Metabolismo y energia

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1.   la nutrición celular  

Es el proceso por el que la célula toma materia y energía del exterior, y las transforma para fabricar nuevos materiales celulares y obtener energía para realizar diversos trabajos.

Tiene 3 etapas:

• ENTRADA DE MATERIALES: 2 procesos:

• Ingestión: paso de sustancias del exterior al interior de la célula atravesando la membrana plasmática. Se realiza por difusión, endocitosis, transporte activo, etc.
• Digestión: la realizan las enzimas hidrolíticas de los lisosomas. Las moléculas resultantes son de tamaño pequeño para atravesar la membrana del lisosoma y pasar al citosol

• TRANSFORMACIÓN DE LOS MATERIALES QUE HA N PASADO AL CITOSOL → METABOLISMO

El metabolismo son las reacción químicas enzimáticas que sufren los nutrientes en el interior de las células

• ELIMINACIÓN DE LOS PRODUCTOS: la célula elimina productos del metabolismo a través de la membrana plasmática. Hablamos de:

• Excreción: los productos proceden del catabolismo.
• Secreción: los productos eliminados proceden del anabolismo y se emplean en la propia célula u en otras.

1. tipos de nutrición

1. nutrición autótrofa

Es el proceso de nutrición a través del cual partiendo de la materia inorgánica (CO2, H2O) y usando una fuente de energía se obtienen moléculas orgánicas sencillas; las cuales se usan para la síntesis de macromoléculas (proteínas, polisacáridos, etc) o para la obtención de energía de la célula.

Hay dos tipos de nutrición autótrofa según de donde proceda la energía:

•  FOTOSÍNTESIS

Se utiliza la energía lumínica para hacer la conversión de materia inorgánica a orgánica. La realizan células con clorofila (pigmento que capta la energía), y por tanto , la realizan organismos formados por estas: metafitas (plantas), protoctistas (algas) y algunas bacterias.

•  QUIMIOSÍNTESIS

Se transforman sustancias inorgánicas en orgánicas por la energía química que se desprende de determinadas reacciones químicas en las que se oxidan moléculas inorgánicas. Este proceso lo realizan bacterias.

1. nutrición heterótrofa

Los nutrientes son sustancias orgánicas más o menos complejas con energía en sus enlaces. Los organismos con esta nutrición (animales, hongos, protozoos y bacterias) utilizan las moléculas orgánicas como fuente de energía y de carbono, por lo que materia y energía se incorporan juntas (a diferencia de la autótrofa).

Un grupo reducido de bacterias utilizan las m. org. como fuente de carbono pero la fuente de energía es la luz.

        TIPOS DE ORGANISMOS SEGÚN SU NUTRICIÓN:

•  FUENTE DE C

• Autótrofos: CO2 ambiental.
• Heterótrofos: moléculas orgánicas.

•  FUENTE DE H

• Litótrofos: moléculas sencillas H2O, H2S,…
• Organótrofos: moléculas mas complejas.

•  FUENTE PRIMARIA DE ENERGÍA

• Fotótrofos: luz.
• Quimiótrofos: energía química.

•  ACEPTAR ÚLTIMO DE H

• Aerobios: oxígeno molecular atmosférico.
• Anaerobios: otra sustancia.

•  SUMINISTRO AMBIENTAL DE AGUA, SALES Y NITRÓGENO

Para construir otras moléculas.

1.   el metabolismo  

1. conceptos e ideas generales

• METABOLISMO

Conjunto de todas las reacciones químicas que ocurren en el interior de las células y que transforman unas biomoléculas en otras. El metabolismo se divide en dos partes: el catabolismo y el anabolismo, y todas las reacciones que aquí ocurren están reguladas por enzimas. Las reacciones metabólicas suceden en un medio acuoso.

• RUTA O VÍA METABÓLICA

Proceso formado por una cadena de reacciones enzimáticas sucesivas.

Tipos de rutas metabólicas:[pic 4]

• METABOLITO

Cada una de las sustancias que intervienen en una ruta metabólica y sufre transformaciones durante el proceso.

• SUSTRATO

Metabolito inicial de la vía metabólica.

• PRODUCTO

Metabolito o sustancia final de la vía metabólica.

• METABOLITO INTERMEDIARIO

Sustancia de la que divergen varias rutas distintas.

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E → enzimas específicas para cada sustrato.

• ANFIBOLISMO

Procesos metabólicos en los que, gracias a unos sistemas enzimáticos y a unas biomoléculas preexistentes, se oxidan metabolitos y, se almacena una gran cantidad de energía, que después se utiliza en el anabolismo.

1. ENERGÉTICA CELULAR

La energía libre (G) es la que está contenida en las sustancias que participan en una reacción. En las transformaciones químicas espontáneas, los productos finales tienen menos G que los reactivos iniciales (la variación de energía, ΔQ  es < 0). Estas son reacciones exergónicas, y liberan calor.

Las reacciones endergónicas tienen ΔQ > 0 y no son espontáneas.

En el metabolismo son posibles las reacciones endergónicas porque se acoplan a otras exergónicas, así la ΔQ  es negativa, y por este motivo las células tienen energía para sus funciones vitales.

La mayoría de reacciones químicas necesitan recibir una cierta cantidad de energía para realizarse, incluso las reacciones exergónicas. Esta energía aumenta la energía cinética de las moléculas, esto tiene 2 efectos:

• Vencer las fuerzas de repulsión entre los electrones que envuelven las moléculas.
• Romper los enlaces químicos de una molécula para poder formar otros nuevos.

        En un sistema, algunas moléculas tienen más energía que otras y solo las moléculas         activadas realizan la reacción. Estas están en estado de transición, y en él las moléculas         pueden acabar formando el producto o retroceder y quedar como moléculas de         sustrato. Cuantas más moléculas activadas haya más rápido se realiza la reacción. La         energía de activación es la necesaria para que las moléculas lleguen al estado de         transición.

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