Metabolismo

METABOLISMO

INTRODUCCIÓN.

El metabolismo es el proceso global de reacciones químicas por el que los sistemas vivos adquieren y utilizan la energía libre, que necesitan para llevar a cabo sus funciones. El metabolismo de un organismo incluye procesos anabólicos o de biosíntesis, que sirven para construir moléculas de reserva y materiales de construcción celulares, y procesoscatabólicos o de degradación, que sobre todo sirven para la producción de energía por medio de la descomposición de las moléculas alimenticias y de reserva.
La diversidad de estas exigencias se refleja en la complejidad del metabolismo; incluso los seres unicelulares como las bacterias manejan más de mil reacciones químicas. Sin embargo, el metabolismo se asienta en unos pocos principios básicos,reacciones y compuestos clave.
Aquellos seres que adquieren la energía lumínica del Sol, además de CO2 y H2O para formar glúcidos y O2, se denominan fotótrofos. Mientras que los que obtienen la energía libre al oxidar compuestos orgánicos obtenidos de otros organismos, se denominan quimiótrofos.

ENERGÍA LIBRE

La energía libre ∆G, a grandes rasgos, es un potencial termodinámico, esdecir una función de estado, con unidades de energía (julios, calorías...), que da las condiciones de espontaneidad y equilibrio para una reacción química.
Los organismos vivos no están en equilibrio termodinámico pero obedecen a las leyes de la termodinámica, de ahí la necesidad de obtención de energía libre para mantener su organización en un universo que tiende a maximizar el desorden,requieren continuamente un aporte de energía química para mantener su compleja estructura interna y asegurar su supervivencia.
Entre las dos direcciones principales hay un gran número de conexiones que actúan de metabolismo intermediario, permitiendo un aprovechamiento eficiente de los recursos químicos de un organismo.
La serie consecutiva de reacciones enzimáticas que generan productosespecíficos se denominan rutas o vías metabólicas. Los reactantes, intermediarios y productos se denominan metabolitos.
Esta cadena de reacciones individuales es necesaria debido a que ciertos intermediarios ricos en energía deben poder almacenarse para su utilización en otro momento y lugar. El “transportador de energía” bioquímico más importante es el adenosín trifosfato: ATP.

ATP.MOLÉCULA UNIVERSAL PORTADORA DE ENERGÍA.

El ATP consta de un resto de adenina, una unidad de ribosa y tres restos fosfato, de los cuales uno se une mediante un enlace éster al grupo hidroxilo de la unidad de ribosa, y los otros dos mediante enlaces anhídridos de ácido “dispuestos en serie”. En la hidrólisis de uno de los enlaces anhídrido de ácido fosfórico se libera una gran cantidad deenergía (∆Gº': -35,2 kJ/mol), por lo que se dice que el enlace es rico en energía. La energía que se libera puede utilizarse para la biosíntesis, transformarse en trabajo mecánico o usarse para el transporte activo de moléculas.
Otros metabolitos como el fosfoenolpiruvato, carmaboilfosfato o la creatinafosfato, transfieren grupos fosfato al ADP y se regenera el ATP. En cambio otros productosdel metabolismo como la glucosa-6-fosfato y la glicerina-3-fosfato pueden producirse a partir de una fosforilación dependiente de ATP.
Este carácter dual del nucleótido fosfato de adenina como donador(ATP) y aceptor(ADP) de grupos fosfato define su papel principal como transferidor de fosfatos en el metabolismo.
El ciclo de esta molécula tiene una importancia tal, que hace a la misma lamoneda de cambio energético universal.

NADH Y FADH2 : PORTADORES DE ELECTRONES MÁS IMPORTANTES

La fuente más importante de ATP en los organismos aeróbicos (aquellos que utilizan oxígeno) es la fosforilación oxidativa, en la que se oxidan (pierden electrones) nutrientes como la glucosa o los ácidos grasos y utiliza la energía libre que se obtiene para sintetizar ATP a partir de...