Metabolismo Celular

Todos los organismos se encuentran constantemente expuestos a compuestos y elementos químicos que no pueden utilizar como alimento y serían dañinos si se acumularan en sus células, ya que notendrían una función metabólica. Estos compuestos potencialmente dañinos son llamados xenobióticos.[92] Los xenobióticos como las drogas sintéticas, los venenos naturales y los antibióticos sondetoxificados por un conjunto de enzimas xenobióticas-metabolizadoras. En los humanos, esto incluye a las citocromo oxidasas P450,[93] las UDP-glucuroniltransferasas[94] y las glutation-S-transferasas.

Estesistema de enzimas actúa en tres etapas. En primer lugar, oxida los xenobióticos (fase I) y luego conjuga grupos solubles al agua en la molécula (fase II). El xenobiótico modificado puede ser extraídode la célula por exocitosis y, en organismos pluricelulares, puede ser más metabolizado antes de ser excretado (fase III). En ecología, estas reacciones son particularmente importantes por labiodegradación microbiana de agentes contaminantes y la biorremediación de tierras contaminadas.[96] Muchas de estas reacciones microbióticas son compartidas con organismos pluricelulares, pero debido a lamayor biodiversidad de microbios, éstos son capaces de tratar con un rango más amplio de xenobióticos en contraste a los que pueden llevar a cabo los organismos pluricelulares; los microbios puedenincluso degradar agentes contaminantes como compuestos organoclorados.[97]

Un problema relacionado con los organismos aeróbicos es el estrés oxidativo.[98] Sin embargo, una bacteria estresadapodría ser más efectiva para la degradación de estos contaminantes.[99]

Los procesos como la fosforilación oxidativa y la formación de enlaces disulfuro durante el plegamiento de proteínas producenespecies reactivas del oxígeno como el peróxido de hidrógeno.[100] Estos oxidantes dañinos son neutralizados por metabolitos antioxidantes como el glutation y por enzimas como las catalasas y las...