16/2/20
metabolismo
Fuente de imagen: Pinterest
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se dan en el interior de las células de los seres vivos para satisfacer sus necesidades, tanto de materia como de energía. Está compuesto por dos fases: catabolismo y anabolismo.
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Catabolismo: conjunto de reacciones, que tienen como objetivo obtener energía y moléculas precursoras a partir de moléculas más complejas. Son procesos de degradación y obtención de energía. Destacan por ser reacciones exergónicas.
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Anabolismo: conjunto de reacciones que tienen como objetivo la síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas más sencillas y energía. Son procesos sintéticos y consumen energía. Destacan por ser reacciones endotérmicas.
Ambas fases están muy relacionadas entre sí: para llevar a cabo el anabolismo, son necesarios los productos del catabolismo.
Sin embargo, existen varias diferencias entre estas dos fases. Aquí os adjunto una tabla donde se encuentran estas diferencias:
Funciones principales del metabolismo:
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Obtención de energía química (a partir de la degradación de biomoléculas) y moléculas precursoras (imprescindibles en la síntesis de biomoléculas).
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Síntesis de biomoléculas (glúcidos, lípidos, proteínas…), a partir de la unión de moléculas sencillas.
Tipos de organismos que lleva a cabo el metabolismo, según la fuente de energía y materia:
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Heterótrofos: obtienen energía de sustancias elaboradas por otros seres vivos.
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Autótrofos: obtienen energía de sustancias inorgánicas.
Existen dos tipos de reacciones principales en el metabolismo:
Oxidación: pérdida de e-.
Se forman enlaces con O.
Se rompen enlaces con H.
Reducción: ganancia de e-.
Se rompen enlaces con O.
Se forman enlaces con H.
Estas reacciones pueden ser exergónicas (liberan energía, como la glucólisis) o endergónicas (retienen energía, como la fotosíntesis).
El transporte de la energía en las reacciones metabólicas puede llevarse a cabo de dos formas: en forma de ATP o en forma de coenzimas transportadoras de e-.
Aquí adjunto un esquema donde explico las características de cada uno de los transportes:
En todas estas rutas metabólicas intervienen enzimas (catalizadores).
Biocatalizadores: enzimas.
Para que una reacción se lleve a cabo, es necesario que los sustratos reciban una determinada cantidad de energía para alcanzar el estado de transición. A esta energía se le denomina energía de activación.
Las enzimas son proteínas que actúan catalizando reacciones químicas del metabolismo, es decir, facilitan/aceleran las reacciones que se dan en el organismo, disminuyendo la energía de activación de estas.
La enzima se un al sustrato formado el complejo: Enzima-Sutrato, que tiene un estado de transición mucho menor y que, por lo tanto, la reacción será mucho más rápida. A partir de ES se forma el complejo: Enzima-Producto, que se desdoblará finalmente en el producto y en la enzima. Esta última quedará libre para actuar en otras reacciones.
Características de las enzimas:
Naturaleza química de las enzimas:
La mayoría de las enzimas son proteínas globulares, siendo estrictamente proteínas. Pero en algunos casos, las enzimas, están formadas por una parte proteica (apoenzima) y una parte no proteica (cofactor). Existen dos tipos de cofactores: los inorganicos (cationes metálicos) y los orgánicos (coenzimas (enlace débil) y grupos prostéticos (enlace fuerte)).
En el caso de las coenzimas,(unión coenzima-apoencima) existen muchos tipos, pero destacan los nucleótido son y las vitaminas. Cabe destacar las coencimas de oxidación y reducción y las de transferencia.
Por otra parte, las vitaminas son precursores de coenzimas y de moleculas activas. Existen dos tipos:
Tipos de aminoácidos en proteínas enzimáticas:
Características del centro activo de la enzima:
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Su volumen es pequeño respecto al de la enzima total.
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Posee una estructura tridimensional, en forma de cavidad.
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Formado por aminoácidos (de fijación y catalizadores).
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Los radicales de algunos de los aminoácidos tienen afinidad química por el sustrato (enlaces débiles).
Las enzimas necesitan ser activadas por otras (zimógenos o proenzimas) para actuar.
Modo de actuación de las enzimas:
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El sustrato/sustratos se unen al centro activo mediante enlaces débiles (aa de fijación + sustrato). Se forma el complejo Enzima-Sustrato.
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Los aminoácidos catalíticos provocan cambios sobre los sustratos: ruptura de los enlaces, cambio en grupos funcionales…
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El sustrato es transformado en producto/productos.
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La enzima se separa de la reacción.
Existen distintas formas de actuación de las enzimas en función del nº de sustratos:
Una de las características más importantes de las enzimas es: ESPECIFICIDAD.
La cinética enzimática es el estudio de la velocidad de reacciones canalizadas por encimas. Depende de los siguientes factores:
Las enzimas se pueden clasificar en los siguientes grupos:
catabolismo
El catabolismo es el conjunto de reacciones del metabolismo que permiten la degradación de moléculas como glúcidos, lípidos y proteínas, para transformarse en productos finales más simples y liberando energía (degradación oxidativa). Es la respiración celular.
El catabolismo de los glúcidos esta formado por 4 etapas: glucólisis (fermentaciones y ruta de las pentosas), descarboxilación oxidativa, Ciclo de Krebs y cadena transportadora de electrones.
No solo encontramos el catabolismo glucídico, también de lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
A continuación te muestro un dibujo realizado por mí misma donde, pinchando en cada uno de los cuadritos de colores, podrás visualizar el esquema de una de las fases del catabolismo y el balance total. (Ten en cuenta que en algunos de los enlaces hay más de un página).
¿NO TE QUEDES SIN VER NINGUNO!
ANABOLISMO
El anabolismo es la vía constructiva del metabolismo, es decir, la ruta de síntesis de moléculas complejas a partir de sencillas.
Existen dos tipos de anabolismos: autótrofo si las moléculas iniciales son inorgánicas y heterótrofo si las moléculas iniciales son orgánicas.
Principales características de estos dos tipos:
1.1. Fotosíntesis: proceso anabólico, por el cual se transforma energía luminosa en energía química. Esta última qued almacenada en forma de ATP y se utilizara para sintetizar moléculas orgánicas más estables.
Tipos de fotosíntesis:
La fotosíntesis oxigénica se lleva a cabo en los cloroplastos. Se caracteriza por tener dos fases: 1ª fase luminosa (acíclica y cíclica) y 2ª fase oscura (fijación del CO2, reducción del CO2 fijado y regeneración de la ribulosa-1,5-difosfato)
A continuación os adjunto un dibujo de un cloroplasto con las fases carácterísticas de la fotosíntesis oxigénica. (Puedes pinchar en cada una de ellas para encontrar el esquema correspondiente).
Fotorrespiracion y plantas C4:
FASE LUMINOSA
Soy un párrafo. Haz clic aquí para agregar tu propio texto y edítame. Es muy sencillo.
1.2. Quimiosíntesis:
2. Anabolismo heterótrofo:
Según acabamos de ver, la fotosíntesis y la quimiosíntesis son procesos anabólicos que sólo realizan las células autótrofas y que consisten en transformar sustancias inorgánicas en sustancias orgánicas, utilizando para ello la energía libre que queda transformada en energía química.
El resto de los procesos anabólicos consisten en transformar sustancias orgánicas sencillas en otras más complejas, utilizando para ello la energía contenida en el ATP. Su objetivo es la fabricación de los componentes celulares: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
Para finalizar, adjunto tres archivos. El primero son las preguntas sobre el metabolismo en general, el segundo son preguntas concretas sobre el anabolismo y el tercero son los apuntes tomados por mí sobre los vídeos de la lesson plans de este tema.
