Funciones de nutrición

Concepto y funcionalidad de las funciones de nutrición.

Conjunto de procesos mediante el cual los nutrientes son incorporados al interior de las células que posteriormente son transformados. De esta manera, los seres vivos consiguen mantener su alto grado de organización

Se distinguen tres finalidades:

• Energética: obtención de sustratos oxidables para degradarlos y obtener ATP• Plástica: adquisición de monómeros para la biosíntesis de moléculas propias del organismo

• Catalítica: captación de vitaminas (precursoras de coenzimas) y oligoelementos (cofactores) imprescindibles para la actividad enzimática.

En resumen: transformaciones intracelulares encaminadas a la obtención de energía y a la síntesis, conservación y reproducción de susestructuras. Ello tiene lugar a través de una serie de reacciones químicas que componen el metabolismo.



Características del metabolismo celular (libro p170)

Destacar el continuo intercambio de materia y energía mediante catabolismo y anabolismo.

Catabolismo: (p 170)

Anabolismo: (p 170)

Se excluye aquí, para dar un tratamiento diferenciado, la biosíntesis de proteínas y ácidosnucleicos (replicación, transcripción y traducción) por su papel esencial en el mantenimiento y transmisión de la información genética.

Hay que recordar el papel específico de enzimas (doble especificidad: de sustrato y de acción). También el de vitaminas y oligoelementos al actuar como cofactores o coenzimas (ATP, NAD, FAD, NADP).



Mecanismos de liberación, almacenamiento y utilización deenergía (ver también libro en p 178 y 179)

Para medir la energía en las reacciones se emplea el concepto de energía libre (G) que se puede considera como la energía contenida en los enlaces químicos de las moléculas.

• Si var. G2
y H2O.
• Si var. G>0, la reacción es espontáneamente imposible (endergónica: consume energía)

• Si var. G es 0, el sistema está enequilibrio y no hay cambios.

Ejemplo:

La reacción:

glucosa6P + H2O → glucosa + Pi (var. G = -3,3 Kcal/mol) transcurrirá espontáneamente hacia la derecha. Sin embargo la reacción se puede revertir acoplándola a otra muy exergónica:

ATP + H2O → ADP + Pi (var. G = -7,3kcal/mol)

Restando, resulta:

glucosa + ATP → glucosa 6 P + ADP (var. G = -4,0 Kcal/mol). El mecanismo de acoplamientoes un enzima: la hexoquinasa. Esta reacción es la primera de un proceso fundamental en los seres vivos: la glucolisis. Si el enzima no facilitara esta reacción a “contracorriente energética”, la glucolisis sería inviable y los seres vivos no serían los mismos desde el punto de vista de la eficiencia energética.



Esta liberación se hace mediante reacciones redox y requieren de unosintermediarios que transportan electrones: NAD, FAD, etc.; la energía se almacena temporalmente en moléculas como el ATP (también en GTP, UTP). Es, por tanto, una liberación gradual mediante reacciones metabólicas sucesivas altamente controladas por enzimas (4.3. p 179).

Si la información de la estructura primaria de las proteínas (enzimas) está en el ADN, se puede empezar a entender el control queejerce esta molécula en la actividad celular (o dicho en otras palabras, los genes: unidades de información compuestas de ADN, son decisivos en el metabolismo celular).Se puede también pensar en genotipo (información genética) y fenotipo (metabolismo celular), o lo que es lo mismo la relación entre Genética (molecular) y Bioquímica.



La energía se puede utilizar para diversas actividadescelulares (trabajo mecánico, impulsos nerviosos, transporte activo, etc.). En la práctica la energía libre no se convierte totalmente en trabajo útil, sino que una parte se disipa en forma de calor (aumentando la entropía del entorno). El calor se emplea para dar temperatura a los organismos y facilitar, por ejemplo la actividad enzimática (recordar intervalos óptimos de actividad enzimática), pero...