Metabolismo
Reacciones celulares básicas.
Todas las reacciones que existen independientemente o como parte de un organismo más grande, llevan a cabo ciertas funciones vitales básicas: la ingestión de nutrientes, la eliminación de desperdicios, el crecimiento y la reproducción. Las células obtienen del alimento la energía para llevar a cabo cada una de estas funciones básicas.
Lasfuentes de alimento varían para distintas clases de seres vivos, los seres vivos que sintetizan su propio alimento se conocen como autótrofos. La mayoría de los autótrofos usan la energía del sol para sintetizar su alimento. Las plantas verdes, las algas y algunas bacterias son autótrofos que poseen organelos especializados donde ocurre la síntesis del alimento.
Existen otros seres que no puedensintetizar su propio alimento. Estos seres se conocen como heterótrofos. Los animales y los hongos son ejemplo de organismos heterótrofos porque dependen de los autótrofos o de otros heterótrofos para su alimentación. Una vez que el alimento es sintetizado o ingerido por un ser vivo, la mayor parte se degrada para producir energía que necesitan las células.
Los procesos que ocurren en lascélulas son procesos físicos y químicos. A nivel molecular, hay actividad constante en la célula. Cada segundo se sintetizan algunas moléculas mientras otras se están degradando. El total de todas las reacciones que ocurren en una célula se conoce como metabolismo. Aquellas reacciones en que sustancias simples se unen para formar sustancias más complejas se llaman reacciones anabólicas. Por ejemplo, lasreacciones en las que la célula construye moléculas de proteínas son reacciones anabólicas.
Otras reacciones son las reacciones catabólicas que son aquellas en las cuales sustancias complejas se degradan para convertirse en sustancias más simples. Las proteínas, los polisacáridos y otras moléculas se rompen en moléculas más sencillas mediante reacciones catabólicas.
En la Lámina siguiente semuestra un ejemplo de una de las reacciones anabólicas que ocurren dentro de las células. Observa que en este ejemplo se unen una molécula de glucosa y una molécula de fructosa. De esta manera se forma una molécula más grande: la sucrosa. La glucosa y la fructosa se unen, enlazándose a través de un átomo de oxígeno. ¿Qué otro producto se forma en la reacción? ¿De dónde viene este producto?Observa que en la reacción se rompió un grupo (OH) de una de las moléculas. De la otra molécula, se rompió un átomo de hidrógeno, estos se unen y forman una molécula de agua. Una reacción anabólica que comprende la eliminación de agua se conoce como una síntesis por deshidratación. El término deshidratación quiere decir "perder agua" y el término síntesis quiere decir "unir las partes". Por lo tanto,en esta síntesis por deshidratación se forma una molécula (en este caso, una molécula de sucrosa) al unir sus partes (fructosa y glucosa) y al perderse agua en el proceso.
Los polisacáridos son largas cadenas de monosacáridos que se han formado mediante reacciones de síntesis por deshidratación. El glucógeno (que se encuentra en células animales) y el almidón (que se encuentra en célulasvegetales) son polisacáridos de unidades de glucosa. Cada vez que un nuevo monosacárido (glucosa) se añade a una cadena de unidades de glucosa se pierde una molécula de agua.
Las proteínas son largas cadenas de aminoácidos, que también se formaron por reacciones de síntesis por deshidratación. Al igual que en otras reacciones de su clase, a medida que la reacción progresa se van formando moléculas deagua.
La siguiente Lámina ilustra una reacción catabólica, que es una reacción mediante la cual se degradan sustancias complejas. Una reacción catabólica, en la cual se añade agua, se conoce como hidrólisis. La Figura muestra la hidrólisis del disacárido maltosa. Al añadir agua, el disacárido se rompe en dos moléculas de glucosa. Las células pueden utilizar a la glucosa como una fuente de...
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