Metabolismo celular

NECESIDADES ENERGÉTICAS DE LA CÉLULA. INTRODUCCIÓN.

METABOLISMO CELULAR: El estudio de la célula como sistema energético se puede realizar considerándola como sistema abierto ( intercambio de sustancias a través de la membrana plasmática) que está en equilibrio dinámico y realizando un trabajo( equilibrio: el valor de unas determinadas variables previamente definidas no cambian con el tiempo opermanecen dentro de un intervalo de tolerancia. Ej la temperatura de los mamíferos. Equilibrio dinámico: implica que hay intecambio de mateia y energía aunque no variación de ambas. Este continuo intercambio posibilita la realización de un trabajo: reproducción, movimiento, renovación...) CONCEPTO DE METABOLISMO: Conjunto de reacciones que tienen lugar en la célula. La célula tiene mecanismospropios para transformar energía y almacenarla, para sintetizar las moléculas necesarias para su replicación. Estas reacciones son controladas por proteínas enzimáticas y por ribozimas. La energía que utilizan es ATP. ENERGÉTICA CELULAR: Si a un proceso natural no se le suministra energía, éste tiende a un mayor desorden. Los organismos vivos no son excepciones a las leyes de la Termodinámica perosu complejidad y ordenamiento parecen contradecir la tendencia universal al desorden. La explicación es que la Energía que toman del medio la aprovechan para realizar sus funciones vitales, devolviendo cantidades equivalentes de Q que contribuyen al desorden del universo. ENERGÍA LIBRE: Forma de energía útil capaz de realizar un trabajo( a P y T cte).- Magnitud termodinámica para estudiar losprocesos biológicos y predecir si son energéticamente favorables o no. Concretamente se utiliza la VARIACION DE ENERGIA LIBRE. ∆G ( Energía libre: energía útil que el sistema intercambia con el medio)) = ∆H ( entalpía : Q que puede desprenderse o absorberse en una reacción en un sistema abierto) - T∆S ( entropía) ∆G= ∆H - T∆S Si ∆G0 La reacción no es espontánea. Es energéticamente desfavorable,requiere la absorción de energía libre. Reacción endergónica. Necesita el acoplamiento a otras reacciones exergónicas. Si ∆G=0 El sistema se encuentra en equilibrio. No hay tendencia a que se produzca la reacción. La célula no almacena energía en forma de calor (Q), la irradia al medio. ACOPLAMIENTO ENERGÉTICO: Es fundamental, sin él el metabolismo celular sería imposible. Ej: glucosa+ Pi------------------ glucosa-6P ∆G= 3 Kcal/mol ATP + H2O------------------ ADP + Pi ∆G= - 7,3 Kcal/mol ____________________________________________________________

__________ glucosa+ Pi + ATP + H2O------------------ glucosa-6P + ADP + Pi ∆G= - 4,3 Kcal/mol glucosa+ ATP + H2O----------------------- glucosa-6P + ADP

CONSIDERACIONES GENERALES El metabolismo comprende el conjunto de reacciones y procesosenergéticos que tienen lugar en el ser vivo. Cada una de estas trasformaciones requiere la presencia de una enzima que es a su vez el producto de otras reacciones de síntesis proteica. Ruta o Vía Metabólica: Proceso formado por una cadena de reacciones enzimáticas sucesivas. Cada una de las sustancias que intervienen en la ruta: METABOLITO Catabolismo: Metabolismo de degradación oxidativa de moléculas yproduce energía. Anabolismo: Metabolismo de síntesis de moléculas. Requiere energía, y es posible por el Catabolismo. Anfibolismo: procesos metabólicos en los que se almacena gran cantidad de energía que se usará en anabolismo. La energía necesaria en un proceso anabólico no procede en último término del ser vivo, procede del medio. También debe existir un aceptor último de electrones que nopertenezca al sistema. NUCLEÓTIDOS: NAD+, NADP+, FAD, FMN, Coenzima Q, citocrtomos ( pares redox) . Posibilitan la oxido/reducción de los metabolitos. Suelen ser coenzimas asociados a la parte proteica de las oxidoreductasas. MOLÉCULAS EXTREMAS AMBIENTALES: Se encuentran al comienzo o al final de algún proceso metabólico. Proceden del ambiente celular o son cedidos a él. Ej: oxígeno, agua, dióxido...