Metabolismo
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mitocondria son organulos celulares encargados de suministrar la mayor parte de la energia necesaria para la actividad celular, actuan por tanto, como centrales energétiicas de la celula y sintetizan ATP a expensas de los carburantes metabólicos. la ultraestructura mitocondrial esta en relacion con las funciones que desemepña: en la matriz se localizan los enzimas responsables de la oxidación de los ácidos grasos, los aminoácidos, el ácido pirúvico y el ciclo de krebs.Metabolismo es el conjunto de reacciones quimicas que se producen en el interior de las celulas y que producen la transformación de unas biomoleculas en otras. las reacciones quimicas del metabolismo reciben el nombre de vias metabolicas y las moleculas que intervienen reciben el nombre de metabolitos. Todas las reacciones del metabolismo estan reguladas por enzimas, que son especificas para cada metabolismo inicial o sustrato. se pueden considerar 2 fases: una degradación de materia orgánica o catabolismo en el que se alibera energia que se almacena en los enlaces fosfato del ATP, y una de construccion de materia orgánica o anabolismo por el cual se necesita suministrar energia, proporcionada por los enlaces fosfato del ATP.tipos de metabolismo los seres vivos necesitan incorporar materia, requiriendo todo tipo de atomos. Los mas importantes son los atomos de carbono. Si la fuente de carbono es el dioxido de carbono se habla de metabolismo autótrofo y si la fuente es la propia materia orgánica se habla de metabolismo heterótrofo. si la fuente de energia es la luz, se habla de fotosintesis, mientras que si se trata de energia desprendida en reacciones quimicas, se habla de quimiosintesis. El ATP es un nucleotido de enorme importancia en el metabolismo, ya que puede actuar como molecula energetica, al ser capaz de almacenar o ceder energia gracias a sus dos enlaces ester-fosfóricos que son capaces de almacenar, cada uno de ellos 7,3 KCal/mol. la sintesis de ATP puede realizarse por dos vías: -Fosforilación en el nivel de sustrato: sintesis de ATP gracias a la energia que se libera de una biomolecula, al romperse alguno de sus enlaces ricos en energia. - Mediante enzimas del grupo de las ATP-sintetasas: es la sintesis de ATP mediante las enzimas ATPasas existentes en las crestas de las mitocondrias o en los tilacoides de los cloroplastos. El ATP es la moneda energetica de la celula por tener almacenado un tipo de energia de pronto uso. En todas las reacciones metabólicas en las que se necesita energia para la biosintesis de moleculas se utiliza el ATP. En ocasiones son utilizados para el mismo fin otros nucleótidos como el GPT o el CTP. reacciones catabolicas -reacciones de degradación -reacciones de oxidación -desprenden energia -a partir de muchos sustratos diferentes se forman casi siempre los mismos productos. hay convergencia en los productos. reacciones anabólicas -reacciones de síntesis -reacciones de reducción - Precisan energia -a partir de unos pocos sustratos se pueden formar muchos productos diferentes. Hay una divergencia de productos. El catbolismo es la fase degradativa del metabolismo y su finalidad es la obtención de energia. Las moléculas orgánicas son transformadas en otras más sencillasque intervendrán en otras reacciones metabólicas hasta transformarse en los productos finales del catabolismo, expulsados de la celula, llamados productos de excreción. la energia liberada en el catbolismo es almacenada en los enlaces ricos en energia del ATP y posteriormente podrá ser utilizada para reacciones de sintesis orgánicas o para realizar actividades celulares. las reacciones del catabolismo son reacciones de oxidación, es decir, de pérdida de electrones. las manera en las que puede tener pérdida de electrones son: -la deshidrogenación: donde una molecula orgánica se oxida al perder átomos de hidrogeno. -oxigenación: donde una molecula orgánica se oxida al incorporar átomos de oxígeno. un átomo solo puede perder electrones (oxidación) si hay otro átomo que los acepta (reducción). por ello estos procesos se denominana reacciones de oxidación-reducción (denominadas redox). Los átomos de hidrógeno desprendidos en las reacciones de oxidación son captados por unas moleculas llamadas transportadoras de hidrógeno, como son el NAD+, el NADP+ y el FAD hasta que finalmente son traspasados a la molécula aceptora final de hidrogeno, que se reduce.
Tipos de catabolismo segun la naturaleza de la sustancia que se reduce se distinguen dos tipos de catabolismo: la fermentación y la respiración. -En la fermentación la molecula que se reduce es siempre orgánica. -En la respiración la molécula que se reduce es un compuesto inorgánico. Si es el oxígeno se denomina respiración aeróbica y si es una sustancia distinta del oxígeno se denomina respiración anaeróbica. en la respiración aeróbica al reducirse el oxigeno,mediante la aceptación de hidrogenos, se forma agua, mediante que en la respiración anaeróbica, al reducirse el ión nitrato se forma el ión nitrito. El catabolismo por respiración las reacciones catabólicas por respiración son diferentes segun los substratos orgánicos a degradar(glúcidos, lípidos...) El catabolismo de los glúcidos en el tubo digestivo de los animales y mediante los procesos digestivos , los polisacaridos o disacaridos de la ingesta del animal son hidrolizados y convertidos en sus unidades monosacáridas como la glucosa, la fructosa y la galactosa. las reservas del glucogeno del tejido muscular tambien pueden ser hidrolizadas, cuando se requiere energia para el ejercicio muscular en unidades de glucosa. catabolismo de la glucosa ->por respiración 1 Glucolisis 2Respiración->1Ciclo de krebs 2 Cadena respiratoria . ->por fermentación glucolisis y fermentación. en la degradación total por respiración de la glucosa y hasta el aprobechamiento completo de toda la energia liberada, se distinguen dos fases: la glucólisis y la respiración. en la respiración se distinguen dos procesos, el ciclo de krebs y el transporte de electrones en la cadena respiratoria. ******La glucolisis también conocida como ruta metabólica de Embden-Meyerhoff, tiene lugar en el citoplasma celular. consiste en una serie de diez reacciones, cada una catalizada por una enzima determinada, que permite transformar una molecula de glucosa en dos moleculas de un compuesto de 3 carbonos, el acido piruvico. en la primera parte se necesita energia que es suministrada por dos moleculas de ATP que serviran para fosforilar la glucosa y la fructosa. al final de esta fase se obtiene, en la practica dos moleculas de PGAL ya que la molecula de DHAP se transforma. en la segunda fase afecta a las dos moleculas de PGAL, se forman 4 moleculas de ATP y dos moleculas de NADH. se produce una ganancia neta de dos moleculas de ATP. en esta etapa se extrae la energia contenida en las moleculas de PGAL mediante reacciones redox. al final del proceso la molecula de glucosa queda transformada en 2 moleculas de acido piruvico, es en estas moleculas dond se encuentra en estos momentos la mayor parte de la energia contenida en la glucosa. la glucolisis se prodeuce en la mayoria de las celulas vivas, tanto procariotas como eucariotas el destino final del acido piruvico y de los NADH generados en la glucolisis depende del tipo de organismo de que se trate en cada caso y el ambiente en que se desarrolle, es decir que viva en ambientes aerobios o anaerobios.
Tipos de catabolismo segun la naturaleza de la sustancia que se reduce se distinguen dos tipos de catabolismo: la fermentación y la respiración. -En la fermentación la molecula que se reduce es siempre orgánica. -En la respiración la molécula que se reduce es un compuesto inorgánico. Si es el oxígeno se denomina respiración aeróbica y si es una sustancia distinta del oxígeno se denomina respiración anaeróbica. en la respiración aeróbica al reducirse el oxigeno,mediante la aceptación de hidrogenos, se forma agua, mediante que en la respiración anaeróbica, al reducirse el ión nitrato se forma el ión nitrito. El catabolismo por respiración las reacciones catabólicas por respiración son diferentes segun los substratos orgánicos a degradar(glúcidos, lípidos...) El catabolismo de los glúcidos en el tubo digestivo de los animales y mediante los procesos digestivos , los polisacaridos o disacaridos de la ingesta del animal son hidrolizados y convertidos en sus unidades monosacáridas como la glucosa, la fructosa y la galactosa. las reservas del glucogeno del tejido muscular tambien pueden ser hidrolizadas, cuando se requiere energia para el ejercicio muscular en unidades de glucosa. catabolismo de la glucosa ->por respiración 1 Glucolisis 2Respiración->1Ciclo de krebs 2 Cadena respiratoria . ->por fermentación glucolisis y fermentación. en la degradación total por respiración de la glucosa y hasta el aprobechamiento completo de toda la energia liberada, se distinguen dos fases: la glucólisis y la respiración. en la respiración se distinguen dos procesos, el ciclo de krebs y el transporte de electrones en la cadena respiratoria. ******La glucolisis también conocida como ruta metabólica de Embden-Meyerhoff, tiene lugar en el citoplasma celular. consiste en una serie de diez reacciones, cada una catalizada por una enzima determinada, que permite transformar una molecula de glucosa en dos moleculas de un compuesto de 3 carbonos, el acido piruvico. en la primera parte se necesita energia que es suministrada por dos moleculas de ATP que serviran para fosforilar la glucosa y la fructosa. al final de esta fase se obtiene, en la practica dos moleculas de PGAL ya que la molecula de DHAP se transforma. en la segunda fase afecta a las dos moleculas de PGAL, se forman 4 moleculas de ATP y dos moleculas de NADH. se produce una ganancia neta de dos moleculas de ATP. en esta etapa se extrae la energia contenida en las moleculas de PGAL mediante reacciones redox. al final del proceso la molecula de glucosa queda transformada en 2 moleculas de acido piruvico, es en estas moleculas dond se encuentra en estos momentos la mayor parte de la energia contenida en la glucosa. la glucolisis se prodeuce en la mayoria de las celulas vivas, tanto procariotas como eucariotas el destino final del acido piruvico y de los NADH generados en la glucolisis depende del tipo de organismo de que se trate en cada caso y el ambiente en que se desarrolle, es decir que viva en ambientes aerobios o anaerobios.