecimiento y diversas patologias humanas con el aumento de la oxidacion proteica .las proteinas sufren varios tipos de oxidacion una de ellas la formacion de grupos c arbonilo ha sido utilizado metabolicamnete para evaluar el daño de gravedad en diferentes sistemas biologicos

Metabolismo de lípidos

Metabolismo de lípidos
Los ácidos grasos (AG) son los componentes principales de los lípidos complejos (triacilgliceroles,fosfolípidos).
Los triacilgliceroles son la forma más importante de almacenamiento de energía en los animales. Este tipo de almacenamiento presenta sus ventajas, al oxidarse el C de los AG producen más ATP que cualquier otra forma de C, además, los lípidos están menos hidratados que los polisacáridos, por lo que ocupan menos espacio. Los AG se incorporan a las membranas celulares. Elprincipal órgano de interconversión y metabolismo de lípidos es el hígado.
Biosíntesis de ácidos grasos
El hígado, el tejido adiposo y la glándula mamaria son los sitios más importantes de biosíntesis de AG.
La actividad del tejido adiposo predomina en el rumiante. Los principales sustratos para la síntesis deAG son el acetil-CoA y el NADPH, éstos se generan en la glucólisis, el ciclo de las pentosas y el ciclode Krebs.
El enzima citrato sintasa convierte al acetil CoA y al OAA en citrato y de esta manera logracruzar la membrana mitocondrial para salir al citoplasma; el citrato es retransformado en acetil CoA yOAA en el citosol por el enzima ATP-citrato liasa.
El oxalato se convierte en malato para regresar a lamitocondria e incorporarse al ciclo de Krebs. El enzima málica descarboxila al malato en piruvato quepuede ser transportado a la mitocondria. Este enzima en el citosol genera NADPH, necesario para lasíntesis de AG.
Los enzimas para la síntesis de AG están organizados en un complejo multienzimático en losanimales.
El complejo es llamado ácido graso sintasa que además incluye la proteína transportadora de acilos (PTA o ACP). Sólo hay una reacción en la síntesis de AG que no ocurre en el complejo, ésta es la formación de malonil-CoA a partir de acetil-CoA la cual es catalizada por la acetil-CoA carboxilasa.
El complejo ácido grasa sintasa cataliza: la unión entre el acetil-CoA y malonil-CoA, una reacción de condensación, reacciones de reducción, de continuación, de elongación, desaturación. La síntesis de AG produce principalmente ácido palmítico, que será el sustrato para producir una variedad de AG.
En los rumiantes, el acetato es la fuente más importante para la síntesis de AG. Los enzimas ATPcitrato liasa y málica no funcionan. Por esta razón los rumiantes recurren al ciclo de las pentosas, a laoxidación de isocitrato a α-cetoglutarato en el citosol y la desviación isocitrato-oxaloacetato en la mitocondria, para conseguir equivalentes reductores (NAPDH).
La primera reacción limitante de la síntesis de AG es la síntesis de malonil-CoA. El enzima acetil-CoA carboxilasa es estimulado por elevadas concentraciones de citrato y altas concentraciones de ATP.
Por el contrario es controlada por mecanismos de fosforilación y desfosforilación. El enzima fosforilado es menos activo. La insulina promueve la desfosforilación y el glucagon la fosforilación.

Oxidación de los ácidos grasos
Cuando el aporte de energía de la dieta es insuficiente, el animal responde con la señal hormonal, que se transmite al tejido adiposo por medio de la liberación de adrenalina, glucagon u otras hormonas.
Éstas se unen a la membrana de la célula adiposa y estimulan la síntesis del quien activará a una proteína quinasa que fosforila y activa a la triglicérido lipasa. Los triglicéridos se hidrolizan a diglicéridos, liberando un ácido graso del carbono 1 ó 3 del glicerol. Los diglicéridos y los monoglicéridos son hidrolizados rápidamente para producir ácidos grasos y glicerol.
El ácido graso no esterificado sale a la sangre y se une a la albúmina para ser transportado a otros tejidos, y el glicerol será utilizado por el hígado para la producción de glucosa.
Los AG se oxidan en el carbono β, de ahí el nombre de β-oxidación y se degradan a ácido acético y un ácido graso con dos carbonos menos:
La β-oxidación inicia con una reacción de deshidrogenación (acil-CoA deshidrogenasa), utilizando a FAD como coenzima. El producto de esta reacción es un enoil-CoA y . El enoil-Coa es hidratado por la enoil-CoA hidrasa, se produce un hidroxiacil-CoA. El grupo hidroxilo de este compuesto es oxidado por y la hidroxiacil-CoA deshidrogenasa, se produce β-cetoacil-CoA y NADH. El último paso es catalizado por una tiolasa, produciendo acetil-CoA y un acil-CoA, con dos carbonos menos que el sustrato inicial.
Estos pasos se repiten hasta que en la última secuencia de reacciones el butiril-CoA es degradado a dos acetil-CoA.
En los rumiantes, la oxidación de AG de cadena impar puede representar tanto como el 25% de sus requerimientos de energía. La oxidación de un AG de 17 carbonos daría por resultado 7 acetil-CoA y un propionil-CoA. El propionil-CoA es también un producto de la degradación de valina e isoleucina.
El propionil-CoA es convertido en succinil-CoA y será utilizado en el ciclo de Krebs




oxidacion de carbohidratos

Metabolismo de carbohidratos (CHOs)
Los carbohidratos de la ración proporcionan más del 50% de la energía necesaria para el trabajo
metabólico, el crecimiento, la reparación, la secreción, la absorción, la excreción y el trabajo mecánico.
El metabolismo de CHOs incluye las reacciones que experimentan los CHOs de orígenes alimentarios
o los formados a partir de compuestos diferentes a los CHOs. La oxidación de este tipo de glúcidos
proporciona energía, se almacenan como glucógeno, sirven para la síntesis de aminoácidos no
esenciales y ante el exceso de CHOs se favorece la síntesis de ácidos grasos.
Glucólisis
La glucólisis es un proceso común a todas las células, es la principal vía metabólica de utilización dehexosas, principalmente glucosa pero también directamente de la fructosa y de la galactosa.
El conjunto de las reacciones permiten oxidar parcialmente la glucosa para formar piruvato con el objeto de liberar energía para sintetizar ATP. Esta vía se desarrolla totalmente en el citoplasma celular en condiciones anaeróbicas o aeróbicas. Pueden considerarse dos fases dentro de esta vía.
Primera fase de la glucólisis
1.1. La glucosa se fosforila en el alcohol por la hexoquinasa. La hexoquinasa une el fosfato del ATP mediante un enlace fosfoéster y la transforma en Glucosa-6-fosfato. La Glucosa-6-P está preparada para los procesos que continúan en la glucólisis. La fosforilación transforma 1 molécula neutra en una molécula cargada negativamente. Hace que ahora, la glucosa-6-P no pueda volver a salir por la membrana debido a su carga negativa.
2.2. A la célula no le gusta la forma aldosa y hace la forma cetosa (Fructosa-6-P). Es realizado por la fosfoglucosa isomerasa.
3.3. Implica la adquisición de un segundo fosfato que va a parar al C1 y forma la fructosa-1,6-bisfosfato. Lo relaiza la fosfofructoquinasa-1 (PFK-1). La fructosa-1,6-bisfosfato es completamente simétrica. La PFK-1 es un enzima clave en la glucólisis.
4.4. La fructosa-1,6-bisfosfato se parte por la mitad y da dos moléculas (dihidroxiacetona-fosfato(DHAP) y gliceraldehido-3-fosfato (G3P)). La glucólisis se da a partir del gliceraldehido-3-P. El equilibrio está desplazado hacia la dihidroxiacetona-fosfato. Sólo un 5% es Gliceraldehido-3-P. La desaparición contínua de G3P transforma la DHAP en G3P. Todo acaba siendo G3P.
Segunda fase de la glucólisis
A partir del G3P comienzan las transformaciones que dan lugar a Piruvato (Pyr) (reacciones de oxidación).
1.1. La primera reacción es que el enzima Gliceraldehido-3-Fosfatodeshidrogenasa oxida el grupo aldehido a ácido (gasta un NAD, que se reduce a NADH). Produce un enzima que es capaz de incorporar un fosfato al ácido carboxílico correspondiente. Se forma un éster. La fosforilación a nivel de sustrato se consigue porque hay ATP con un fosfato ya activado.
2.2. El 1,3-Bisfosfoglicerato cede 1 fosfato para sintetizar ATP. La reacción la cataliza la fosfogliceratoquinasa. El producto de la síntesis de ATP es el 3-fosfoglicerato. Sufre transformaciones que dan lugar a la síntesis de Pyruvato. El P3 debe pasar a la posición 2. Se consigue mediante el enzima fosfogliceromutasa. La mutasa tiene un fosfato activo, que se lo da a la posición 2. En un momento hay dos fosfatos, pero luego, se lo quita de la posición 3. Todas las mutasas funcionan así. Se hace para liberar el OH en la posición 3.
3.3. Se produce la deshidratación del OH. Se transforma el alcohol en enol, por la enolasa. Es parecido a Pyruvato, pero con enol y un fosfato. Se llama fosfoenolpiruvato (PEP). Es una molécula muy inestable que se transforma en Pyruvato por la Pyruvatoquinasa y se acopla la energía que se desprende para sintetizar ATP.
ANÁLISIS ESTEQUIOMÉTRICO DE LA GLUCÓLISIS
Glucosa + 2Pi + 2 ADP + 2 NAD+ 2 Pyr + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
La glucólisi es una vía que transforma la glucosa en Pyruvato y, a su vez, reduce 2 NAD+ del citosol a NADH y usa 2 Adp para formar 2 ATP.
La célula en cuanto puede, transforma otros monosacáridos a moléculas que están en la vía de la glucólisi.

sábado, 25 de abril de 2009

SISTEMAS DE ENERGIA

SISTEMAS DE ENERGIA

Los sistemas energéticos son las vías metabólicas por medio de las cuales el organismo obtiene energía para realizar trabajo.

FUENTES DE ENERGIA:

Los alimentos se componen de distintas sustancias como son: Carbono, Hidrógenos, oxigeno y, en el caso de las proteínas, nitrógeno entre otras.
Los enlaces celulares en los alimentos son relativamente débiles y proporcionan poca energía, cuando se descomponen (rompen). En consecuencia, los alimentos no se usan directamente para las operaciones celulares. En lugar de esto, los enlaces de las moléculas de los comestibles,
La energía se libera químicamente dentro de nuestras células, almacenándose luego en forma de un compuesto altamente energético denominado adenosina trifosfato (ATP.)

Hidratos de carbono:

Los Hidratos de carbono se convierten finalmente en glucosa, un monosacárido (azúcar de una sola unidad) que es trasportado por la sangre a los tejidos activos (la mitocondria de las células) donde se metaboliza. (Es por esto que las personas con diabetes no deben ingerir grandes cantidades de Hidratos de carbono).

Las reservas de glucógeno se encuentran en el músculo y en el hígado y son limitadas, por lo tanto pueden agotarse con facilidad, a menos que la dieta contenga una razonable cantidad de hidratos de carbono. Sin una ingestión adecuada de ellos, los músculos y el hígado pueden quedar desprovistos de su principal fuente de energía. (Así se encuentra la explicación de porque los deportista ingieren grandes cantidades de Hidratos de carbono antes de las competencias)

Grasas:

Las grasas y las proteínas también se usan como fuentes energéticas. Nuestro cuerpo acumula mucha más grasa que hidratos de carbono. (y aquí está el problema de muchos….) Pero las grasas son menos accesibles para el metabolismo celular. Porque primero deben ser reducidas desde su forma más compleja (triglicéridos) a sus componentes básicos (glicerol y ácidos grasos libres.) Solo estos se usan para formar ATP. No obstante, el ritmo de liberación de energía de estos compuestos es demasiado lento para satisfacer todas las demandas de energía de la actividad muscular intensa. (Es por eso que para
quemar grasas como se denomina vulgarmente debemos realizar ejercicios durante un tiempo prolongado)





Proteínas:

El proceso por el que las proteínas o las grasas se transforman en glucosa recibe el nombre de gloconeogénesis. Alternativamente, las proteínas pueden convertirse en ácidos grasos. Esto recibe el nombre de lipogénesis. Las proteínas pueden aportar entre el 5% y el 10% de la energía necesaria para mantener un ejercicio prolongado. Y solo sus unidades más básicas (aminoácidos) pueden ser utilizados para obtener energía.


Nuestro cuerpo funciona con un solo combustible llamado ATP, es decir que cualquier alimento que ingerimos primero debe transformarse en ATP. Algunos de ellos lo hacen de forma más rápida y otros de forma más lenta. Y cada uno de ellos brinda una cantidad diferente de ATP por cada molécula de alimento ingerido.

El ATP se genera mediante tres sistemas energéticos:

 El sistema ATP-PC.
 El sistema Glucolítico.
 El sistema oxidativo.

Entre el 60% y el 70% de la energía del cuerpo humano se degrada a calor. El resto se utiliza para trabajos mecánicos y actividades celulares.

La energía que obtenemos de los alimentos que son: Hidratos de carbono, grasas y proteínas.

La energía que obtenemos de los alimentos se almacena en un compuesto altamente energético llamado ATP. Los hidratos de carbono proporcionan aproximadamente 4 Kcal. (Kilocalorías) de energía por gramo, comparado con las 9 Kcal/gramo de las grasas. Pero la energía de los hidratos de carbono es más accesible. Las proteínas también pueden proporcionar energía.

En el sistema ATP-PC, un fosfato inorgánico es separado de la fosfocreatina mediante la acción de la creatincinasa. Y este puede combinarse entonces con ADP. Para formar ATP. Este sistema es anaeróbico (funciona sin oxigeno) y su función principal es la mantener los niveles de ATP. La producción de
Energía es de 1mol (una molécula) de ATP. Por cada molécula de PC. (Fosfocreatina.)

El sistema Glucolítico comprende el proceso de la glucólisis, por el cual la glucosa o el glicógeno se descomponen en ácido pirúvico mediante las enzimas glucolíticas. Cuando se lleva a cavo sin oxigeno, el ácido pirúvico se convierte en ácido láctico. Una molécula de glucosa produce 2 moles de ATP; pero una molécula de glucógeno produce 3 moles de ATP.

Los sistemas de ATP-PC y Glucolítico son contribuidores importantes de energía durante los primeros minutos de ejercicio de alta intensidad.
El sistema oxidativo es el más complejo de los sistemas energéticos, el proceso mediante el cual el cuerpo descompone combustibles con la ayuda de oxigeno para generar energía bien llamado sistema aeróbico.

Se lo llama respiración celular dado que se emplea oxigeno y esta producción oxidativa de ATP se produce dentro unas organelas especiales de la célula llamada mitocondria.

Los músculos necesitan un aporte continuo de energía para producir la fuerza necesaria durante las actividades de larga duración. A diferencia del sistema anaeróbico de ATP, este sistema oxidativo produce una tremenda cantidad de energía durante las pruebas de resistencia. Esto impone considerables demandas a la capacidad del cuerpo para liberar oxigeno en los músculos
activos.

ESTEROIDES 5

esteroide 4

esteroides 3

esteriodes 2

Esteroides

viernes, 24 de abril de 2009

ATP


ADENOSINA TRIFOSFATO (ATP)

La adenosina trifosfato (abreviado ATP, y también llamada adenosín-5'-trifosfato o trifosfato de adenosina) es una molécula utilizada por todos los organismos vivos para proporcionar energía en las reacciones químicas. También es el precursor de una serie de coenzimas esenciales como el NAD+ o la coenzima A. El ATP es uno de los cuatro monómeros utilizados en la síntesis de ARN celular. Además, es una coenzima de transferencia de grupos fosfato que se enlaza de manera no-covalente a las enzimas quinasas (co-sustrato).El ATP fue descubierto en 1929 por Karl Lohmann. En 1941, Fritz Albert Lipmann propuso el ATP como principal molécula de transferencia de energía en la célula.

PROPIEDADES Y ESTRUCTURA

El ATP es un nucleótido trifosfato que se compone de adenosina (adenina y ribosa, como β-D-ribofuranosa) y tres grupos fosfato. Su fórmula molecular es C10H16N5O13P3. La estructura de la molécula consiste en una base purina (adenina) enlazada al átomo de carbono 1' de un azúcar pentosa. Los tres grupos fosfato se enlazan al átomo de carbono 5' de la pentosa. Los grupos fosforilo, comenzando con el grupo más cercano a la ribosa, se conocen como fosfatos alfa (α), beta (β) y gamma (γ). El ATP es altamente soluble en agua y muy estable en soluciones de pH entre 6.8 y 7.4, pero se hidroliza rápidamente a pH extremo. Por consiguiente, se almacena mejor como una sal anhidra. La masa molecular del ATP es de 507,181 g/mol y su acidez es de 6.5. Es una molécula inestable y tiende a ser hidrolizada en el agua. Si el ATP y el ADP se encuentran en equilibrio químico, casi todos los ATP se convertirán a ADP. Las células mantienen la proporción de ATP a ADP en el punto de diez órdenes de magnitud del equilibrio, siendo las concentraciones de ATP miles de veces superior a la concentración de ADP. Este desplazamiento del equilibrio significa que la hidrólisis de ATP en la célula libera una gran cantidad de energía. Al ATP se le llama a veces "molécula de alta energía", aunque esto no es correcto, ya que una mezcla de ATP y ADP en equilibrio en el agua no puede hacer un trabajo útil. El ATP no contiene "enlaces de alta energía", y cualquier otra molécula inestable serviría como una forma de almacenar energía si la célula mantuviera su concentración lejos del equilibrio. El ATP tiene múltiples grupos ionizables con diferentes constantes de disociación del ácido. En solución neutra, el ATP está ionizado y existe principalmente como ATP4-, con una pequeña proporción de ATP3-. Como tiene varios grupos cargados negativamente en solución neutra, puede quelar metales con una afinidad muy elevada. El ATP existe en la mayoría de las células en un complejo con Mg2+.




FUNCIONES

Fuente de energíaEl ATP es la principal fuente de energía para la mayoría de las funciones celulares. Esto incluye la síntesis de macromoléculas como el ADN, el ARN y las proteínas. ambién desempeña un papel fundamental en el transporte de macromoléculas a través de las membranas celulares, es decir, en la exocitosis y endocitosis.Debido a la presencia de enlaces ricos en energía (entre los grupos fosfato son los enlaces anhídrido del ácido), esta molécula se utiliza en los seres vivos para proporcionar la energía que se consume en las reacciones químicas. De hecho, la reacción de hidrólisis de la adenosina trifosfato en adenosina difosfato y fosfato es una reacción exergónica donde la variación de entalpía libre estándar es igual a -30,5 kJ/mol: Por el contrario, la reacción de síntesis de la adenosina trifosfato a partir de adenosina difosfato y fosfato es una reacción endergónica donde la variación de entalpía libre estándar es igual a +30,5 kJ/mol: La reacción de hidrólisis del ATP en adenosín monofosfato (y pirofosfato) es una reacción exergónica donde la variación de entalpía libre estándar es igual a -42 kJ/mol: La energía se almacena en los enlaces entre los grupos fosfato.Sin embargo, hay un nivel de entalpía a sobrepasar antes de liberar esta energía (estado de transición). Esto explica por qué la hidrólisis de los enlaces pirofosfato no sucede todo el tiempo. Las enzimas son capaces de reducir ese umbral de entalpía para utilizar la energía liberada.Si la energía se almacena en los enlaces anhídridos, podríamos preguntarnos cuál es el interés de los seres vivos para sintetizar la molécula en su conjunto y no sólo el pirofosfato libre. La razón es, probablemente, la capacidad de las enzimas para reconocer el ATP, más fácil de hidrolizar específicamente que los pirofosfatos libres, que son muy similares a todos los grupos fosfatos presentes en las biomoléculas.El ADP puede ser fosforilado por la cadena respiratoria de las mitocondrias y los procariotas, o por los cloroplastos de las plantas, para restaurar el ATP. La coenzima ATP/ADP es un proveedor de energía universal, y es la principal fuente de energía directamente utilizable por la célula. En los seres humanos, el ATP constituye la única energía utilizable por el músculo.En la síntesis del ácido nucleico ARN, el ATP es uno de los cuatro nucleótidos incorporados directamente en las moléculas por las enzimas ARN polimerasas. La energía que conduce esta polimerización procede de la ruptura del pirofosfato (dos grupos de fosfato). El proceso es similar en la biosíntesis de ADN, salvo que el ATP se reduce al desoxirribonucleótido dATP, antes de su incorporación en el ADN.El ATP está críticamente involucrado en el mantenimiento de la estructura celular, facilitando el montaje y desmontaje de elementos del citoesqueleto. En un proceso similar, el ATP es necesario para el acortamiento de los filamentos de actina y miosina necesarios para la contracción muscular. Este último proceso es una de las principales necesidades energéticas de los animales y es esencial para la locomoción y la respiración. Señalización extracelularEl ATP, el ADP o la adenosina son reconocidos por los receptores purinérgicos. En los seres humanos, esta señalización tiene un importante papel tanto en el sistema nervioso central como en el periférico. La liberación de ATP de las sinapsis, los axones y la neuroglía activa los receptores de membrana purinéricos conocidos como P2. Los receptores P2Y son metabotrópicos, es decir, modulan el calcio intracelular y, a veces, los niveles de AMP cíclico. Señalización intracelularEs utilizado por las quinasas como la fuente de grupos fosfato en sus reacciones de transferencia de fosfato. La actividad de las quinasas sobre los sustratos como las proteínas o los lípidos de la membrana son una forma común de transducción de señales. La fosforilación de una proteína por una quinasa puede activar esta cascada.La adenilato ciclasa también usa el ATP y lo transforma en AMP cíclico (AMPc), una molécula segundo mensajero que está involucrada en el desencadenamiento de las señales de calcio mediante la liberación de calcio intracelular. Esta forma de transducción de señales es particularmente importante en la función cerebral, aunque está involucrada en la regulación de multitud de otros procesos celulares.Síntesis de desoxirribonucleótidosEn todos los organismos conocidos, los desoxirribonucleótidos que componen el ADN se sintetizan por la acción de enzimas ribonucleótido reductasas (RNR). Estas enzimas reducen el grupo hidroxilo 2' en el azúcar ribosa, que pasa a ser desoxirribosa, formando un desoxirribonucleótido (dATP). Todas las enzimas ribonucleótido reductasas usan un radical sulfidrilo común en un mecanismo de reacción que depende de los residuos cisteína, que se oxidan para formar enlaces disulfuro en el curso de la reacción. Las enzimas RNR son recicladas mediante reacción con tiorredoxina o glutaredoxina.

ALMACENAMIENTO DE ATP

Las reservas de ATP en el organismo no exceden de unos pocos segundos de consumo. En principio, el ATP se produce de forma continua, pero cualquier proceso que bloquee su producción provoca la muerte rápida (como es el caso de determinados gases de combate diseñados para tal fin; o venenos como el cianuro, que bloquean la cadena respiratoria; o el arsénico, que sustituye el fósforo y hace que sean inutilizables las moléculas fosfóricas).Las moléculas de creatina enlazan un fosfato mediante un enlace rico en energía como el ATP. El ADP puede convertirse en ATP por acoplamiento con la hidrólisis de fosfato de creatina. La creatina, por tanto, recicla el fosfato liberado por la hidrólisis de la molécula de ATP original. Esto ayuda a mantener la energía fácilmente movilizada sin agotar las reservas de ATP.El ATP no se puede almacenar en su estado natural, sino sólo como intermediarios de la cadena de producción de ATP. Por ejemplo, el glucógeno puede ser convertido en glucosa y aportar combustible a la glucolisis si el organismo necesita más ATP. El equivalente vegetal del glucógeno es el almidón. La energía puede también ser almacenada como grasa, mediante neo-síntesis de ácidos grasos.



TRIFOSFATO DE ADENOSINA (ATP)

Molécula que se encuentra en todos los seres vivos y constituye la fuente principal de energía utilizable por las células para realizar sus actividades. El ATP se origina por el metabolismo de los alimentos en unos orgánulos especiales de la célula llamados mitocondrias. El ATP se comporta como una coenzima, ya que su función de intercambio de energía y la función catalítica (trabajo de estimulación) de las enzimas están íntimamente relacionadas. La parte adenosina de la molécula está constituida por adenina, un compuesto que contiene nitrógeno (también uno de los componentes principales de los genes) y ribosa, un azúcar de cinco carbonos. Cada unidad de los tres fosfatos (trifosfato) que tiene la molécula, está formada por un átomo de fósforo y cuatro de oxígeno y el conjunto está unido a la ribosa a través de uno de estos últimos. Los dos puentes entre los grupos fosfato son uniones de alta energía, es decir, son relativamente débiles y cuando las enzimas los rompen ceden su energía con facilidad. Con la liberación del grupo fosfato del final se obtiene siete kilocalorías (o calorías en el lenguaje común) de energía disponible para el trabajo y la molécula de ATP se convierte en ADP (difosfato de adenosina). La mayoría de las reacciones celulares que consumen energía están potenciadas por la conversión de ATP a ADP, incluso la transmisión de las señales nerviosas, el movimiento de los músculos, la síntesis de proteínas y la división de la célula. Por lo general, el ADP recupera con rapidez la tercera unidad de fosfato a través de la reacción del citocromo, una proteína que se sintetiza utilizando la energía aportada por los alimentos. En las células del músculo y del cerebro de los vertebrados, el exceso de ATP puede unirse a la creatina, proporcionando un depósito de energía de reserva.
La liberación de dos grupos fosfatos del ATP por la enzima adenilato ciclasa forma AMP (monofosfato de adenosina), un nucleótido que forma parte de los ácidos nucleicos o el material del ADN. Esta enzima es importante en muchas de las reacciones del organismo. Una forma de AMP llamada AMP cíclico originado por la acción de ésta participa en la actividad de muchas hormonas, como la adrenalina y la ACTH.
Las plantas producen ATP utilizando directamente la energía solar. Ver Fotosíntesis.
Las investigaciones llevadas a cabo sobre el mecanismo enzimático para la síntesis de ATP, dieron lugar en 1997 a la concesión del Premio Nobel de Química a los investigadores: Paul D. Boyer, John E. Walker y Jens C. Skou, quienes han dedicado sus trabajos a dilucidar el mecanismo y la estructura de la enzima ATPasa, la cual participa en el metabolismo del ATP y, por tanto, en la producción de energía en la célula.