Metabolismo celular: qué es, tipos, fotosíntesis y fases

Metabolismo celular

Metabolismo celular: conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de las células de un organismo, mediante las cuales los nutrientes que llegan a ellas desde el exterior se transforman. Estas reacciones están catalizadas por enzimas específicas.

Las enzimas son moléculas orgánicas que actúan como catalizadores de reacciones químicas, es decir, aceleran la velocidad de reacción. Los nutrientes sufren procesos químicos dentro de la célula y así se forma el metabolismo celular.

Tipos de metabolismo celular

Catabolismo

Es el proceso de destrucción, de lo complejo a lo simple. Toma las sustancias orgánicas complejas y las vuelve sustancias sencillas: lisis de sustancias, libera energía, exergónico (libera energía), respiración celular.

Anabolismo

Es el proceso de construcción, de lo simple a lo complejo. Toma las sustancias sencillas y las convierte en sustancias orgánicas complejas: síntesis de sustancias, consume energía, endergónico (requiere energía), fotosíntesis.

ATP (adenosín trifosfato)

Es la energía necesaria para el trabajo de las células. Esta molécula posee enlaces químicos muy energéticos. El ATP se obtiene a partir de la glucosa con ayuda de oxígeno durante la respiración celular.

Fotosíntesis

Fotosíntesis: proceso anabólico (síntesis), requiere de energía (endergónico), proceso en el que se sintetizan sustancias utilizando luz solar.

• Fases: luminosa y oscura.
• Ecuación: 6H₂O + 6CO₂ + energía → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Se lleva a cabo en el clorénquima (tejido vegetal) en el cloroplasto. La fase luminosa se lleva a cabo en el tilacoide (discos) con clorofila, y la fase oscura en el estroma (coloide).

Fase luminosa

También llamada fase clara, fase fotoquímica o reacción de Hill. Depende directamente de la luz o energía lumínica para poder obtener energía química en forma de ATP y NADPH₂, a partir de la disociación de moléculas de agua, formando oxígeno e hidrógeno. El cuanto soma es clorofila + enzimas; las clorofilas son pigmentos que absorben luz.

• Productos: NADPH₂ y ATP.
• Procesos: fotólisis, fotoexcitación, fotorreducción, fotofosforilación.
• Componentes: P700 (clorofila A), P680 (clorofila B), Z (proteína Z), P.Q (plastoquinona), Pc (plastocianina), F (feofitina), FD (ferredoxina).

Fase oscura

También conocida como biosintética o asimiladora. En esta etapa se produce un cúmulo de reacciones que no necesitan luz solar y que convierten el dióxido de carbono, entre otros compuestos, en azúcares. Para una molécula de glucosa se requiere: 18 ATP, 6 CO₂ y 12 NADPH₂.

Productos y etapas

1. Activación de la ribulosa: ribulosafosfato + ATP → ribulosabifosfato + ADP.
2. Fijación de CO₂: ribulosabifosfato + CO₂ → (RuBisCo) → hexosabifosfato → 2 gliceratofosfato.
3. Doble reducción: 1°) gliceratofosfato + ATP → gliceratobifosfato + ADP. 2°) gliceratobifosfato + NADPH₂ → PGAL + NADP.
4. Regeneración de la ribulosa: 12 PGAL (3C) = 36C; 6C → fructosa; 30 ÷ 5C → 6 ribulosafosfato.