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Fases del metabolismo: un balance vital

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Fases del metabolismo: un balance vital
Recordemos que el conjunto de las reacciones químicas que intervienen en la obtención de la energía y en su utilización por parte de los organismos vivos se denominan
metabolismo y que se diferencian dos tipos: el catabolismo, en el cual los compuestos químicos se descomponen o degradan y liberan así la energía almacenada, y el anabolismo, en el que, por el contrario, la energía es incorporada y utilizada en la síntesis de sustancias más complejas. En las reacciones anabólicas los compuestos químicos se oxidan (pierden electrones) y en las catabólicas se reducen (ganan electrones).
Las reacciones químicas del catabolismo son exergónicas (liberan energía) y las del anabolismo, endergónicas (requieren energía).
en los organismos vivos, simultánea y constantemente tienen lugar procesos de síntesis y de degradación moleculares que se acoplan entre sí.
Los electroness ricos en energía que se remueven en las reacciones catabólicas son transferidos a moléculasaceptoras de electrones, la NAD+ (nicotinamina adenina dinucleótido) y la FAD+ (flavina adenida dinucleótido), las que se convierten, como consecuencia, en NADH y FADH2.
Una sustancia que entra en la célula experimenta gran cantidad de reacciones químicas entrelazadas, que constituyen una ruta metábolica. Estas secuenciias ordenadas pueden ser lineales (vías metabólicas) o cíclias (ciclos metabólicos).
Las enzimas
Las enzimas son proteínas de variado tamaño y composición molecular, lo cual les otorga una gran especificidad: existe una enzima para cada reacción y para cada tipo de moléculas sobre las que actúa (sustratos).
La capacidad catalítica de las enzimas se relaciona con el sitio o centro activo, que correponde al lugar donde se une al sustrato, formando el complejo enzima sustrato (E-S). Este complejo refleja la especificidad enzimática. El resto de la molécula puede cambiar.
Algunas enzimas requieren, además de la estructura proteica, la participación de otros componentes químicos, como los iones metálicos ( molibdeno, hierro, magnesio, cinc, etc.), denominados cofactores, o bien las coenzimas, moléculas orgánicas de bajo peso molecular como algunas vitaminas. Cuando el cofactor o la coenzima se unen a la enzimaa través de un enlace covalente, forman un grupo prostético. Hablando en términos de energía , la mayoría de las moléculas de una sustancia, para poder reaccionar con otras, tiene que superar un <<escalón>>, llamado energía de activación (Ea)
Las moléculas de ATP
Las necesidades energéticas momentáneas de una célula no pueden ser cubiertas por las grandes reservas de grasa , glucógeno, alidón o celulosa. Las pequeñas entradas de energía provenientes de la degradación gradual del alimento tampoco pueden incorporarse directamente a dichas reservas.
Uno de los mas conocidos es el ATP siglas que corresponden al adenosín trisfofato.
El ATP es una molécula formada por la unión de una base nitrogenada, una pentosa (azúcar de 5 carbonos) y un fosfato. El enlace fosfato representa una unión de alta energía, la cual es liberada cuando la moléculade ATP se rompe.
El suministro de energía que requiere una reacción endergónica es aportado por una reacción exergónica.
Catabolismo: degradación molecular
Respiración aeróbica
Las células tienen 2 formas básicas de obtender energía: la respiración aeróbica y la fermentación o respiracion anaeróbiva. Ambos procesos son combtiones. En las células aeróbicas, la ruta central del catabolismo de los azúcares se compone de varias fases:
1.- Glucólisis: es una cadena de reacciones de redox (óxido-reducción) y de fosforilación que tienen lugar en el citoplasma celular, donde se encuentran lo componentes necesarios para iniciarla: el ADP, el NAD+ y los fosfatos inorgánicos.
2.- Formación del acetil coenzima A: cada molécula de piruvato formada en la glucólisis ingresa en la matriz mitocondrial y se desdobla en dos grupos acetilo y dos moléculas de dióxido de carbono.
3.- Ciclo del ácido cítrico o de Krebs: en este proceso cada grupo acetilo del acetil coenzima A se combina con el oxalacetato (compuesto de cuatro carbonos) para formar el citrato (molécula de seis carbonos). Luego se prcen una serie de oxidaciones que originan distintas moléculas.
4.- Transporte de electrones: el proceso se inicia cuando las moléculasde NADH y FADH2 interactúan con proteínas de la membrana de las crestas mitocondriales. Esas proteínas son los citocromos (a, a3, b y c), la coenzima Q y la flavoproteínas.
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