bioquimica



METABOLISMO

¿Cómo obtienen las células la energía y el poder reductor a partir de su entorno?
¿Cómo sintetizan las células los componentes fundamentales de sus macromoléculas?
Estos procesos se llevan a cabo mediante un conjunto muy ordenado de reacciones químicas que son conocidas colectivamente como metabolismo.
En general el metabolismo es el conjunto de todas las reaccionesquímicas que se producen en el interior de las células de un organismo, mediante las cuales se transforman las moléculas digeridas. Estas reacciones químicas metabólicas pueden ser de dos tipos: catabolismo y anabolismo.
El metabolismo tiene principalmente dos finalidades:
Obtener energía química utilizable por la célula, que se almacena en forma de ATP (adenosín trifostato). Esta energía se obtiene pordegradación de los nutrientes que se toman directamente del exterior o bien por degradación de otros compuestos que se han fabricado con esos nutrientes y que se almacenan como reserva.
Fabricar sus propios compuestos a partir de los nutrientes, que serán utilizados para crear  sus estructuras o para almacenarlos como reserva.

Anabolismo (fase constructiva)
Es el conjunto de reaccionesmetabólicas 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. (fig. 1.1)

Fig. 1.1
Síntesis de moléculas simples a moléculas complejas con requerimiento de energía



Las moléculas sintetizadas son usadas por lascélulas para formar sus componentes celulares y así poder crecer y renovarse o almacenarlas como reserva para su posterior utilización como fuente de energía.
Las reacciones anabólicas se caracterizan por ser:
Reacciones de síntesis, mediante ellas a partir de compuestos sencillos se sintetizan otros más complejos.
Reacciones de reducción, mediante las cuales compuestos más oxidados sereducen, para ello se necesitan los electrones que ceden las coenzimas reducidas (NADH, FADH2 etcétera) las cuales se oxidan.
Reacciones endergónicas que requieren un aporte de energía que procede de la hidrólisis del ATP.
Procesos divergentes debido a que, a partir de unos pocos compuestos se puede obtener una gran variedad de productos.

Catabolismo (fase destructiva)
Catabolismo es el conjunto dereacciones 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 (fig. 1.2) 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). Entonces su función es reducir es decir, de una sustancia o molécula compleja hacer una más simple.


Fig. 1.2
Fase degradativa y su finalidad es la obtención de energía.

Las reacciones catabólicas se caracterizan por ser:Reacciones degradativas, mediante ellas compuestos complejos se transforman en otros más sencillos.
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.
Reacciones exergónicas en las que se libera energía que se almacena en forma de ATP.

Rutas metabólicas
Una rutametabólica o vía metabólica es una sucesión de reacciones químicas que conducen de un sustrato inicial a uno o varios productos finales, a través de una serie de metabolitos intermediarios. Por ejemplo, en la ruta metabólica que incluye la secuencia de reacciones:

A     →     B     →    C     →     D     →    E

A es el sustrato inicial, E es el producto final, y B, C, D son los...