Metabolismo energético celular: catabolismo, anabolismo, ATP y sistemas de obtención de energía

Metabolismo energético celular

Catabolismo

Catabolismo: transformación de biomoléculas complejas en moléculas sencillas y, también, el almacenamiento de la energía química desprendida.

ATP

ATP: nucleótido básico en la obtención de energía celular, formado por una base nitrogenada unida al carbono 1 de un azúcar pentosa, la ribosa. Se almacena en los enlaces de alta energía que unen los grupos fosfato. Contienen gran cantidad de energía para las funciones biológicas, y se libera cuando uno o dos fosfatos se separan de la molécula de ATP.

Glucogenólisis

Glucogenólisis: descomposición del glucógeno para formar glucosa en su interior y así proporcionar energía.

Glucagón

Glucagón: hormona secretada por las células alfa del páncreas.

Adrenalina

Adrenalina: actúa sobre células hepáticas y músculo.

Glucólisis

Glucólisis: uno de los medios que inicia la liberación energética a partir de glucosa; significa partición de la glucosa en 2 moléculas de ácido pirúvico.

Ciclo de Krebs

Ciclo de Krebs: en la glucólisis no se necesita energía alta, por tanto el organismo necesita otro motor para obtener más energía: las mitocondrias. La molécula de piruvato, mediante el paso de oxidación llamado descarboxilación oxidativa, entra en la mitocondria. Proceso ayudado por la enzima piruvato deshidrogenasa, que forma acetil-CoA. Tras esta transformación se inician una serie de reacciones químicas en ciclo; esto es el ciclo de Krebs.

Anabolismo

Anabolismo: procesos del metabolismo que tienen como resultado la síntesis de moléculas orgánicas más complejas a partir de otras más simples. La síntesis requiere energía y poder reductor. Es responsable de la fabricación de componentes celulares, tejidos y del crecimiento; y del almacenamiento de energía mediante enlaces químicos en moléculas orgánicas.

Glucógeno

Glucógeno: es una forma de acumular energía; es la gasolina del cuerpo.

1. Hepático: regula la concentración de glucosa en sangre y alimenta al cerebro.

2. Muscular: abastece las necesidades del músculo para realizar el trabajo derivado del desarrollo de la actividad deportiva.

Sistema ATP-PC

Sistema ATP-PC: formado por una serie de moléculas de ATP y fosfocreatina (PC). La enzima creatinasa cataboliza la PC liberando energía, creatina y fósforo inorgánico; con la energía liberada se fosforila una molécula de ADP para formar ATP. Permite la resíntesis rápida de ATP. Las reservas de PC se recuperan lentamente, utilizando fósforo de los alimentos. Por cada mol de PC se produce un mol de ATP.

Glucólisis anaeróbica

Glucólisis anaeróbica: se da en el sarcoplasma muscular y es el proceso que degrada carbohidratos y transforma el piruvato.

Si el sustrato inicial es el glucógeno, hace falta degradarlo a glucosa-1-fosfato, mediante la enzima glucógeno-fosforilasa, y después a glucosa-6-fosfato. Si el sustrato inicial es glucosa libre proveniente de la sangre, se necesita 1 ATP para transformarla en glucosa-6-fosfato. La glucosa-6-fosfato sigue la misma vía: la degradación de la glucosa dentro de la célula para transformarla en piruvato, mediante la acción de la fosfofructoquinasa, que es la principal reguladora de esta vía. Por cada molécula de glucosa dentro de la célula se obtienen 2 moléculas de piruvato.

En situaciones de demanda energética muy elevada, o superior a las posibilidades de aporte de oxígeno, entramos en una situación hipóxica y el piruvato, mediante la acción de la enzima lactato deshidrogenasa, se reduce directamente a lactato. El conjunto de todo este sistema se llama sistema del ácido láctico.