Metabolismo Celular: Procesos, Enzimas y Respiración
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Metabolismo: Definición y Procesos Clave
El metabolismo es un conjunto de reacciones químicas que se realizan por etapas, perfectamente coordinadas, para obtener un producto en el organismo vivo.
Catabolismo
Consiste en el rompimiento de moléculas grandes o complejas para formar moléculas simples para su absorción o utilización, o para ser usadas en la siguiente etapa. Los compuestos químicos se descomponen y liberan así la energía almacenada. La sustancia química gana electrones, se reducen.
Anabolismo
Las moléculas simples se unen para formar moléculas o sustancias que serán usadas en otra etapa de reacción. A través de este proceso, la energía es incorporada y usada en la síntesis de sustancias más complejas. Los compuestos químicos pierden electrones, se oxidan.
Enzimas
Las enzimas son moléculas de proteínas de gran tamaño y amplio espectro.
- La energía de activación es la energía necesaria para pasar de reactantes a productos.
- Las reacciones endotérmicas o endergónicas requieren energía.
- Las reacciones exotérmicas y exergónicas liberan energía.
- Las reacciones catabólicas son aquellas donde se degrada un compuesto.
- Las reacciones anabólicas son aquellas donde se sintetizan compuestos.
- El ATP es la forma en la que se guarda energía en la célula.
- Enzimas: proteínas que catalizan las reacciones orgánicas.
- Enzimas: proteínas que actúan enteras o parciales.
- Enzimas: especifican a sustrato tipo, grupo, reacción.
- La actividad enzimática se ve afectada por el pH, temperatura, tamaño del sustrato en presencia de moduladores e inhibidores y la presencia de cofactores.
Respiración Anaeróbica (Catabolismo)
Tipo de metabolismo energético en el que los seres vivos extraen energía de moléculas orgánicas por un proceso complejo.
Glucólisis
Es una cadena de reacciones redox y de fosforilación, en el citoplasma celular, donde están los componentes necesarios para iniciarla: ADP, NAD y fosfatos orgánicos.
Importancia: nuestros músculos obtienen la energía necesaria para poder movilizarse a través de moléculas de ATP, que son obtenidas mediante la ruptura de moléculas de glucosa, la que permite no solo brindar alimentación al cuerpo, sino fundamentalmente a nivel celular, permitiendo el desarrollo de nuevas células y un marcado crecimiento.
Transporte de Electrones
El proceso inicia cuando las moléculas interactúan con proteínas de la membrana de las crestas mitocondriales.
Importancia de la respiración celular: Permite a los seres vivos obtener energía a partir de los electrones que constituyen los enlaces químicos de las moléculas.
Fermentación (Catabolismo)
Vía anaeróbica en la que no se presenta un gradiente de electrones para obtener la energía. Proceso catabólico que no requiere oxígeno y el producto final es un compuesto orgánico.
Fermentación Alcohólica
Se produce cuando ciertas enzimas descarboxilan el piruvato y se genera dióxido de carbono y acetaldehído. Proceso realizado por levaduras.
Fermentación Láctica
Ocurre cuando una molécula de NADH, producida en la glucólisis, cede dos átomos de hidrógeno al piruvato. En consecuencia, este se reduce a lactato. Efectuado por hongos y bacterias.
Los dos tipos de fermentación son energéticamente menos eficientes que la respiración aeróbica, debido a que la ganancia de ATP es muy baja.
Cuestionario
- Fructoquinasa y su importancia en la respiración: Es la enzima quinasa que fosforila a la fructosa-6-fosfato en la glucólisis. Controla el consumo y producción del ATP en las células.
- Papel del oxígeno en la respiración aeróbica: La transformación de la energía en ATP requiere oxígeno y ocurre en gran parte de los organismos procariotas y eucariotas. Para estos seres vivos, la respiración aeróbica es el modo de obtener energía a partir de moléculas de glucosa.
- Por qué es incorrecto decir que en la respiración la glucosa se oxida: En el ser humano, se obtiene gran parte de su energía a partir de la oxidación de ácidos grasos. En estos casos, la oxidación de la glucosa no es la fuente primaria de energía.
- Relación entre hidrólisis y fosforilación: Ambas actúan en el rompimiento de las moléculas de agua para llegar al proceso de respiración.