Metabolismo Celular: De la Glucólisis a la Movilidad Celular
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Procesos Bioquímicos Fundamentales del Metabolismo Energético
Descarboxilación Oxidativa del Piruvato
El ácido pirúvico, procedente de la glucólisis, es transportado desde el citosol a la matriz mitocondrial. Allí, experimenta la siguiente secuencia de reacciones:
- Pérdida de un $\text{CO}_2$.
- Oxidación para formar ácido acético (en la descarboxilación oxidativa).
- El ácido acético se une en la misma reacción a una molécula de $\text{HS-CoA}$ para formar Acetil-CoA.
Este proceso es catalizado por el complejo piruvato deshidrogenasa y genera $\text{NADH}$ a partir de $\text{NAD}^+$ ($\text{NAD}^+ \rightarrow \text{NADH} + \text{H}^+$).
Cadena Respiratoria
La cadena respiratoria está formada por complejos proteicos localizados en la membrana interna de la mitocondria. Su función es realizar la transferencia de electrones ($\text{e}^-$) desde el $\text{NADH}$ y el $\text{FADH}_2$ hasta el aceptor final, el $\text{O}_2$. Cuando estos se unen a protones ($\text{H}^+$), se forma agua metabólica.
Fosforilación Oxidativa
Es el proceso de síntesis de ATP que ocurre como consecuencia de la entrada de protones ($\text{H}^+$) a la matriz mitocondrial, siguiendo el gradiente electroquímico (o fuerza protón motriz).
Beta-Oxidación de Ácidos Grasos
La $\beta$-oxidación es la degradación de los ácidos grasos para formar moléculas de Acetil-CoA, las cuales pueden ser oxidadas posteriormente en el ciclo de Krebs.
Hélice de Lynen (Ciclo de $\beta$-Oxidación)
La $\beta$-oxidación se representa mediante una hélice en la que cada vuelta corresponde a una etapa de oxidación. En cada ciclo se libera una molécula de Acetil-CoA, generándose además una molécula de $\text{FADH}_2$ y una de $\text{NADH}$.
Gluconeogénesis
Es el proceso de obtención de glucosa a partir del ácido pirúvico, el cual procede del catabolismo de aminoácidos o de metabolitos del ciclo de Krebs.
Localización y Inicio
- Localización: Se lleva a cabo principalmente en el citosol de las células del hígado y el riñón.
- Inicio: Comienza a partir del ácido pirúvico y...
La fotólisis del agua se produce en el espacio tilacoidal porque...
Estructuras de Movilidad Celular: Cilios y Flagelos
Características Generales
Los cilios y flagelos son prolongaciones móviles que se encuentran en la superficie de las células. Su función principal es:
- Permitir el desplazamiento de una célula aislada a través de un líquido.
- Desplazar el líquido extracelular sobre la superficie celular.
Diferencias morfológicas: Los cilios son cortos y numerosos, mientras que los flagelos son largos y escasos. Ambos comparten la misma estructura fundamental, pero difieren en su movimiento.
Estructura Detallada
En un cilio o flagelo se pueden distinguir dos componentes principales: el axonema y el corpúsculo basal.
Axonema
El axonema está rodeado por la membrana plasmática y presenta la siguiente organización interna:
- 9 pares de microtúbulos periféricos: Cada doblete está formado por un microtúbulo completo y uno incompleto.
- 1 par de microtúbulos centrales completos.
Además, contiene proteínas motoras:
- Nexina: Une unos pares de microtúbulos con otros.
- Dineína: Son brazos que emergen de los microtúbulos completos de cada doblete y se dirigen hacia los incompletos.
La interacción entre estos componentes provoca la flexión del cilio o flagelo, lo que resulta en el movimiento de batido característico. Este movimiento es responsable del desplazamiento y requiere el consumo de ATP.