Bioquímica Celular: Rutas Metabólicas, Catabolismo, Anabolismo y Tipos de Nutrición

El Metabolismo Celular: Tipos de Nutrición y Rutas Bioquímicas

Tipos de Nutrición Celular

La nutrición celular se clasifica según la fuente de carbono y la fuente de energía utilizada por el organismo:

Nutrición Autótrofa

Implica la transformación de **materia inorgánica** en **materia orgánica**. La fuente de carbono es el **CO₂** y requiere energía.

• Fotolitótrofos (Luz): Utilizan la luz como fuente de energía.
• Quimiolitótrofos (Reacciones Químicas de Oxidación): Obtienen energía de reacciones químicas de oxidación.

Nutrición Heterótrofa

Implica la obtención de **materia orgánica** a partir de otras fuentes de materia orgánica. No utilizan materia inorgánica como fuente de carbono.

• Fotoorganótrofos (Luz): Utilizan la luz como fuente de energía.
• Quimioorganótrofos (Reacciones Químicas de Oxidación): Obtienen energía de reacciones químicas de oxidación.

Metabolismo Celular

El **metabolismo** es el conjunto de reacciones químicas que ocurren dentro de la célula y que constituyen la base de la actividad vital.

Características de las Reacciones Metabólicas

• Reacciones Encadenadas: El producto final de una reacción constituye el reactivo inicial de la siguiente. Estas secuencias de reacciones encadenadas se denominan **rutas metabólicas**. Se pueden obtener distintos productos a partir de una determinada molécula.
• Puntos de Control: Las moléculas que son origen de una ramificación se denominan **encrucijadas metabólicas** y constituyen puntos cruciales de control del metabolismo.
• Catalización Enzimática: Todas las reacciones son catalizadas, lo que requiere la presencia de una molécula denominada **catalizador**. Las **enzimas** controlan todas las reacciones que se producen en el cuerpo.
• Oxidación-Reducción: La mayoría de las reacciones son de este tipo.
  • Oxidación (Catabolismo): La molécula se rompe en moléculas más sencillas y se **produce energía**.
  • Reducción (Anabolismo): La construcción de moléculas grandes a partir de otras más sencillas, proceso para el cual se **requiere energía**.

Procesos Catabólicos (Catabolismo)

El catabolismo es una serie de reacciones de **oxidación** que transforman moléculas complejas en otras más pequeñas y sencillas (proceso de destrucción celular). La energía desprendida en los procesos catabólicos no puede ser utilizada directamente por los organismos, por lo que se usa el **ATP** (Adenosín Trifosfato).

Rutas Catabólicas Principales

1. Respiración:

   Oxidación de moléculas energéticas a lo largo de una serie de etapas en las que se pierden electrones. El aceptor último de los electrones es el **O₂** (Oxígeno). La respiración aerobia se da en las **mitocondrias**.

2. Fermentación:

   La oxidación de moléculas energéticas es incompleta y origina moléculas menos degradadas que en la respiración.

Componentes Enzimáticos y Energéticos

• Apoenzima: Responsable de la **especificidad** de la reacción.
• Coenzima: Encargado de llevar a cabo la **reacción química**.
• ATP: Molécula en la que está cargada la **energía** para su uso celular.

Procesos Anabólicos (Anabolismo)

El anabolismo es un conjunto de reacciones de **reducción** que requiere un aporte de energía para construir moléculas complejas a partir de otras más sencillas y menores.

Fuentes de Energía para el Anabolismo

1. Fotosíntesis:

   La realizan las plantas y algunas bacterias, que obtienen la energía necesaria para sintetizar las moléculas orgánicas de la **luz del Sol**.

2. Quimiosíntesis:

   La energía necesaria para sintetizar las moléculas orgánicas no procede del Sol, sino de la que se libera en **reacciones químicas**.

Función de Relación

La función de relación permite a los organismos responder a su entorno y se divide en tres etapas:

1. Recepción de Información: Detección de cambios en el medio (físicos o químicos), denominados **estímulos**.
2. Integración de Información: Se elabora una respuesta adecuada al estímulo que contrarrestará la acción negativa del cambio ambiental.
3. Producción de Respuesta: Las respuestas son variadas, pudiendo ser en la dirección del estímulo o contraria a él.