METABOLISMO CELULAR

¿Te has preguntado alguna vez qué ocurre dentro de tus células? En el interior de las células de los seres vivos se producen un gran número de reacciones químicas muy complicadas.

Ejemplo:

La construcción de macromoléculas a partir de monómeros, o la simplificación de estas en unidades básicas.

Todas las formas de vida, desde las algas unicelulares hasta los mamíferos, dependen de la realización simultánea de centenares de reacciones metabólicas reguladas con absoluta precisión, desde el nacimiento y la maduración hasta la muerte.

Estas reacciones ocurren en todas las estructuras de la célula, pero principalmente en el citoplasma y al interior de sus organelos

La célula se asemeja a una fábrica que produce y gasta gran variedad de sustancias. La célula es considerada una maquinaria viva, porque se autosustenta, gracias a su directa relación con el medio que la rodea.

Podemos decir entonces, que no existiría metabolismo, si imagináramos a la célula como una unidad de vida aislada de su entorno.

Todo este conjunto de procesos químicos se llama metabolismo. Mediante estos procesos, los organismos obtienen la energía necesaria para vivir.

Corriente de flujo se realiza en la membrana plasmática de la célula.

 

La membrana plasmática es una estructura superficial limitante que da individualidad a la célula separándola del medio o de otras unidades semejantes, pero también permiten a la célula se  comunique con su ambiente.

Las membranas plasmáticas de las células, están formadas por una bicapa fosfolipídica que ayuda a aislar a la célula de su entorno, lo que le permite mantener las diferencias en las concentraciones de los materiales que hay dentro y fuera, y que de tanta importancia para la vida.

Células de los seres vivos para poder subsistir  necesitan imperiosamente de una fuente energética.

Termodinámicamente, el flujo de sustancias desde el medio externo de la célula al citoplasma o viceversa puede realizarse a favor o en contra de un gradiente, ya sea de concentración, o electroquímico.

Si el intercambio de sustancias se realiza a favor del gradiente, esto es, en el sentido de los potenciales decrecientes, el requerimiento de energía externo al sistema es nulo;

T

Ejemplos:

-         Milenko, acaba de terminar de ver una película en el cine, para salir se une a la muchedumbre. Milenko es empujado y sin esfuerzo cruza la puerta de salida.

Si, en cambio, el transporte se hace en contra del gradiente, se requiere el aporte de energía, energía metabólica en nuestro caso.

Ejemplos:

-         Milenko, al cruzar la puerta de salida del cine, se da cuenta que olvido su celular en el asiento en que estaba al mirar la película. Milenko debe ingresar inmediatamente, es el único que entra mientras que todos salen. Milenko necesitará energía para empujar en sentido contrario a la muchedumbre.

Una membrana semipermeable separa dos soluciones que difieren en la concentración de un mismo soluto.

Si la membrana permite el paso de agua pero no el del soluto, sucede que el agua fluye hacia el compartimento más concentrado en soluto, a fin de establecer un equilibrio en el cual la energía del sistema sea mínima. Para que suceda este flujo, puesto que el agua se desplaza de un lugar muy concentrado a uno muy diluido en disolvente (en cuanto a soluto, se da la situación opuesta), y, por ello, lo hace a favor de gradiente, no se requiere un aporte de energía externo.

·        Potencial hídrico: energía  potencial del agua.

·        El agua se mueve de una zona de potencial hídrico grande a una zona de potencial hídrico menor.

·        Factores que determinan el potencial hídrico son:

o   Gravedad

o   Presión

o   Concentración de solutos en una solución.

La gravedad

La presión

Por difusión

Estos procesos de obtención y liberación de energía dos son los organelos que están íntimamente relacionados con esta actividad: Los cloroplastos y las mitocondrias.

Cada vez que el alimento ingresa a la célula vegetal a través de la membrana de la célula, son los cloroplastos los que se encargan de procesarlo, apoyados por las enzimas.

La célula es considerada una maquinaria viva, porque se autosustenta gracias a su directa relación con el medio que la rodea.

Existen procesos mediante los cuales tanto las células vegetales como las animales obtienen la energía ya sea directa o indirectamente.

-         LOS CLOROPLASTOS: Son de color
verde debido a la presencia de clorofila, 
n pigmento que permite captar la energía 
de la luz para sintetizar hidratos de 
carbono, a partir de CO2 (dióxido de carbono) 
y H2O (agua), proceso conocido 
como Fotosíntesis. Sólo las células 
eucariontes vegetales poseen cloroplastos.

LoCada vez que el alimento ingresa a la célula animal a través de la membrana de la célula, son las mitocondrias las que se encargan de procesarlo, apoyadas por las enzimas.

LAS MITOCONDRIAS: Son organelos alargados, rodeados por dos membranas. A diferencia de otros organelos, pueden dividirse gracias a la presencia de su propio material genético ADN mitocondrial. Las mitocondrias constituyen el centro donde se completa  la mayor parte de la “extracción” de la energía de los nutrientes que ingresan a la célula, en un proceso llamado respiración celular.

Los cloroplastos, que tuenen participación en la fotosíntesis y las mitocondrias, que por medio de la respiración obtienen la mayor cantidad de energía para células animales y vegetales.

La energía libre de los combustibles celulares se conserva como energía química en los enlaces fosfatos del trifosfato de adenina, ATP.

Esto puede difundir hacia lugares de la célula en que se necesita energía. La energía libre del ATP, se obtiene después mediante liberación y transferencia de un grupo fosfato a otras moléculas que adquieren un nivel de energía superior, aumentan su reactividad y pueden realizar un trabajo.

Constantemente el cuerpo humano es objeto de actividad química; incluso durante el sueño. En el interior de las células se modifican compuestos y sustancias como: lípidos, proteínas y carbohidratos, que son los “alimentos” indispensables para que las células obtengan la energía suficiente para hacer funcionar al organismo.

Recordemos el metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar dentro de las células de los organismos vivos, las cuales transforman energía, conservan su identidad y se reproducen.

La ocurrencia de estas reacciones es facilitada por las enzimas o catalizadores específicos que se encargan de activar, controlar y terminar todas estas reacciones, cada una de las cuales está a su vez coordinada con muchas otras que se producen en todo el organismo.

Las reacciones del metabolismo pueden ser de degradación, llamadas catabolismo o de síntesis, también conocidas como anabolismo.

En el catabolismo la célula degrada moléculas más pequeñas (nutrientes), liberando la energía contenida en ellas. Esta energía es transferida a la molécula de intercambio energético celular: el adenosin trifosfato (ATP).

En el anabolismo es una reacción de biosíntesis, en cambio, la célula utiliza la energía almacenada en el ATP para llevar a cabo el proceso inverso, es decir, producir moléculas más complejas y grandes a partir de otras más sencillas y pequeñas. La energía aportada por el ATP sirve para otras actividades (además del anabolismo), por ejemplo, el transporte activo, el movimiento y la reproducción.