Metabolismo Celular: Procesos Esenciales para la Vida y la Energía
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El Metabolismo: Fundamentos y Procesos Vitales
El metabolismo tiene dos propósitos fundamentales:
- La generación de energía para realizar funciones vitales para el organismo.
- La síntesis de moléculas biológicas.
Rutas Metabólicas
Las rutas metabólicas son secuencias de reacciones que permiten a los organismos:
- Obtener energía química a partir de la energía solar o degradando nutrientes del medio ambiente.
- Convertir nutrientes en moléculas propias de la célula.
- Polimerizar moléculas pequeñas en macromoléculas (proteínas, ácidos nucleicos y polisacáridos).
- Sintetizar y degradar biomoléculas necesarias para funciones específicas de la célula.
Formas de Obtención de Carbono
Según la forma en que los organismos obtienen carbono, se clasifican en:
- Autótrofos: Utilizan la energía solar para fijar el CO₂ atmosférico (fuente de carbono).
- Heterótrofos: No pueden obtener el carbono del CO₂ atmosférico. Lo obtienen a partir de moléculas orgánicas complejas.
Metabolismo Bacteriano
El metabolismo bacteriano es el conjunto de reacciones bioquímicas biocatalizadas por enzimas específicas. Mediante reacciones catabólicas y anabólicas, el organismo transforma las sustancias nutritivas para obtener energía.
Catabolismo y Anabolismo: Procesos Acoplados
Catabolismo
El catabolismo libera energía. Un ejemplo es la glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos.
Características del Catabolismo:
- Libera energía.
- Reacciones degradativas.
- Catalizadas por enzimas.
- Transforma compuestos orgánicos complejos en simples.
- Es una reacción exergónica.
Anabolismo
El anabolismo utiliza la energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes celulares como las proteínas y los ácidos nucleicos.
Características del Anabolismo:
- Requiere energía.
- Reacciones biosintéticas.
- Catalizadas por enzimas.
- Transforma compuestos simples a complejos.
- Es una reacción endergónica.
El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados que, en conjunto, constituyen el metabolismo, puesto que cada uno depende del otro.
Usos de la Energía por la Célula Microbiana
La célula microbiana utiliza la energía para:
- Movimiento.
- Producción de calor.
- Electricidad.
- Bioluminiscencia.
Respiración Celular
La respiración celular es el proceso por el cual la energía química de las moléculas de "alimento" es liberada y parcialmente capturada en forma de ATP.
Procesos de Obtención de Energía en Microorganismos
Los procesos principales por los cuales los microorganismos obtienen su energía son:
- Fotosíntesis
- Quimiosíntesis
- Respiración