Mecanismos De Regulación Del Metabolismo

FISIOLOGÍA
 GENERAL
 


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 manera parcializada, algunos de los controles que se ejercen sobre las mismas. Sinembargo, 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 una estrecha interrelación entre ellas, y la actividad de todas se halla integrada en elmetabolismo 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.

  La regulación de los procesos metabólicos es necesaria para equilibrar el aporte de materia y energía en los diversosmomentos 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 reservas almacenadas 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 ambastrabajando 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 de funcionar 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 lasreacciones 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 orgánulos subcelulares determina muchas pautas de actividad metabólica. Algunas rutas metabólicas están circunscritas a un compartimento, mientras que otras pueden desarrollarse en varios compartimentos; incluso dosreacciones 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 organismos superiores 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 unlado permitan la realización de funciones especializadas en diferentes grupos celulares, pero que al mismo tiempo, permitan la acción concertada de células, órganos y aparatos o sistemas. 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 porúltimo, 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 unorganismo, complejo, hay tejidos y órganos con funciones especializadas. Sus requerimientos energéticos y sus recursos metabólicos difieren de unos a otros, y por lo tanto, contarán con rutas metabólicas propias. Sin embargo, los mecanismos de regulación son similares en ambos tipos, generales o particulares. Los sistemas de regulación a nivel enzimático pueden clasificarse en dos tipos de...