Se conoce como metabolismo a la totalidad o suma de todas las reacciones químicas en un organismo. El mismo es una propiedad emergente de la vida que surge de las interacciones de las moléculas dentro del ambiente organizado de la célula.

Introducción al metabolismo

        Se conoce como metabolismo a la totalidad o suma de todas las reacciones químicas en un organismo. El mismo es una propiedad emergente de la vida que surge de las interacciones de las moléculas dentro del ambiente organizado de la célula. El metabolismo de un organismo transforma la materia y la energía, sujeto a las leyes de la termodinámica. Podemos dibujar el metabolismo de una célula como un elaborado mapa de ruta de miles de reacciones químicas que ocurren en una célula, dispuesta como vías metabólicas que se cruzan. Una ruta metabólica es una serie de reacciones químicas ligadas entre sí.

        EL metabolismo maneja el material y los recursos energéticos de las células. Algunas rutas metabólicas liberan energía degradando moléculas complejas a compuestos más simples. Estos procesos se conocen como rutas catabólicas o vías de descomposición. Una vía principal del catabolismo es la respiración celular. También están las rutas anabólicas, las que en ocasiones se les llama: Bioseinteticas que consumen energía para sintetizar moléculas simples a moléculas complejas. Una vía principal del catabolismo es la respiración celular. Un ejemplo de anabolismo es la síntesis de una proteína a partir de los aminoácidos. Las rutas catabólica y anabólica son las calles “ida” y “vuelta” del mapa metabólico.

        La energía es fundamental para todos los procesos metabólicos. La bioenergética es el estudio del modo en que los organismos manejan sus recursos energéticos. Durante una reacción catabólica, los átomos se reordenan y se libera energía, lo que da productos de degradación de menor energía.  El estudio de las transformaciones de la energía que se producen en un conjunto de materia se denomina termodinámica. Dos leyes de la termodinámica gobiernan las transformaciones energéticas en los organismos y en todo el resto de los conjuntos de materia. La primera ley termodinamica se basa en que la energía del universo es constante. La segunda ley termodinamica se basa en que cada transferencia o transformación energética incrementa la entropía del universo.  El concepto de entropia nos ayuda a comprender por qué ocurren ciertos procesos. Los sistemas vivos incrementan la entropía de su entorno, según lo predice la ley termodinámica.

        La energía libre mide la porción de energía de un sistema que puede realizar trabajo cuando la temperatura y la presión son uniformes en todo el sistema. A medida que la reacción avanza hacia el equilibrio, disminuye la energía libre de la mezcla de reactivos y productos. En función de sus cambios de energía libre, las reacciones químicas pueden clasificarse como exergonicas (que sale energía).  Una reacción endorgonica es la que absorbe la energía libre del ambiente. Con el tiempo, las reacciones de un sistema cerrado alcanzan el equilibrio y ya no pueden ejecutar trabajo. Una celula que alcanza el equilibrio metabolico es porque esta muerta. El hecho de que el metabolismo como una totalidad nunca este en equilibrio es una de las características definitorias de la vida. El flujo constante de materiales hacia el interior y el exterior de las células impide que las vías metabólicas alcancen el equilibrio, y la celula continua trabajando durante toda su vida.

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