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control y regulacion metabolica

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by

ivan lozano

on 11 November 2013

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control y regulación metabólica
CONCEPTO DE REGULACIÓN DEL METABOLISMO

La regulación metabólica es el incremento o el decremento de una reacción enzimática o de toda una secuencia de reacciones enzimáticas de las rutas metabólicas. Esto surge de la necesidad de la célula de estar en equilibrio normal, distinto al equilibrio que tiene en un estado de enfermedad.

regulacion a nivel ADN


La regulación en la dosis del producto de un gen es uno de los mecanismos que actúan a nivel del ADN.

Regulación de la expresión génica se refiere al control de la cantidad y el momento de aparición de los productos funcionales de un gen. Control de la expresión es de vital importancia para permitir que una célula para producir los productos de los genes que necesita cuando las necesita, a su vez, esto da a las células de la flexibilidad necesaria para adaptarse a un entorno variable, las señales externas, el daño a la célula, etc Algunos ejemplos sencillos de donde la expresión de genes es importante son:
ejemplo:
Un ejemplo de este tipo de regulación lo podemos observar en las histonas,donde una gran cantidad de genes (copias normales del complemento cromosómico) aseguran la gran producción de estas proteínas esenciales para la formación de la cromatina. En otros casos, la dosis génica puede verse afectada en forma temporaria, como respuesta a un estímulo dado, fenómeno conocido como
amplificación génica
.
ejemplo:
Un ejemplo de esto lo encontramos en el anfibio
Xenopus laevis
donde el número de genes de ARNr (necesarios para la producción de los ribosomas) aumenta hasta 4000 veces específicamente durante el des-arrollo del ovocito. Por otro lado, la amplificación génica es muchas veces parte del complejo proceso del desarrollo tumoral.
pH

Cada enzima necesita unos valores límites (máximos y mínimos) para poder desarrollar su actividad. Traspasados estos valores, la enzima se desnaturaliza y pierde su actividad. Dentro de estos límites existe, como en el caso de la temperatura, un valor determinado del pH, en el que la enzima desarrolla su actividad máxima, valor al que se le da el nombre de pH óptimo, y que varía de unas enzimas a otras. Así, la pepsina del jugo gástrico posee un pH óptimo de 2, muy ácido, mientas que el pH óptimo de tripsina presente en el jugo pancreático es de 7,8, ligeramente básico.

La mayoría de las enzimas intracelulares poseen, sin embargo, un pH óptimo cercano a la neutralidad.


regulacion a nivel enzimatico
Las reacciones enzimáticas constituyen la clave de la actividad vital de una célula. Esta actividad, sin embargo, no es siempre la misma. En un momento dado, por ejemplo, puede interesar aumentar la síntesis de un determinado producto, y en otro, metabolizar un sustrato que acaba de aparecer, por lo que se deberá aumentar la actividad de las enzimas implicadas en uno u otro proceso. Por otro lado, una vez conseguida la cantidad precisa del producto, la actividad enzimática debe disminuir o anularse para evitar un gasto inútil.


inhibidores
Los inhibidores son sustancias que disminuyen la actividad de una enzima o bien impiden completamente la actuación de la misma. Pueden ser perjudiciales o beneficiosos como, por ejemplo, la penicilina, que es un inhibidor de las enzimas que regulan la síntesis de la pared bacteriana, por lo que es útil contra las infecciones bacterianas, y el AZT, que es un inhibidor de la transcriptasa inversa, por lo que retrasa el desarrollo del SIDA.
activacion enzimatica

La presencia de activadores permite que ciertas enzimas que se mantenían inactivas lleven a cabo su acción, es decir, se activen. Normalmente, la unión del activador hace que el centro activo adquiera la estructura adecuada para el acoplamiento del sustrato. Algunos cationes, como Mg2+ o Ca2+ desempeñan un papel importante como activadores enzimáticos.
La inhibición puede ser de dos tipos: irreversible y reversible.

· La inhibición irreversible, o envenenamiento de la enzima, tiene lugar cuando el inhibidor o veneno se fija permanentemente al centro activo de la enzima alterando su estructura y, por tanto, inutilizándolo.
· La inhibición reversible tiene lugar cuando no se inutiliza el centro activo, sino que sólo se impide temporalmente su normal funcionamiento.
Concepto de metabolismo
El metabolismo celular es el conjunto de todas las reacciones químicas que suceden en la célula. Sus funciones son:

La obtención de energía química del entorno
La conversión de los nutrientes exógenos en precursores de las macromoléculas de las células.
La construcción de dichas macromoléculas propias a partir de los precursores.
La formación y degradación de las biomoléculas necesarias para las funciones celulares.
La regulación del metabolismo
El metabolismo está controlado a nivel hormonal y también a nivel enzimático, en diferentes aspectos:
Por las propiedades intrísicas de las enzimas.
Por la acción reguladora de algunas de ellas.
Por la represión o activación génica de su síntesis
Control de la expresión de insulina por lo que da una señal para la regulación de glucosa en la sangre.
Inactivación del cromosoma X en las hembras de mamíferos para evitar una "sobredosis" de los genes que contiene.
Los niveles de expresión de ciclina controlar la progresión del ciclo celular eucariota
Más en general, la regulación de genes da el control sobre todos los celulares estructura y función, y es la base de la diferenciación celular, la morfogénesis y la versatilidad y la adaptabilidad de cualquier organismo.
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