Metabolismo Humano

INTRODUCCIÓN

Entre las características que definen la vida, podemos destacar una fundamental: los seres vivos intercambian sustancias y energía con el medio externo, es decir, funcionan como un sistema abierto. Las sustancias que se incorporan a un organismo ingresan en una red de reacciones químicas en donde se degradan o se utilizan para la construcción de compuestos más complejos. Los organismos vivos también son expertos en la conversión energética. La energía que ingresa, ya sea en la forma de luz solar o de energía química almacenada en los alimentos, es transformada y usada por cada célula individual para el trabajo celular. Este trabajo incluye el dar energía no sólo para los numerosos procesos que constituyen las actividades del organismo, sino también para la síntesis de la enorme diversidad de moléculas y estructuras celulares. La energía puede adoptar diferentes formas. El conjunto de reacciones químicas y de transformaciones de energía que involucran la síntesis y la degradación de moléculas relativamente simples constituyen el metabolismo. A lo largo de la historia, cada paso metabólico, cada vía y cada proceso general surgió como resultado de numerosas investigaciones que representaron muchos años de estudio.

METABOLISMO HUMANO

El metabolismo se refiere a todos los procesos físicos y químicos del cuerpo que convierten o usan energía, tales como:

- Respiración

- Circulación sanguínea

- Regulación de la temperatura corporal

- Contracción muscular

- Digestión de alimentos y nutrientes

- Eliminación de los desechos a través de la orina y de las heces

- Funcionamiento del cerebro y los nervios

El metabolismo se divide en dos procesos conjugados: catabolismo y anabolismo. Las reacciones catabólicas liberan 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. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esta energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como lo son las proteínas y los ácidos nucleicos. El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados que hacen al metabolismo en conjunto, puesto que cada uno depende del otro.

El metabolismo de un organismo determina qué sustancias encontrará nutritivas y cuáles encontrará tóxicas. Por ejemplo, algunas procariotas utilizan sulfuro de hidrógeno como nutriente, pero este gas es venenoso para los animales.2 La velocidad del metabolismo, el rango metabólico, también influye en cuánto alimento va a requerir un organismo.

Una característica del metabolismo es la similitud de las rutas metabólicas básicas incluso entre especies muy diferentes. Por ejemplo: la secuencia de pasos químicos en una vía metabólica como el ciclo de Krebs es universal entre células vivientes tan diversas como la bacteria unicelular Escherichia coli y organismos pluricelulares como el elefante.3 Esta estructura metabólica compartida es probablemente el resultado de la alta eficiencia de estas rutas, y de su temprana aparición en la historia evolutiva.

CATABOLISMO

El catabolismo es la transformación de moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas, proceso en el que se libera energía que se almacena en los enlaces fosfato del ATP.

Su función es reducir, es decir de una sustancia o molécula compleja hacer una más simple.

Catabolismo es, entonces, el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales las moléculas orgánicas más o menos complejas (glúcidos, lípidos), que proceden del medio externo o de reservas internas, se rompen o degradan total o parcialmente transformándose en otras moléculas más sencillas (CO2, H2O, ácido láctico, amoniaco, etcétera) y liberándose energía en mayor o menor cantidad que se almacena en forma de ATP (adenosín trifosfato). Esta energía será utilizada por la célula para realizar sus actividades vitales (transporte activo, contracción muscular, síntesis de moléculas).

Las reacciones catabólicas se caracterizan por:

Son reacciones degradativas, mediante ellas compuestos complejos se transforman en otros más sencillos.

Son reacciones oxidativas, mediante las cuales se oxidan los compuestos orgánicos más o menos reducidos, liberándose electrones que son captados por coenzimas oxidadas que se reducen.

Son reacciones exergónicas en las que se libera energía que se almacena en forma de ATP.

Son procesos convergentes mediante los cuales a partir de compuestos muy diferentes se obtienen siempre los mismos compuestos (CO2, ácido pirúvico, etanol, etcétera).

ANABOLISMO

El anabolismo es la síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras biomoléculas más sencillas, para lo cual se necesita suministrar energía, proporcionada por los enlaces fosfato del ATP. Las moléculas del ATP pueden proceder de las reacciones catabólicas, de la fotosíntesis (en las plantas y algunos microorganismos) o de la quimiosíntesis (en otros microorganismos).

Reacción química para que se forme una sustancia más compleja a partir otras más simples.

Anabolismo, entonces es el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales a partir de compuestos sencillos (inorgánicos u orgánicos) se sintetizan moléculas más complejas. Mediante estas reacciones se crean nuevos enlaces por lo que se requiere un aporte de energía que provendrá del ATP.

Las moléculas sintetizadas son usadas por las células para formar sus componentes celulares y así poder crecer y renovarse o serán almacenadas como reserva para su posterior utilización como fuente de energía.

Las reacciones anabólicas se caracterizan por:

Son reacciones de síntesis, mediante ellas a partir de compuestos sencillos se sintetizan otros más complejos.

Son reacciones de reducción, mediante las cuales compuestos más oxidados se reducen, para ello se necesitan los electrones que ceden las coenzimas reducidas (NADH, FADH2 etcétera)

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