Metabolismo celular

Metabolismo Conjunto de procesos químicos que se producen en la célula. Catalizados por enzimas. Tienen como objetivo: La obtención de materiales y energía para sustentar las diferentes funciones vitales.

El metabolismo tiene principalmente dos finalidades Obtener energía utilizable por la célula, que se almacena en forma de ATP. 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.

Estas reacciones químicas metabólicas (ambas reacciones suceden en las células) pueden ser de dos tipos: Reacciones de catabolismo Reacciones de anabolismo

Fases del metabolismo En las células existen diferentes sistemas de reacciones de óxido-reducción que permiten remover la energía contenida en los nutrientes y usarla para sintetizar otras moléculas que actúan como moneda de intercambio energético (ATP).

Transferencia de energía y reacciones de óxido- reducción Las células obtienen la energía para desarrollar el trabajo celular a partir de los nutrientes, los que son sometidos a reacciones de óxido-reducción. 2 sub-reacciones que ocurren simultáneamente: Oxidación: transferencia de electrones desde un átomo o molécula a otro. Como consecuencia va perdiendo energía química que se encuentra contenida en sus enlaces. Reducción: otro grupo químico capta los electrones perdidos, proceso que requiere aporte de energía.

CATABOLISMO Catabolismo: Conjunto de procesos por los que las moléculas complejas son degradadas a moléculas simples. Se trata de procesos destructivos, generadores de energía, que la célula puede utilizar. Ejemplos: glucólisis. Son reacciones destructivas. Son reacciones que desprenden Energía. ENERGÍA

RESPIRACIÓN CELULAR Es el proceso que permite obtener Energía en todos los seres vivos. Se produce en las Mitocondrias. GLUCOSA + O2 CO2 + H2O ENERGÍA

Etapas del catabolismo Macromoléculas son degradadas hasta sus unidades básicas, las que ingresan a las células. Carbohidratos  monosacáridos Triglicéridos  originan ácidos grasos. Proteínas  aminoácidos. Cada monómero es degradado hasta formar un compuesto químico de 2 átomos de carbono, llamado Acetil-Coenzima A (Acetil-CoA  molécula intermediaria). En este proceso de degradación, cada unidad básica se va oxidando y con ello perdiendo electrones ricos en energía, los que son utilizados para sintetizar ATP. Se completa la oxidación del Acetil-CoA hasta producir dióxido de carbono y agua, desechos del metabolismo. La degradación de los aminoácidos suma como desecho metabólico la producción de amonio.

En síntesis Las reacciones catabólicas son reacciones de degradación de moléculas relativamente complejas en otras moléculas más simples. Estas reacciones liberan energía al medio, por lo que se les llama reacciones exergónicas. La energía liberada corresponde a la que las moléculas complejas obtuvieron al momento de sintetizarse.

ANABOLISMO Anabolismo: Tienen como finalidad la obtención de sustancias orgánicas complejas a partir de sustancia más simples con un consumo de energía. Ejemplos: fotosíntesis, síntesis de proteínas. Son reacciones de síntesis, se forman moléculas grandes a partir de otras más pequeñas. Son reacciones que necesitan energía para producirse ENERGÍA

FOTOSÍNTESIS Es la reacción de síntesis (ANABOLISMO) que se produce en los vegetales, utilizando para ello la Energía Solar que es captada por medio de la Clorofila, presente en las partes verdes de las plantas. Se produce en los Cloroplastos de las células vegetales. CO2 + H2O GLUCOSA + O2 CLOROFILA LUZ SOLAR

Fases del anabolismo Biosíntesis de Acetil-CoA y otros metabolitos. Se utilizan estos compuestos como precursores de la síntesis de ácidos grasos, monosacáridos y aminoácidos. Estas moléculas se utilizan como monómeros de la síntesis de las moléculas respectivas. En todas estas etapas de síntesis se requiere energía aportada por el ATP, por lo que reciben el nombre de reacciones endergónicas.

Catabolismo Anabolismo Produce energía (la almacena como ATP) Consume energía (usa ATP) Implica procesos de oxidación Implica procesos de reducción Ejemplos: glucólisis, fermentaciones. Ejemplos: fotosíntesis, síntesis de proteínas En las reacciones catabólicas, una gran variedad de lípidos, proteínas e hidratos de carbono convergen en unas pocas unidades básicas: ácidos grasos, aminoácidos y monosacáridos, respectivamente, todos los cuales se degradan a Acetil-CoA. Las reacciones anabólicas, por su parte, a partir de Acetil-CoA permiten sintetizar las unidades básicas necesarias para la producción de las macromoléculas especificas que cada organismo requiere. Son las reacciones catabólicas las que producen energía en forma de ATP, el que será utilizado en las reacciones anabólicas para la síntesis de estas macromoléculas.