Metabolismo

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACIA ESCUELA DE BIOLOGÍA DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA GENERAL CURSO: BIOLOGÍA GENERAL I DRA. DULCE MARIA BUSTAMANTE RESUMEN INTRODUCCIÓN AL METABOLISMO Las células necesitan energía para realizar trabajo. Estos trabajos mantienen a la célula viva. Una célula comúnmente realiza tres tipos de trabajo: mecánico, de transporte, yquímico. Estos trabajos implican cambios en la posición o configuración de la materia. El conjunto de todas las reacciones químicas implicadas en realizar estos trabajos en las células, se conoce como metabolismo. Para realizar trabajo durante una reacción se necesita energía. Cuando la reacción libera energía se conoce como reacción exergónica. Cuando se libera energía y el trabajo que se realizaes degradar moléculas complejas en moléculas más simples esto se conoce como vías catabólicas. Por otro lado cuando una reacción absorbe energía se denomina reacción endergónica, y si el trabajo realizado como consecuencia de esta absorción es construir moléculas más complejas a partir de moléculas simples esto se conoce como vías anabólicas. Las células están constantemente alternando entrereacciones que liberan y absorben energía. La energía utilizada por las células para reacciones está almacenada en un tipo de molécula llamada ATP. Muchas veces, una reacción química que realiza trabajos utilizando energía necesita de la intervención de moléculas llamadas enzimas que facilitan el inicio de la reacción. LAS CÉLULAS TRANSFORMAN UN TIPO DE ENERGÍA EN OTRO PARA REALIZAR TRABAJO. Lascélulas están constantemente trabajando, transfiriendo energía. Debido a esto es necesario comprender las leyes de la termodinámica, que nos ayudan a explicar lo que ocurre en las células. Algunos de los procesos celulares liberan energía en lugar de consumirla (procesos espontáneos). Las células siempre están trabajando es decir, no están en equilibrio; si una célula alcanza el equilibrio significa queestá muerta. Vocabulario 1. Energía: capacidad de producir trabajo. 2. Energía potencial: energía que posee la materia por su posición. 3. Energía cinética: energía del movimiento. 4. Energía química: energía disponible para liberarse en una reacción química. 5. Energía térmica (calor): energía cinética asociada con el movimiento aleatorio de los átomos y moléculas. 6. Primera ley de latermodinámica: la energía puede ser transformada o transferida, pero no creada ni destruida. 7. Segunda ley de la termodinámica: la transferencia de energía incrementa la entropía. 8. Entropía: desorden provocado por la transferencia de energía. 9. Energía libre: porción de energía de un sistema que puede realizar trabajo cuando la presión y temperatura son uniformes. 10. Espontáneo: proceso químico queocurre sin entrada de energía. La energía libre de un proceso químico espontáneo es negativa porque tienen una liberación neta de energía (ΔG negativo). 11. Equilibrio: estado de un sistema cerrado en que ya no se puede realizar trabajo.

ENERGÍA CELULAR Y EL ROL DE LOS CATALIZADORES El ATP es la fuente inmediata de energía que impulsa el trabajo celular. La energía impulsa la reacción pero noinforma acerca de la velocidad de la reacción. Existen agentes químicos que pueden acelerar una reacción, sin ser consumidos por ella. Estos se llaman catalizadores. Una enzima es una proteína que actúa como un tipo de catalizador. La actividad de las enzimas se ve afectada por la temperatura, el pH, cofactores, y los inhibidores enzimáticos. El ATP es una molécula de “alta energía”. ¿Cómo es que laESTRUCTURA de esta molécula determina la energía que contiene? En el ATP existen tres grupos fosfato que poseen carga negativa. Estos tres grupos están constantemente repeliéndose y hacen esta región de la molécula inestable. Cuando ocurre la hidrólisis, se libera un grupo fosfato y la molécula pasa de un estado inestable (ATP) de alta energía libre, a uno más estable (ADP) de energía libre...