Metabolismo de proteínas, Lípidos y Carbohidratos


Metabolismo de carbohidratos y formación de ATP
Una gran proporción de las reacciones químicas en las células tiene que ver con la obtención de energía a partir de los alimentos disponibles para los diferentes sistemas fisiológicos de la célula.
La energía es necesaria para la actividad muscular, la secreción glandular el mantenimiento de los potenciales de membrana por los nervios y lasfibras musculares, la síntesis celular de sustancias, la absorción de alimentos en el tubo digestivo y muchas otras funciones.
Reacciones Acopladas
Todos los alimentos energéticos (hidratos de carbono, grasas y proteínas) pueden ser oxidados en las células, y en este proceso se liberan grandes cantidades de energía. Estos mismos alimentos pueden también quemarse con oxígeno puro fuera del cuerpo enun fuego real, liberando de nuevo grandes cantidades de energía. Aquí toda la energía se libera bruscamente, toda ella en forma de calor. La energía necesaria para los procesos fisiológicos de las células no es el calor, sino energía para provocar un movimiento mecánico.
Para proporcionar esta energía las reacciones químicas deben estar “acopladas” con los sistemas responsables de estasfunciones fisiológicas. Este acoplamiento se consigue mediante una enzima celular especial y unos sistemas de transferencia de energía.
Energía libre
La cantidad de energía liberada por la oxidación completa de un alimento se llama energía libre de la oxidación de los alimentos.
Generalmente se expresa mediante el símbolo ∆G. La energía libre se expresa habitualmente en términos de calorías por mol desustancia.
Papel del trifosfato de adenosina en el metabolismo.
El trifosfato de adenosina (ATP) es un compuesto químico lábil que está presente en todas las células y cuya estructura química se muestra en la siguiente imagen.

A partir de esta fórmula se puede observar que el ATP es una combinación de adenosina, ribosa y tres radicales fosfato. Los últimos dos radicales fosfato están unidos ala molécula por los llamados enlaces de alta energía. La liberación de cada uno de los dos radicales fosfato libera 12000 calorías de energía.
Después de que el ATP pierde un radical fosfato, este compuesto pasa a ser difosfato de adenosina (ADP), y tras la pérdida del segundo radical fosfato, se convierte en monofosfato de adenosina (AMP).
El ATP está presente en cualquier punto del citoplasmay del nucleoplasma de todas las células y prácticamente todos los mecanismos fisiológicos que necesitan energía para operar la obtienen directamente del ATP.
Los alimentos se oxidan de forma gradual en la célula, y la energía liberada se utiliza para volver a formar ATP.
En resumen, el ATP es un compuesto intermediario que tiene la capacidad peculiar de participar en muchas reaccionesacopladas: reacciones con el alimento para extraer la energía y reacciones con muchos mecanismos fisiológicos para proporcionar energía para su función.
Por esta razón, al ATP se le ha llamado moneda de energía del organismo, puede ganarse y gastarse una y otra vez.
En este tema, el propósito es explicar cómo se puede utilizar la energía de los hidratos de carbono para formar ATP en las células.
Papelcentral de la glucosa en el metabolismo de los carbohidratos.
Se debe recordar que los productos finales de la digestión de los hidratos de carbono en el tubo digestivo son casi completamente la glucosa, la fructosa y la galactosa.
Tras la absorción en el tubo digestivo, gran cantidad de fructosa y casi toda la galactosa se convierten rápidamente en glucosa en el hígado. Por tanto, hay pocagalactosa y fructosa en la sangre circulante. Así la glucosa se convierte en la vía final para el transporte de casi todos los hidratos de carbono a las células tisulares.
El hígado contiene grandes cantidades de fosfatasa de glucosa, por tanto, la glucosa-6-fosfato se puede degradar de nuevo a glucosa y fosfato.
Transporte de la glucosa a través de la membrana celular.
Antes de que las células...