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Metabolismo celular

Concepto

Las células son pequeñas fábricas en las que se procesan

materiales a escala molecular, estos procesos se llevan a cabo a

través de reacciones químicas. Al conjunto de reacciones químicas

celulares se lo conoce con el nombre de metabolismo celular.

El metabolismo tiene dos componentes complementarios:

• Catabolismo

• Anabolismo

Funciones del metabolismo

Obtener energía química utilizable por la célula, que se almacena

en forma de ATP. Esta energía se obtiene por degradación de los

nutrientes.

Fabricar sus propios compuestos a partir de los nutrientes, que

serán utilizados para crear sus estructuras o para almacenarlos

como reserva.

Cuadro comparativo

Vías catabólicas Vías anabólicas

Degradativas (oxidación) Sintetizan (crean, producen)

Transfoman sustancias

complejas en simples.

Transforman sustancias

simples en complejas.

Reacciones exergónicas

(liberan energía).

Reacciones endergónicas

(incorporan energía).

Productos con menor energía

química que los reactivos.

Productos con más energía

química que los reactivos.

Procesos complementarios

Biomoléculas

complejas

Biomoléculas

complejas

Biomoléculas simples

Procesos complementarios

Regulación del metabolismo:

las Enzimas

Todas las reacciones químicas requieren para que se produzcan una energía de activación, energía necesaria para romper los enlaces químicos.

Las enzimas son catalizadores orgánicos (proteínas globulares) cuya función es la de disminuir la energía de activación que se requiere en una reacción química, estableciendo una asociación temporaria con el o con los reaccionantes.

Características de las enzimas

Son específicas, siempre actúan catalizando las mismas reacciones, siempre actúan sobre el mismo sustrato.

Son eficientes en cantidades ínfimas, es decir, actúan en bajas concentraciones.

No se alteran químicamente después de actuar, es decir, que se recuperan por completo después de la reacción y pueden volver a combinarse con nuevos reactantes.

No afectan el equilibrio químico de la reacción, solo modifican su velocidad.

La actividad enzimática está regulada.

Vías enzimáticas

Las enzimas actúan de manera acoplada y en series,

constituyendo las vías metabólicas.

El producto de una reacción enzimática sirve como sustrato

a la siguiente.

Transporte de energía en las células:

ATP (adenosin trifosfato)

Las necesidades energéticas momentáneas de una célula no

pueden ser satisfechas por las reservas de lípidos o glúcidos. Estas

moléculas complejas deben transformarse antes en un compuesto

fácilmente disponible, energéticamente hablando, para que las

células puedan utilizarlos.

En todas las células vivas, la energía se almacena por un tiempo en

un compuesto químico, el adenosín trifosfato (ATP), que contiene

energía de fácil acceso.

Estructura de la molécula de ATP

ATP: es un nucleótido y como tal esta formado por una base nitrogenada (adenina), un azúcar (ribosa) y 3 grupos fosfatos.

Los grupos fosfatos pueden unirse o separase, al separase liberan la energía.

ATP pierde un grupo fosfato se transforma en ADP (adenosín difosfato) que luego podrá ser reconvertido en ATP.

Esta última transformación requiere energía que se almacenará en el enlace formado.

Aporta la energía (química) que necesitan las múltiples reacciones

químicas que ocurren en el organismo.

Aporta la energía necesaria para la ocurrencia de casi todos los

procesos celulares (respiración, secreción hormonal, biosíntesis de

sustancias, transmisión de impulsos nerviosos, división celular)

Aporta la energía necesaria para el transporte de sustancias a través

de membranas.

Facilita la energía necesaria para la contracción muscular.

Funciones del ATP

Vías catabólicas:

El catabolismo comprende

La degradación de moléculas orgánicas, cuya finalidad es la

obtención de energía.

Ésta energía puede ser convertida en ATP mediante un proceso

químico.

Las principales sustancias degradas son los hidratos de carbono

como la glucosa. Otras sustancias degradas para obtener energía

son los lípidos y las proteínas.

Catabolismo de hidratos de carbono:

degradación de glucosa

Catabolismo de glucosa

glucólisis

Respiración celular

Degradación

completa a MI

Fermentación

Degradación incompleta

a MO pequeñas

Respiración

aeróbica

(con O2)

Alcohólica Láctica

Producto final:

CO2 y H2O

Respiración

anaeróbica

(sin O2)

36 ATP4 ATP

Vías anabólicas

El anabolismo es el responsable de:

La formación de los componentes celulares y tejidos corporales y por tanto del crecimiento.

El almacenamiento de energía mediante enlaces químicos en moléculas orgánicas.

Todas las biomoléculas se originan através de esta vía metabólica con gasto de ATP.

Biosíntesismonosacáridos monosacáridos Polisacáridos

Aminoácidos aminoácidos proteínas

nucleótidos nucleótidosÁcidos

nucleícos

GlicerolÁcidos grasos

Grasas neutras

ATP

ATP

ATP

ATP