TAP – Ciencias Médicas
METABOLISMO CELULAR
La célula puede ser considerada como una verdadera “fábrica química” en
miniatura, en la que miles de reacciones ocurren dentro de un espacio microscópico.
Cualquier actividad metabólica llevada a cabo por una célula está controlada y
coordinada en forma precisa.
La totalidad de las reacciones químicas de un organismo se conocen como
metabolismo (del griego metábole, cambio). El metabolismo es una propiedad
emergente de la vida que surge de las interacciones de las moléculas dentro del
ambiente organizado de la célula. Estas reacciones involucran transformación de
materia y energía.
Vías metabólicas
Podemos dibujar el metabolismo de una célula como un elaborado mapa de ruta
de miles de reacciones químicas que ocurren en una célula, dispuestas como vías
metabólicas que se cruzan. Una vía metabólica comienza con una molécula
específica que luego se altera en una serie de pasos ordenados y definidos que dan
como resultado un determinado producto. Cada paso de la vía es catalizado por una
enzima específica. En algunos casos las transformaciones ocurren de manera cíclica
en las cuales se regenera el compuesto inicial.
A enzima 1 B enzima 2 C enzima 3 D
Molécula inicial reacción 1 reacción 2 reacción 3 Producto
El metabolismo maneja el material y los recursos energéticos de las células.
Algunas vías metabólicas liberan energía degradando moléculas complejas a
compuestos más simples. Estos procesos se conocen como vías catabólicas o vías
de descomposición. Una vía principal del metabolismo es la respiración celular, en
la cual el azúcar glucosa y otros combustibles orgánicos se degradan en presencia
de oxígeno a dióxido de carbono y agua. Las vías pueden tener más de una molécula
de inicio y/o producto. La energía almacenada en las moléculas orgánicas queda
disponible para realizar el trabajo de la célula como el movimiento de los cilios o el
transporte a través de la membrana. También pueden aportar unidades para la
construcción de sustancias más complejas. Generalmente son reacciones de
oxidación.
Las vías anabólicas o de síntesis consumen energía para construir moléculas más
complejas a partir de otras más simples, en ocasiones, se las llama vías
biosintéticas. Generalmente son reacciones de reducción.
Metabolismo celularPágina 1
, Un ejemplo es la síntesis de una proteína a partir de los aminoácidos. Las vías
catabólicas y anabólicas son las calles “ida” y “vuelta” del mapa metabólico. La
energía liberada a partir de las reacciones de ida del catabolismo puede almacenarse
y luego emplearse para impulsar las reacciones de vuelta de las vías anabólicas.
La energía es fundamental para los procesos metabólicos por lo que se requiere
un conocimiento energético básico para comprender de qué manera trabaja la
célula. La bioenergética es el estudio del modo en que los organismos manejan sus
recursos energéticos.
Formas de energía
La energía es la capacidad de producir cambios. En la vida cotidiana, la energía
es importante porque algunas formas de la misma pueden emplearse para realizar
trabajo; es decir, para mover la materia en contra de las fuerzas opuestas, como la
de la gravedad o de la fricción. Dicho de otro modo, la energía es la capacidad de
reorganizar un conjunto de materia. Por ejemplo, las células gastan energía para
transportar ciertas sustancias a través de las membranas. La energía existe de varios
modos, y el trabajo de la vida depende de la capacidad de las células para
transformar la energía de un tipo en otro.
La energía puede asociarse con el movimiento relativo de los objetos, esta energía
se conoce como energía cinética. El movimiento de objetos puede realizar trabajo
impartiendo movimiento a otra materia: un jugador de billar utiliza el movimiento
del taco para empujar la bola, que a su vez mueve las otras bolas; el agua que sale a
borbotones de una presa hace mover las turbinas, y la contracción de los músculos
de las piernas empuja los pedales de la bicicleta. La luz también es un tipo de energía
que puede aprovecharse para llevar a cabo un trabajo, como aportar la energía para
la fotosíntesis en las plantas. El calor o energía térmica es energía cinética asociada
con el movimiento aleatorio de los átomos y de las moléculas.
Incluso un objeto que no está en movimiento en este momento puede poseer
energía. La energía que no es cinética se conoce como energía potencial es la
energía que posee la materia por su localización o su estructura. El agua que se
encuentra dentro de una presa, por ejemplo, almacena energía por su altitud por
encima del nivel del mar. Las moléculas almacenan energía por la disposición de sus
átomos. La energía química es un término empleado por los biólogos para referirse
a la energía potencial disponible para liberarse en una reacción química. Las vías
catabólicas liberan energía al degradar moléculas complejas. Los biólogos afirman
que estas moléculas complejas como la glucosa, tienen mucha energía química.
Durante una reacción catabólica los átomos se reordenan y se libera energía, lo que
da como resultado productos de degradación de menor energía. Una reacción entre
las moléculas de alimento con el oxígeno proporciona la energía química de los
sistemas biológicos, y producen dióxido de carbono y agua como productos de
desechos. Son estas estructuras y vías bioquímicas de las células las que les permiten
liberar la energía química de las moléculas de los alimentos para impulsar los
procesos vitales.
Los organismos son agentes transformadores de energía.
Metabolismo celularPágina 2
METABOLISMO CELULAR
La célula puede ser considerada como una verdadera “fábrica química” en
miniatura, en la que miles de reacciones ocurren dentro de un espacio microscópico.
Cualquier actividad metabólica llevada a cabo por una célula está controlada y
coordinada en forma precisa.
La totalidad de las reacciones químicas de un organismo se conocen como
metabolismo (del griego metábole, cambio). El metabolismo es una propiedad
emergente de la vida que surge de las interacciones de las moléculas dentro del
ambiente organizado de la célula. Estas reacciones involucran transformación de
materia y energía.
Vías metabólicas
Podemos dibujar el metabolismo de una célula como un elaborado mapa de ruta
de miles de reacciones químicas que ocurren en una célula, dispuestas como vías
metabólicas que se cruzan. Una vía metabólica comienza con una molécula
específica que luego se altera en una serie de pasos ordenados y definidos que dan
como resultado un determinado producto. Cada paso de la vía es catalizado por una
enzima específica. En algunos casos las transformaciones ocurren de manera cíclica
en las cuales se regenera el compuesto inicial.
A enzima 1 B enzima 2 C enzima 3 D
Molécula inicial reacción 1 reacción 2 reacción 3 Producto
El metabolismo maneja el material y los recursos energéticos de las células.
Algunas vías metabólicas liberan energía degradando moléculas complejas a
compuestos más simples. Estos procesos se conocen como vías catabólicas o vías
de descomposición. Una vía principal del metabolismo es la respiración celular, en
la cual el azúcar glucosa y otros combustibles orgánicos se degradan en presencia
de oxígeno a dióxido de carbono y agua. Las vías pueden tener más de una molécula
de inicio y/o producto. La energía almacenada en las moléculas orgánicas queda
disponible para realizar el trabajo de la célula como el movimiento de los cilios o el
transporte a través de la membrana. También pueden aportar unidades para la
construcción de sustancias más complejas. Generalmente son reacciones de
oxidación.
Las vías anabólicas o de síntesis consumen energía para construir moléculas más
complejas a partir de otras más simples, en ocasiones, se las llama vías
biosintéticas. Generalmente son reacciones de reducción.
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, Un ejemplo es la síntesis de una proteína a partir de los aminoácidos. Las vías
catabólicas y anabólicas son las calles “ida” y “vuelta” del mapa metabólico. La
energía liberada a partir de las reacciones de ida del catabolismo puede almacenarse
y luego emplearse para impulsar las reacciones de vuelta de las vías anabólicas.
La energía es fundamental para los procesos metabólicos por lo que se requiere
un conocimiento energético básico para comprender de qué manera trabaja la
célula. La bioenergética es el estudio del modo en que los organismos manejan sus
recursos energéticos.
Formas de energía
La energía es la capacidad de producir cambios. En la vida cotidiana, la energía
es importante porque algunas formas de la misma pueden emplearse para realizar
trabajo; es decir, para mover la materia en contra de las fuerzas opuestas, como la
de la gravedad o de la fricción. Dicho de otro modo, la energía es la capacidad de
reorganizar un conjunto de materia. Por ejemplo, las células gastan energía para
transportar ciertas sustancias a través de las membranas. La energía existe de varios
modos, y el trabajo de la vida depende de la capacidad de las células para
transformar la energía de un tipo en otro.
La energía puede asociarse con el movimiento relativo de los objetos, esta energía
se conoce como energía cinética. El movimiento de objetos puede realizar trabajo
impartiendo movimiento a otra materia: un jugador de billar utiliza el movimiento
del taco para empujar la bola, que a su vez mueve las otras bolas; el agua que sale a
borbotones de una presa hace mover las turbinas, y la contracción de los músculos
de las piernas empuja los pedales de la bicicleta. La luz también es un tipo de energía
que puede aprovecharse para llevar a cabo un trabajo, como aportar la energía para
la fotosíntesis en las plantas. El calor o energía térmica es energía cinética asociada
con el movimiento aleatorio de los átomos y de las moléculas.
Incluso un objeto que no está en movimiento en este momento puede poseer
energía. La energía que no es cinética se conoce como energía potencial es la
energía que posee la materia por su localización o su estructura. El agua que se
encuentra dentro de una presa, por ejemplo, almacena energía por su altitud por
encima del nivel del mar. Las moléculas almacenan energía por la disposición de sus
átomos. La energía química es un término empleado por los biólogos para referirse
a la energía potencial disponible para liberarse en una reacción química. Las vías
catabólicas liberan energía al degradar moléculas complejas. Los biólogos afirman
que estas moléculas complejas como la glucosa, tienen mucha energía química.
Durante una reacción catabólica los átomos se reordenan y se libera energía, lo que
da como resultado productos de degradación de menor energía. Una reacción entre
las moléculas de alimento con el oxígeno proporciona la energía química de los
sistemas biológicos, y producen dióxido de carbono y agua como productos de
desechos. Son estas estructuras y vías bioquímicas de las células las que les permiten
liberar la energía química de las moléculas de los alimentos para impulsar los
procesos vitales.
Los organismos son agentes transformadores de energía.
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