El metabolismo

El metabolismo

Conjunto de reacciones químicas, catalizadas por enzimas, que se producen en el interior de las células, con el objetivo de crear y mantener sus estructuras y de proporcionar energía para sus funciones vitales.

El metabolismo• Las reacciones químicas del metabolismo

están encadenadas en rutas metabólicas

• Cada una de estas reacciones es catalizada por una enzima específica para esa reacción

• En muchas reacciones del metabolismo, electrones son desplazados de unas moléculas a otras en reacciones redox o de oxidación-reducción. En éstas, una molécula pierde electrones (e-), se oxida; mientras que otra los gana, se reduce.

Enzima: Aldolasa

Glucólisis

Enzimas específicas

AH + B A + BH

AH cede H+ y e- que gana B

AH: Agente reductor A: compuesto oxidado

B: Agente oxidante BH: compuesto reducido

Reacciones redox

Fases del metabolismo

• Catabolismo y

• Anabolismo

Catabolismo

Fase degradativa del metabolismo: moléculas complejas como polisacáridos o proteínas se degradan para dar moléculas simples como CO2, agua, o urea.

Catabolismo

• Va acompañado de la liberación de energía (proceso exergónico).

• Muchas reacciones del catabolismo suponen una oxidación, es decir, una pérdida de electrones, de los sustratos que se degradan.

En resumen, el catabolismo es un proceso degradativo, oxidante y exergónico.

Anabolismo• Fase constructiva del metabolismo, para la

síntesis de moléculas celulares como ácidos nucleicos, proteínas..., a partir de moléculas sencillas.

• Requiere energía (proceso endergónico).

• Requiere electrones para reducir a sus precursores oxidados.

En resumen, el anabolismo es un proceso constructivo, reductor y endergónico.

Moléculas sencillas

Moléculas complejas

Intermediarios metabólicos

El metabolismo incluye procesos que liberan energía (catabolismo) y otros que la consumen (anabolismo). Esta liberación y consumo no ocurren al mismo tiempo ni en el mismo lugar de la célula.

Existen intermediarios que almacenan y transportan la energía desde unos lugares a otros. Estos son el ATP y los coenzimas transportadores de electrones.

ATP

ATP

Transportadores de electrones

• Sustancias que recogen los electrones y protones liberados en el catabolismo, reduciéndose y

• los ceden a otras moléculas en el anabolismo a las que reducen.

• Son: NADP+/NADPH, NAD+/NADH, FAD+/FADH

Transportadores de electrones

Etapas del catabolismoEn casi todas las células:

Fermentación alcohólica:por ejemplo: levaduraFermentación láctica:Algunas bacterias, células del músculo con poco O2

2 ATP

Respiración celular aerobia:en presencia de O2,en células eucariotas se produce en las mitocondrias,el aceptor final de electrones es el O2

Tipos de anabolismo

• Anabolismo autótrofo.- síntesis de moléculas orgánicas sencillas (como la glucosa) a partir de precursores inorgánicos. Solamente pueden realizarlo las células autótrofas.

• Anabolismo heterótrofo.- Síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de otras más sencillas. Todas las células pueden llevarlo a cabo (también las autótrofas).

Tipos de anabolismo

Tipos de anabolismo autótrofo

• Fotosíntesis: utiliza la energía de la luz (en las células fotolitótrofas),

• Quimiosíntesis: utiliza la energía liberada en reacciones químicas exergónicas, como la oxidación de NH3, H2S, etc.

Anabolismo heterótrofo

• Rutas anabólicas para la síntesis de glúcidos

• Anabolismo de lípidos

• Anabolismo de proteínas

• Anabolismo de ácidos nucleicos