Es todo el proceso de intercambio de materia y energía entre los organismos y el medio externo. Incluyendo todos los cambios químicos que sufren las sustancias en el cuerpo vivo, denominados metabolismo.

Utilizar los elementos estructurales de moléculas pequeñas o macromoléculas y convertirlos en macromoléculas necesarias para uno mismo se llama anabolismo, también conocido como biosíntesis.

Determinar la estructura y función de las enzimas y coenzimas implicadas en cada reacción metabólica.

Determinar las estructuras, nombres y tipos de reacciones de sustratos, metabolitos intermedios y productos finales en una ruta metabólica.

Determinar el mecanismo regulador de una reacción enzimática.

Investigación in vivo

investigación ex vivo

método de rastreo de isótopos

inhibidores de enzimas

defectos metabólicos hereditarios

espectroscopia de RMN

Método de medición de gases

Cromatografía-espectrometría de masas

Ingeniería genética

genoma

transcriptoma

proteoma

metaboloma

Recolección de muestras, preprocesamiento de muestras, separación y detección de metabolitos, preprocesamiento de datos, análisis de datos.

El proceso de oxidación de sustancias en los organismos vivos se denomina oxidación biológica. Se refiere principalmente al proceso en el que se libera energía gradualmente cuando el azúcar, las grasas, las proteínas, etc. se descomponen en el cuerpo y, finalmente, se genera CO2 y H20.

Los azúcares, lípidos y proteínas se descomponen en sus componentes básicos (glucosa, ácidos grasos, glicerol y aminoácidos). En esta etapa se libera menos energía, menos del 1% de la energía total, y la mayor parte se pierde en forma de energía térmica.

La glucosa, los ácidos grasos, el glicerol y los aminoácidos sufren una serie de reacciones enzimáticas para generar acetil CoA. La energía liberada en esta etapa representa aproximadamente 1/3 de la energía total, parte de la cual se almacena en compuestos químicos de alta energía.

El acetil CoA entra en el ciclo del ácido tricarboxílico y se oxida completamente para generar CO2, y sufre cuatro deshidrogenaciones al mismo tiempo: el hidrógeno eliminado se transfiere al oxígeno a través de la cadena respiratoria para generar agua, y al mismo tiempo se libera una gran cantidad de energía. tiempo, parte del cual se almacena en ATP para que lo utilice el cuerpo.

Seguir las reglas generales de las reacciones redox (oxigenación, deshidrogenación, pérdida de electrones)

reacción enzimática

Condiciones de reacción leves (temperatura corporal, pH casi neutro)

Reacción gradual, liberación gradual de energía.

Cuando se produce agua, se produce ATP (fosforilación oxidativa)

Una serie de enzimas o coenzimas en la membrana mitocondrial interna están dispuestas en un orden determinado para transferir hidrógeno o electrones, lo que se denomina cadena de transporte de electrones. La cadena de transporte de electrones está relacionada con la respiración celular, por eso también se llama cadena respiratoria.

Nicotinamida adenina dinucleótido (NAD): coenzima de varias deshidrogenasas, acepta 2H (2H 2e) eliminado de los metabolitos y lo transfiere a flavoproteína (FP)

Flavoproteína (FP)

Proteína hierro-azufre (Fe-S)

Ubiquinona (UQ, Q)

citocromo

Compuestos de alta energía que contienen enlaces fosfato de alta energía.

Sustancias energéticas que pueden ser utilizadas directamente por los organismos vivos.

Fosforilación a nivel de sustrato: junto con la reacción de deshidrogenación, el proceso de transferir directamente energía en moléculas de metabolitos de alta energía al ADP para generar ATP o GTP.

Fosforilación oxidativa: el proceso de acoplar la fosforilación de ADP para generar ATP durante el proceso de transferencia de electrones en la cadena respiratoria, también conocida como fosforilación acoplada.

Sistema monooxigenasa (oxidasa funcional mixta, hidroxilasa)

Un átomo de oxígeno del O2 catalizado se agrega a la molécula del sustrato (hidroxilación) y el otro átomo de oxígeno se reduce con H a H2O (H de NADPH H)

Oxisosomas: se encuentran en el hígado animal, los riñones y las células de la mucosa del intestino delgado.

Contiene una variedad de enzimas que catalizan la producción de H2O2 y también contiene enzimas que descomponen el H2O2.