Metabolismo

El metabolismo se puede definir como el conjunto de reacciones catalizadas enzimáticamente que tienen lugar en la célula viva.
En él se pueden distinguir 4 funciones especificas.
1.- Obtener energía química de los nutrientes.
2.- Transformar las moléculas de los nutrientes en unidades constitutivas, precursores de los componentes macromoleculares de las células.
3.- Unir o ensamblar lossillares en proteínas, ácidos nucleídos y lípidos, polisacáridos y otros componentes celulares.
Estas reacciones no se realizan de manera aislada o independiente si no de forma coordinada y organizada. Cada orgánulo o subunidad celular posee funciones específicas para establecer y mantener la vida de la célula.
Básicamente el metabolismo consiste en una serie de reacciones químicas interconectadasque comienzan en una molécula en particular y la transforman en una u otras moléculas según un esquema bien definido.
Las vías se pueden clasificar en dos grandes grupos
1.- Aquellas que convierten la energía en formas biológicamente útiles. (Reacciones Catabólicas)
2.- Aquellas que precisan un aporte energético para su funcionamiento. (Reacciones Anabólicas)
Hans Krebs describió 3 etapas parala generación de energía a partir de la oxidación de los alimentos (15.12)
1. Las grandes moléculas de los alimentos se fragmentan hasta unidades más pequeñas. Este proceso es la digestión. Las proteínas se hidrolizan en sus 20 clases de aminoácidos constituyentes, los polisacáridos se hidrolizan hasta azucares sencillos, como la glucosa y las grasas se hidrolizan hasta glicerol y ácidosgrasos. Esta etapa es estrictamente de preparación: no se genera energía útil.
2. Las numerosas moléculas pequeñas se degradan hasta unas pocas unidades simples que desempeñan un papel central en el metabolismo. De hecho la mayoría de ellas (azucares, Ácidos grasos, glicerol y varios aminoácidos) se convierten en el fragmento acetilo del acetil-Co A. En esta etapa se genera algo de ATP pero lacantidad es pequeña comparada con la siguiente etapa.
3. Se produce ATP a partir de la oxidación completa del fragmento acetilo del Acetil Co-A. La tercera etapa consta del ciclo del acido cítrico y la Fosforilación oxidativa que son las vías finales comunes de la degradación de las moléculas combustibles.

LAS REACCIONES CLAVES SE REPITEN A LO LARGO DEL METABOLISMO

Las miles dereacciones metabólicas, que a primera vista desconciertan por su variedad se pueden clasificar en solo 6 tipos. De cada tipo aparecen respectivamente reacciones específicas.
1.- Las reacciones de Oxidación – Reducción, son componentes fundamentales de muchas vías. Con frecuencia se obtiene energía utilizable de las reacciones de oxidación de los compuestos carbonados.

Oxidación parcial del Metano2.- Las reacciones para la formación de enlaces, utilizan con frecuencia la energía libre obtenida con la hidrolisis de ATP. Este tipo de reacción se utiliza para obtener moléculas grandes a partir de otras menores.

3.- Las reacciones de Isomerización, reorganizan algunos átomos dentro de la molécula. Estas isomerizaciones preparan a la molécula para reacciones posteriores.

4.- LasReacciones de transferencia de Grupos, se transfiere un grupo fosforilo desde el transportador activado de grupos fosforilo, ATP, a la glucosa.

5.- Las Reacciones de Hidrolisis, rompen enlaces añadiendo agua, la hidrolisis es una forma habitual para fragmentar moléculas grandes, tanto para facilitar su posterior metabolismo como para reutilizar algunos de sus componentes con fines biosinteticos.

6.-Reacciones de Adición de grupos funcionales a un doble enlace o las de eliminación de grupos para formar dobles enlaces, las enzimas que catalizan estas reacciones se llaman Liasas. Con esta reacción se puede llevar la conversión de una molécula de seis carbonos en dos fragmentos de tres carbonos.

LOS PROCESOS METABOLICOS SE REGULAN EN TRES FORMAS PRINCIPALES

Resulta evidente que la...