Metalismo Celular

INDICE

1. Definición del Metabolismo Celular.

2. Captura del Alimento.

3. Digestion.

4. El Control de las Reacciones Celulares.

5. Investigación y Manipulacion.

6. Biomoleculas Principales.

a) Aminoacidos y proteínas

b) Lipidos.

c) Carbohidratos.

d) Nucleotidos

e) Coenzimas

f) Minerales y Cofactores

7. Catabolismo.

8. Anabolismo.

1) METABOLISMO CELULAR

Es el conjunto de reacciones químicas a través de las cuales el organismo intercambia materia y energía con el medio

Reacciones Celulares Básicas.

Los sistemas vivos convierten la energía de una forma en otra a medida que cumplen funciones esenciales de mantenimiento, crecimiento y reproducción. En estas conversiones energéticas, como en todas las demás, parte de la energía útil se pierde en el ambiente en cada paso.

Los seres vivos que sintetizan su propio alimento se conocen como autótrofos. La mayoría de los autótrofos usan la energía del sol para sintetizar su alimento. Las plantas verdes, las algas y algunas bacterias son autótrofos que poseen organelos especializados donde ocurre la síntesis del alimento.

Existen otros seres que no pueden sintetizar su propio alimento. Estos seres se conocen como heterótrofos.

Los animales y los hongos son ejemplo de organismos heterótrofos porque dependen de los autótrofos o de otros heterótrofos para su alimentación. Una vez que el alimento es sintetizado o ingerido por un ser vivo, la mayor parte se degrada para producir energía que necesitan las células.

El total de todas las reacciones que ocurren en una célula se conoce como metabolismo. Aquellas reacciones en que sustancias simples se unen para formar sustancias más complejas se llaman reacciones anabólicas. Por ejemplo, las reacciones en las que la célula construye moléculas de proteínas son reacciones anabólicas.

Otras reacciones son las reacciones catabólicas que son aquellas en las cuales sustancias complejas se degradan para convertirse en sustancias más simples. Las proteínas, los polisacáridos y otras moléculas se rompen en moléculas más sencillas mediante reacciones catabólicas.

La glucosa y la fructosa se unen, enlazándose a través de un átomo de oxígeno. Y forman la sacarosa. Esta es una reacción anabólica y como se elimina agua, a esta reacción se le conoce como síntesis por deshidratación

Los polisacáridos y las proteínas se sintetizan por la reacción de síntesis por deshidratación.

El disacárido maltosa al agregarle agua se descompone en dos moléculas de glucosa. Esto forma parte del proceso llamado catabolismo y la reacción específica se le conoce con el nombre de hidrólisis.

Mediante la hidrólisis, se degradan las moléculas grandes que se encuentran en las células vivas. Los hidratos de carbono, los lípidos y las proteínas se degradan por hidrólisis en moléculas más pequeñas y útiles.

2) RESPIRACION CELULAR.

En las células vivas, la glucosa se degrada y se libera energía, parte de esta energía se usa para sintetizar ATP. En la mayoría de las células, este proceso necesita oxigeno, la degradación de la glucosa mediante el uso del oxígeno o alguna otra sustancia inorgánica, se conoce como respiración celular. La respiración celular que necesita oxígeno se llama respiración aeróbica.

En la respiración aeróbica, la degradación de glucosa comprende una serie de reacciones. Sin embargo, la reacción general se puede representar con la siguiente ecuación.

Enzimas

C6H12O6 + 6O2 ------- 6CO2 + 6H2O + ATP

(glucosa) (oxígeno) (bióxido (agua) trifosfato de adenosina

La respiración anaeróbica se da en dos etapas:

La glucólisis y el Ciclo del Ácido Cítrico o Ciclo de Krebs

Glucólisis. En la primera etapa, la glucosa se parte en dos moléculas de ácido pirúvico, el ácido pirúvico es un compuesto de tres carbonos, en esta reacción, se usan dos moléculas de ATP, pero se producen cuatro moléculas de ATP. El NAD se transforma en NADH. Producción neta de 2 ATP

La glucólisis ocurre en el citoplasma de la célula.

Ciclo de Krebs

Cada molécula de ácido pirúvico se convierte en Acetil Coenzima A. Compuesto de dos carbonos.

Que se une aun compuesto de cuatro carbonos hasta la degradación total de glucosa en CO2 y

agua.

La cadena respiratoria

Fotosisntesis

La Fermentación,

Es otra forma de degradar la glucosa utilizando sustancias orgánicas como aceptores finales de electrones.

Se puede dar en dos tipos:

La fermentación alcohólica en ella se obtiene alcohol etílico, bióxido de carbono y 2 ATP

La fermentación láctica. En ella se obtiene ácido láctico + 2ATP

Las mitocondrias son las “centrales energéticas” de las células. Allí, algunas moléculas como la glucosa se oxidan y se rompen en trozos más pequeños. En esta reacción se liberan átomos de hidrógeno (se liberan electrones, pero suelen ir acompañados de protones: electrón + protón = 1 átomo de H). Este hidrógeno se une al oxígeno y se forma moléculas de agua.

Todas las células requieren energía para sus funciones. El alimento es la fuente de energía y también de materiales para construir. En la digestión se van degradando las grandes macromoléculas de alimentos en trozos más pequeños. Estas sustancias degradadas se llevan hasta las células, donde se obtienen la energía y los materiales (el objetivo de la nutrición). Para ello van a sufrir un conjunto de reacciones que se denominan metabolismo.Metabolismo es el conjunto de reacciones por el que se obtiene, a partir de sustancias ya digeridas, energía y materia.

Al proceso de degradación de las grandes macromoléculas en otras mucho más pequeñas se le denomina Catabolismo. Luego hay otro proceso de síntesis de materias orgánicas -con gasto de energía- que se conoce como Anabolismo.

La energía liberada en el catabolismo la utiliza la célula para la síntesis -o fabricación- de nuevos compuestos (anabolismo). El eslabón común de todos estos procesos es el ATP.

Pero, ¿qué ocurre con la energía entre las reacciones en que se produce y los procesos en los que se gasta? Si no se almacena de alguna manera, toda ella se disiparía en forma de calor. De hecho, un 50% de la energía lo hace, pero el resto va a ser atrapada por la célula a través de su “mecanismo atrapador de energía”. Este mecanismo viene representado en la reacción reversible por la que se transforma una molécula de ADP en otra de ATP.

El ATP almacena en sus enlaces la energía que se va a utilizar después. Cuando el ATP se rompe, se convierte en ADP + P. Pero el ADP también se puede romper en AMP + P, liberando también energía. Esto ocurre en el proceso de anabolismo.

Por tanto, el ATP es la molécula que relaciona catabolismo y anabolismo. La energía del catabolismo se almacena en forma de ATP, que la libera en el anabolismo. El ATP tiene pues una doble función: por un lado atrapar energía, por el otro darla allí donde sea necesario.

Normalmente las células no almacenan el ATP. Éste se forma y se degrada continuamente; de tal forma que en un día se sintetiza y se degrada una cantidad equivalente al peso corporal.

Catabolismo

Es un conjunto de reacciones en que se rompen moléculas de alimento en otras más pequeñas y se libera energía. En la mayoría de los casos el catabolismo tiene lugar en las mitocondrias, que contienen enzimas y facilitan esta ruptura. Esta ruptura tiene lugar de manera escalonada. Si fuera de golpe dañaría las células. La degradación de la glucosa requiere 30 pasos sucesivos. En cada paso actúan enzimas específicas.

Sustancia alimenticia + O2 ! CO2 + H2O + Energía (ATP)

HOMEOSTASIS

Proceso por el cual un organismo mantiene las condiciones internas constantes necesarias para la vida. Para que un organismo pueda sobrevivir debe ser, en parte, independiente de su medio; esta independencia está proporcionada por la homeostasis.

El término homeostasis deriva de la palabra griega “homeo” que significa igual, y “stasis” que significa posición. En la actualidad, se aplica al conjunto de procesos que previenen fluctuaciones en la fisiología de organismo, e incluso se ha aplicado a la regulación de variaciones en los diversos ecosistemas o del universo como un todo.

Todos los organismos llevan a cabo la homeostasis a nivel celular, ya que para poder vivir es necesario que los componentes de las células se mantengan en unas concentraciones más o menos uniformes. La membrana celular es responsable de controlar qué sustancias pueden entrar y cuáles deben abandonar la célula; debe existir la posibilidad de que los productos de desecho salgan de la célula para evitar que alcancen niveles tóxicos. También

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