METABOLISMO CELULAR

METABOLISMO CELULAR

Es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células de un

organismo, mediante las cuales los nutrientes que llegan a ellas desde el exterior se

transforman. Estas reacciones están catalizadas por enzimas específicas.

El metabolismo tiene principalmente dos finalidades:

•Obtener energía química 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.

ENZIMAS

Las enzimas son catalizadores biológicos. Actúan disminuyendo la energía de

activación de las reacciones metabólicas.

Propiedades:

- Las mayoría de las enzimas son proteínas.

- Sus estructuras se ven afectadas por la temperatura y el pH.

- Son altamente específicas.

- Participan de una determinada reacción, reconociendo y actuando sobre un sustrato en

particular.

- Son eficientes en pequeñas cantidades.

- Se recuperan luego de la reacción.

- No alteran el equilibrio de las reacciones que catalizan.

Clasificación de las Enzimas

Enzimas simples: La parte proteica por si sola posee actividad catalítica.

Enzimas conjugadas: Requieren de otra sustancia de naturaleza no proteica (que

generalmente será termoestable) para alcanzar la capacidad catalítica. La parte proteica

sola, recibe el nombre de apoenzima, mientras que la parte no proteica (que

generalmente interacciona con la apoenzima de forma transitoria) se denomina cofactor

enzimático, y pueden ser de distintos tipos: Iones inorgánicos: Mg2+ , Cu2+, Zn2+,etc.

RUTAS METABÓLICAS.

En las células se producen una gran cantidad de reacciones metabólicas, estás no son

independientes sino que están asociadas formando las denominadas rutas metabólicas. Por

consiguiente una ruta o vía metabólica es una secuencia ordenada de reacciones en las

que el producto final de una reacción es el sustrato inicial de la siguiente.

En una ruta un sustrato inicial se transforma mediante las distintas reacciones que

constituyen la ruta en un producto final, los compuestos intermedios de la ruta se

denomina metabolitos.

Cada una de las reacciones de una ruta metabólica esta catalizada por un enzima

específica. Para aumentar la eficacia de las rutas, las enzimas que participan se asocian y

forman complejos multienzimáticos o se sitúan en un mismo compartimento celular.

Tipos de rutas metabólicas. Las rutas metabólicas pueden ser: •Lineales. Cuando el sustrato de la primera reacción (sustrato inicial) es diferente al

producto final de la última reacción. En este caso el sustrato de la primera reacción es el

sustrato inicial de la ruta y el producto de la última reacción es el producto final de la ruta

metabólica.

•Cíclica. 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.

Según que las rutas sean degradativas o de síntesis podrán ser: rutas catabólicas o

anabólicas respectivamente.

TIPOS DE PROCESOS METABÓLICOS.

Dentro del metabolismo se diferencian dos tipos de procesos: catabolismo y anabolismo

El catabolismo o fase destructiva.

Es el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales las moléculas orgánicas más

o menos complejas (glúcidos, lípidos etc), que proceden del medio externo o de reservas

internas, se degradan total o parcialmente transformándose en otras moléculas más

sencillas (CO2, H2O, ac.láctico, amoniaco etc) y liberándose energía en mayor o menor

cantidad que se almacena en forma de ATP. Esta energía será utilizada por la célula para

realizar sus actividades vitales (transporte activo, contracción muscular, síntesis de

moléculas, etc) .

Las reacciones catabólicas se caracterizan por lo siguiente:

•Son reacciones degradativas, mediante ellas compuestos complejos se transforman en

otros más sencillos.

•Son reacciones oxidativas, mediante las cuales se oxidan los compuestos orgánicos más

o menos reducidos, liberándose electrones que son captados por coenzimas oxidados que

se reducen.

•Son reacciones exergónicas en las que se libera energía que se almacena en forma de

ATP.

•Son procesos convergentes mediante los cuales a partir de compuestos muy diferentes se

obtienen siempre los mismos compuestos (CO2, pirúvico, etanol, etc).

El anabolismo o fase constructiva.

Es el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales a partir de compuestos

sencillos (inorgánicos u orgánicos) se sintetizan moléculas más complejas. Mediante estas

reacciones se crean nuevos enlaces por lo que se requiere un aporte de energía que

provendrá del ATP.

Las moléculas sintetizadas se utilizaran por las células para formar sus componentes

celulares y así poder crecer y renovarse o serán almacenadas como reserva para su

posterior utilización como fuente de energía.

Las reacciones anabólicas se caracterizan por lo siguiente:

•Son reacciones de síntesis, mediante ellas a partir de compuestos sencillos se sintetizan

otros más complejos. •Son reacciones de reducción, mediante las cuales compuestos más oxidados se reducen,

para ello se necesita electrones que se los ceden los coenzimas reducidos (NADH, FADH2

etc) que al cederlos se oxidan.

•Son reacciones endergónicas que requieren un aporte de energía

...