Notas de lectura
METABOLISMO
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Resumen de 10 hojas del metabolismo y todas sus rutas, haciendo especial hincapié en las formas de obtener y liberar energía
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Tema 8. Metabolismo¿QUÉ ES EL METABOLISMO?
El metabolismo es el total de las reacciones químicas que se producen en un organismo dentro de la célula.
Además, es regulable. Las finalidades del metabolismo son:
➢ Obtención de energía para realizar las funciones del organismo a partir de los nutrientes.
➢ Obtención de monómeros para formar polímeros, a partir de la degradación de macromoléculas que
se ingieren con los nutrientes.
➢ Formar macromoléculas partiendo de las moléculas precursoras (biosíntesis). Requiere energía.
➢ Síntesis y degradación de biomoléculas con funciones especializadas, como vitaminas u hormonas.
¿CUÁLES SON LOS PRNCIPALES MECANISMOS DE CONTROL METABÓLICO?
➢ Primer nivel. Control de las concentraciones enzimáticas: Regulará la velocidad de reacción. La
concentración de enzima en una célula puede variar como respuesta a las variaciones de las
necesidades metabólicas. Por ejemplo, si se añade mucho sustrato y se necesita enzima las
concentraciones aumentan (inducción enzimática) y viceversa (represión enzimática).
- Enzimas constitutivas: están en cantidades casi constantes en una célula
- Enzimas inducibles: se sintetizan en respuesta a la presencia de ciertos sustratos. Son reguladas.
➢ Segundo nivel. Control de la actividad enzimática: Se puede llevar a cabo por mecanismos comunes
como las concentraciones de sustratos o productos o cofactor, el pH, la temperatura. También pueden
regularse con enzimas reguladoras y mediante la modificación covalente de la enzima.
➢ Tercer nivel. Compartimentación: Control del metabolismo basado en la distribución espacial y en la
existencia de barreras físicas (membranas) para diferentes metabolitos se controla el paso de
intermediarios. La compartimentación crea una división del trabajo y aumenta la eficacia.
➢ Cuarto nivel: Control por hormonas: Una hormona es una sustancia que se sintetiza en células
especializadas y se transporta por la circulación hasta células diana donde estimulan o inhiben de forma
específica determinadas rutas metabólicas.
Todas las enzimas claves son encimas inducibles, es decir, que están reguladas en las rutas metabólicas.
Mediante un mensaje químico, una célula va a recibir la señal de si debe o no expresar una enzima. No todas
las enzimas están reguladas. Las coenzimas participan en las rutas metabólicas y se encuentran en condiciones
limitantes, es decir, hay muy poca coenzima en comparación con los niveles de enzima.
¿QUÉ ES LA FUENTE DE CARBONO Y ENERGÍA?
CLASIFICACIÓN FUENTE CARBONO FUENTE ENERGÍA
FOTOAUTÓTROFOS CO2 atmósfera Luz del sol
FOTOHETERÓTROFOS Materia orgánica Luz del sol
QUIMIOAUTÓTROFOS CO2 atmósfera Redox
QUIMIOHETERÓTROFOS Materia orgánica Redox
Los organismos aerobios solo pueden vivir en presencia de oxígeno, y los anaerobios viven en ausencia de
oxígeno. Los organismos anaerobios facultativos pueden vivir en presencia o ausencia de oxígeno. Los
humanos son quimio-heterótrofos. La energía química la obtenemos oxidando materia orgánica.
, ¿QUÉ SON LAS RUTAS METABÓLICAS?
El metabolismo tiene lugar en una serie de reacciones catalizadas enzimáticamente que constituyen las rutas
metabólicas. Cada paso de una ruta genera un cambio, y el precursor se convierte en producto a través de
una serie de intermediarios, los metabolitos. Se puede dividir el metabolismo en dos bloques:
➢ Anabolismo:
Síntesis de las moléculas orgánicas complejas, generalmente requieren energía (proteínas...).
➢ Catabolismo
Reacciones que son degradativas y que producen energía en forma de nucleótidos (ATP/GTP) o
moléculas con poder reductor (FADH2/NADH/NADHP), originando productos de deshecho, (H2O/CO2)
¿QUÉ ES LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA?
Cogemos compuestos que tiene más energía
química y los descomponemos en
compuestos con menos energía. La
obtención de energía es escalonada porque
extraemos mejor la energía química de
compuestos orgánicos. Los escalones son
reacciones redox, haciendo metabolismo
reducido.
Nosotros vamos a obtener energía en forma
de ATP o equivalentes. En el paquete de
energía aparecen coenzimas porque se van
reduciendo. Según oxidamos compuestos obtenemos electrones (FADH2, NADH, NADHP). Los electrones se
transportan desde las reacciones de oxidación del catabolismo (donde se liberan) hasta las reacciones que los
requieren. La obtención de ATP es minoritaria. Hay una serie de productos de desecho porque son
universales: CO2, H2O Y NH3.
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