El
metabolismo celular, es el conjunto de reacciones químicas que ocurren en el
cuerpo, estas con catalizadas por enzimas específicas que se producen en el
interior de la célula de los organismos. Este proceso tiene como objetivo la
obtención de energía y fabricación de compuestos.
Dentro
del metabolismo encontramos tres tipos de procesos: Catabolismo, Anabolismo y
Anfibolismo.
·
Catabolismo (fase destructiva).
En este, se presentan reacciones metabólicas
donde las moléculas orgánicas más complejas son degradadas de forma total o
parcial, formándose moléculas más simples. Se trata de procesos destructivos
generadores de energía que se almacena en forma de ATP, que será utilizada por
la célula para sus actividades vitales. Un ejemplo de este es la glucolisis.
·
Anabolismo (fase constructiva).
Es el conjunto de reacciones metabólicas en
las cuales a partir de compuestos sencillos se sintetizan moléculas más
complejas. En este se requiere energía, que provendrá del ATP. Estas moléculas
sintetizadas serán usadas para la formación de componentes celulares y así la
célula podrá crecer y renovarse, aunque también pueden ser almacenadas para
después ser utilizada como fuente de energía. Ejemplos de estos pueden ser la
fotosíntesis, la síntesis de proteínas o la replicación del ADN.
·
Anfibolismo (ambos procesos).
Se
presentan ambos procesos, de degradación y síntesis de moléculas; hay una
regulación mutua.
Representación
del anabolismo y catabolismo.
Bolsas
de energías:
- ATP (Adenosín Trifosfato)
- FADH2 (Flavin Adenin Dinucleótido),
equivale a 2 ATP.
- NADH (Nicotinamida Dinucleótida),
equivale a tres ATP.
Los
sustratos energéticos son los Carbohidratos, Lípidos y Proteínas, de los cuales
se obtiene la energía mediante sistemas:
·
Fosfocreatina o Fosfageno, utilizados para actividades
inmediatas por lo que se libera poca energía; se libera energía, entonces es un
metabolismo catabólico.
ADP + Pi produce ATP
·
Anaeróbico (no requiere oxígeno), se usan para actividades de corta
duración, máximo 4 minutos. En este se utiliza la energía brindada por los
carbohidratos, la cual es liberada (catabólico). Ocurre en el citoplasma.
ADP
+ Pi produce ATP
·
Aeróbico (con oxígeno) para actividades de resistencia,
es decir, de larga duración. Se usa la energía brindada por los Carbohidratos,
los Lípidos y Proteínas, y ocurre en la mitocondria.
El
metabolismo lo podemos dividir en tres etapas. En la etapa I, las
macromoléculas, como los polisacáridos, lípidos y proteínas, son degradadas
para producir moléculas más simples y de fácil absorción para las células. En
la etapa II, los metabolitos o moléculas energéticas se transforman en acetil
coenzima A, compuesto clave en los procesos metabólicos, y en la etapa III se
produce energía libre a través de una serie de reacciones de óxido-reducción,
como son el ciclo de Krebs o del ácido cítrico y la fosforilación oxidativa* o
sistema de transporte de electrones que ocurre en la mitocondria.
Es el
proceso metabólico final (catabolismo) de la respiración celular, tras la
glucólisis y el ciclo del ácido cítrico. De una molécula de glucosa se obtienen
38 moléculas de ATP mediante la fosforilación oxidativa.
METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS.
·
GLUCÓLISIS. Es el proceso de degradación de
la glucosa, consta de una serie de reacciones cuyo producto final es el Piruvato.
Adicionalmente se obtienen 2 moléculas de ATP y dos moléculas de NADH, se
resume así:
Glucosa
+ 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+ ---> 2 Piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+ + 2 H2O
·
CICLO DE KREBS. Es una ruta metabólica que
consta de 9 reacciones químicas mediada por diferentes enzimas y forma parte de
la respiración celular en todas las células aeróbicas. Tiene funciones
anabólicas y catabólicas, de modo que se considera anfibólico.
Representación
de la Glucolisis y Ciclo de Krebs.
METABOLISMO DE LÍPIDOS.
Se
da por medio de la Betaoxidación (β-oxidación). La principal fuente de energía
de los animales son los ácidos grasos almacenados como triglicéridos en el
tejido adiposo. El catabolismo de los ácidos grasos se produce en el interior
de las mitocondrias, mediante el proceso anteriormente mencionado: β-oxidación,
en este se van eliminando sucesivamente pares de carbonos (dos carbonos a la
vez) del ácido graso que producen 12 ATP; la eliminación es en forma de acetil
CoA.
METABOLISMO DE PROTEÍNAS.
Las
proteínas que ingresan con los alimentos son degradadas en el tracto digestivo
(Pepsina y Tripsina) hasta los aminoácidos, los cuales son absorbidos y
distribuidos a los diferentes tejidos por el torrente circulatorio.
Los
aminoácidos, al contrario de los carbohidratos y los lípidos, no pueden ser
almacenados, por lo cual se degradan en el hígado diariamente. Cuando se
presenta este exceso de aminoácidos, producto del metabolismo de las proteínas,
se excretan por la orina.
>>Al
entrar a la mitocondria el aminoácido, se retira el grupo nitrógeno, por tanto
queda inservible y se libera por medio de la orina<<
- MEDIOS CELULARES.
En
biología celular, es importante establecer una relación entre las
concentraciones del medio intracelular y extracelular, entre los cuales el
límite físico es la membrana celular.
Representación
de los medios celulares.
Tomada
de: http://es.slideshare.net/santiago981028/medios-celulares
Según la
concentración de los medios pueden ser Isotónico, Hipotónico e Hipertónico.
·
Isotónico. La concentración del medio
extracelular es igual a la del intracelular, por esto, se puede considerar como
un medio ideal; la célula contiene una constante dinámica de equilibrio.
·
Hipotónico. Son aquello donde la concentración
del medio extracelular es menor que la del intracelular. Por ende, el
movimiento del agua es hacia dentro de la célula para tratar de equilibrarse.
En este se corre el riesgo de que la célula explote.
·
Hipertónico. En estos, la concentración del
medio extracelular es mayor que la del intracelular. Así, el movimiento del
agua es hacia el exterior para buscar el equilibrio. En este, la célula se
deshidrata.
Clasificación
de medios celulares.
Referencias.
Starr, C., Taggart, R., Evers, C., Starr, L. (2009). Biología.
La Unidad y la Diversidad de la Vida, 12a. Edición. Editorial Cengage Learning.
Troncoso,
H. (s.f.). Metabolismo de Lípidos. Recuperado el 23 de abril de 2016 http://www.fmvz.unam.mx/fmvz/p_estudios/apuntes_bioquimica/Unidad_9.pdf
Sánchez,
J. (s.f.). El metabolismo celular: Generalidades. Enzimas. Recuperado el 23 de
abril de 2016 http://www.iespando.com/web/departamentos/biogeo/web/departamento/2BCH/PDFs/10Enzimas.pdf
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