Por: Alan Leonel Camargo Cayetano Metabolismo celular Por: Alan Leonel Camargo Cayetano

Tema Principal: Metabolismo Celular Subtemas: 1.Metabolismo Celular: Generalidades 2.Rutas Metabólicas 3.Tipos de Procesos Metabólicos 4.Tipos Metabólicos de Seres Vivos 5.Procesos de oxido-reducción en el metabolismo 6.Intercambios de energía en el metabolismo

¿Qué es el metabolismo y que finalidades tiene? El metabolismo se refiere a todos los procesos físicos y químicos del cuerpo que convierten o usan energía, tales como: .Respiración .Circulación sanguínea .Regulación de la temperatura corporal .Contracción muscular .Digestión de alimentos y nutrientes .Eliminación de los desechos a través de la orina y de las heces .Funcionamiento del cerebro y los nervios El metabolismo tiene principalmente dos finalidades: ·Obtener energía química utilizable por la célula, que se almacena en forma de ATP (adenosín trifostato). Esta energía se obtiene por degradación de los nutrientes que se toman directamente del exterior o bien por degradación de otros compuestos que se han fabricado con esos nutrientes y que se almacenan como reserva. ·Fabricar sus propios compuestos a partir de los nutrientes, que serán utilizados para crear  sus estructuras o para almacenarlos como reserva. Al producirse en las células de un organismo, se dice que existe un metabolismo celular permanente en todos los seres vivos, y que en ellos se produce una continua reacción química. Estas reacciones químicas metabólicas (repetimos, ambas reacciones suceden en las células) pueden ser de dos tipos: catabolismo y anabolismo.

Rutas metabólicas y sus tipos Una ruta metabólica es una serie de reacciones consecutivas catalizadas por un enzima que produce compuestos intermedios y finalmente un producto o productos; en muchos casos, el producto final de una ruta metabólica es la sustancia inicial de otra ruta. Las rutas metabólicas pueden ser: Lineales. Cuando el sustrato de la primera reacción (sustrato inicial de la ruta) es diferente al producto final de la última reacción. Cíclicas. Cuando el producto de la última reacción es el sustrato de la reacción inicial, en estos casos el sustrato inicial de la ruta es un compuesto que se incorpora en la primera reacción y el producto final de la ruta es algún compuesto que se forma en alguna etapa intermedia y que sale de la ruta. Frecuentemente los metabolitos o los productos finales de una ruta suelen ser sustratos de reacciones de otras rutas, por lo que las rutas están enlazadas entre sí formando redes metabólicas complejas.

Tipos de procesos metabolicos Procesos metabólicos. Son aquellos procesos involucrados en la transformación de la materia en energía, comprende 2 etapas antagónicas, el anabolismo, etapa de construcción o producción y el catabolismo, etapa de degradación, lisis o destrucción. Catabolismo Anabolismo Degrada biomoléculas Fabrica biomoléculas Produce energía (la almacena como ATP) Consume energía (usa las ATP) Implica  procesos de oxidación Implica procesos de reducción Sus rutas son convergentes Sus rutas son divergentes

Tipos metabólicos de los seres vivos No todos los seres vivos utilizan la misma fuente de carbono y de energía para obtener sus biomoléculas. Teniendo en cuenta la fuente de carbono que utilicen existen dos tipos de seres vivos: Autótrofos, utilizan como fuente de carbono el CO2. (vegetales verdes y muchas bacterias). Heterótrofos, utilizan como fuente de carbono los compuestos orgánicos. (animales hongos y muchas bacterias).· Ahora, teniendo en cuenta la fuente de energía que utilicen se diferencian dos grupos: Fotosintéticos, utilizan como fuente de energía la luz solar. Quimiosintéticos, utilizan como fuente de energía, la que se libera en reacciones químicas oxidativas (exergónicas). Según cual sea la fuente de hidrógeno que utilicen pueden ser: Litótrofos, utilizan como fuente de hidrógeno compuestos inorgánicos, como H2O, H2S, etc. Organótrofos, utilizan como fuente de hidrógenos moléculas orgánicas.   Tomando en su conjunto todos estos aspectos, se pueden diferenciar cuatro tipos metabólicos de seres vivos: Fotolitótrofos o fotoautótrofos: También se denominan fotosintéticos. Son seres que para sintetizar sus biomoléculas utilizan como fuente de carbono el CO2; como fuente de hidrógeno, compuestos inorgánicos, y como fuente de energía, la luz solar. A este grupo pertenecen: las plantas, las algas, las bacterias fotosintéticas del azufre, cianofíceas. Fotoorganótrofos o fotoheterótrofos: Son seres que utilizan comofuente de carbono compuestos orgánicos, como fuente de hidrógeno compuestos orgánicos y como fuente de energía la luz. A este grupo pertenecen bacterias púrpuras no sulfuradas. Quimiolitótrofos o quimioautótrofos: Se les denomina también quimiosintéticos. Son seres que utilizan como fuente de carbono el CO2, como fuente de hidrógenos compuestos inorgánicos y como fuente de energía la que se desprende en reacciones químicas redox de compuestos inorgánicos. A este grupo pertenecen las llamadas bacterias quimiosintéticas como las bacterias nitrificantes, las ferrobacterias, etc. Quimioorganótrofos o quimioheterótrofos: También se les denomina heterótrofos. Son seres que utilizan como fuente de carbono compuestos orgánicos, como fuente de hidrógenos compuestos orgánicos y como fuente de energía la que se desprende en lasreacciones redox de los compuestos orgánicos.

Oxido-Reducción en el metabolismo Se denomina reacción de reducción-oxidación, de óxido-reducción o, simplemente, reacción redox, a toda reacción química en la que uno o más electrones se transfieren entre los reactivos, provocando un cambio en sus estados de oxidación Para que exista una reacción de reducción-oxidación, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones, y otro que los acepte: El agente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación, es decir, siendo oxidado. El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía, es decir, siendo reducido. Cuando un elemento químico reductor cede electrones al medio, se convierte en un elemento oxidado, y la relación que guarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un «par redox». Análogamente, se dice que, cuando un elemento químico capta electrones del medio, este se convierte en un elemento reducido, e igualmente forma un par redox con su precursor oxidado. Cuando una especie puede oxidarse, y a la vez reducirse, se le denomina anfolito, y al proceso de la oxidación-reducción de esta especie se le llama anfolización.