biointegracion

FISIOLOGÍA
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INTEGRACIÓN Y REGULACIÓN METABÓLICAS
INTRODUCCIÓN
A lo largo de los diferentes temas se han ido estudiando las rutas metabólicas que sirven para
satisfacer las necesidades de materia y energía del organismo. En esta complicada maraña de
reacciones químicas se analizaron, de maneraparcializada, algunos de los controles que se
ejercen sobre las mismas. Sin embargo, el estudio individualizado de reacciones y rutas en los
capítulos previos, puede producir la impresión errónea de que cada reacción o ruta funciona
con independencia de las demás; más bien todo lo contrario. Debe quedar claro, que ciertamente cada una de las vías tiene una regulación propia, pero existe unaestrecha interrelación
entre ellas, y la actividad de todas se halla integrada en el metabolismo corporal. Aunque los
procedimientos de control resulten complejos, todos ellos suelen responder a unas estrategias
comunes que, ajustadas siempre al principio de economía celular, permiten que con pocas variantes puedan ser aplicados a todas las rutas metabólicas.

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La regulación de los procesos metabólicos es necesaria para equilibrar el aporte de materia y
energía en los diversos momentos de la vida celular. La presencia de gran cantidad de nutrientes, activará rutas de aprovechamiento de los mismos; mientras que en periodos de carencia,
la célula utilizará las reservasalmacenadas anteriormente. En los seres vivos, las rutas sintéticas y degradativas para los mismos metabolitos coexisten, y, además, están diseñadas para
que funcionen en sentido unidireccional, tener ambas trabajando al mismo tiempo supone un
despilfarro energético sin sentido. Para evitarlo, se ha de realizar una integración que decida
en cada momento el sentido más conveniente en el que ha defuncionar el metabolismo.

Niveles de regulación
La regulación metabólica puede ejercerse a varios niveles o escalas:
a) A nivel molecular: mediante el control de las moléculas que participan en las reacciones metabólicas; las más importantes son las enzimas, y sobre ellas se incidirá más adelante.
b) A nivel celular: en las células eucariotas, la existencia de compartimentos u orgánulossubcelulares determina muchas pautas de actividad metabólica. Algunas rutas metabólicas están circunscritas a un compartimento, mientras que otras pueden desarrollarse en
varios compartimentos; incluso dos reacciones idénticas, integradas en vías metabólicas
diferentes, son catalizadas por enzimas cuya cinética y regulación es diferente.
c)

A nivel corporal: en el caso de los organismossuperiores pluricelulares, como el ser humano, se alcanza el nivel más alto de regulación ya que al estar formados por una enorme cantidad de células, es imprescindible la existencia de sistemas de integración, que
por un lado permitan la realización de funciones especializadas en diferentes grupos celulares, pero que al mismo tiempo, permitan la acción concertada de células, órganos y
aparatos osistemas. Los principales sistemas de integración pluricelular son dos, el hormonal y el nervioso. Las señales hormonales y nerviosas coordinan el metabolismo entre
órganos que están alejados unos de otros.

Señalar por último, que las regulaciones pueden catalogarse según su velocidad de actuación
en rápidas (algunos segundos o minutos) o lentas (tardan algunas horas o días).

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Mecanismos de regulación metabólica a nivel molecular
Ciertas vías metabólicas son comunes a todas las células de un organismo, son las rutas centrales del metabolismo (como la glucólisis). Pero en un organismo, complejo, hay tejidos y órganos con funciones especializadas. Sus requerimientos...