Fisiología celular

Metabolismo

• Concepto: suma de todas las reacciones y transformaciones bioquímicas que ocurren dentro de la célula.

• Cada célula desarrolla miles de reacciones químicas que pueden ser:

exergónicas (con liberación de energía) endergónicas (con consumo de energía)

que en su conjunto constituyen el metabolismo celular.

Definición de Fritjof-Capra• Es la circulación continua de energía y

materia a través de un organismo y en particular a través de una red de procesos que le permiten al organismo perpetuarse y autorrepararse.

• No es una red como una telaraña o una de pescar.

• La red está formada por la relación entre los procesos.

EL TRABAJO CELULAR

Reacciones asociadas

– Las células asocian las reacciones: las reacciones endergónicas se llevan a cabo con la energía liberada por las reacciones exergónicas.

– 2.  Las células sintetizan moléculas portadoras de energía que son capaces de capturar la energía de las reacciones exergónicas y las llevan a las reacciones endergónicas.

– 3. Las células regulan las reacciones químicas por medio de catalizadores biológicos: ENZIMAS.

Anabolismo

• Reacciones anabólicas: destinadas a formar moléculas propias, por lo general son reacciones de síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas simples. Esta reacción requiere energía.

Catabolismo

• Reacciones catabólicas: implican la disgregación y oxidación de las biomoléculas, con su consecuente destrucción, obteniéndose energía en forma de ATP en el proceso. Esta energía es la usada en las reacciones anabólicas.

Nutrientes para la sintesis

Productos de desecho (productos de fermentación; ácidos, CO2,…; aceptores de electrones reducidos)

Compuestos químicos, luz (fuentes de energía)

Macromoléculas y otros compuestos

Catabolismo

Energía para la movilidad, transporte de nutrientes y trabajo celular

Energía para biosíntesis

Anabolismo biosíntesis

Las enzimas

• Las enzimas son proteínas altamente especializadas que tienen como función la catálisis o regulación de la velocidad de las reacciones químicas que se llevan a cabo en los seres vivos.

Características

• Casi todas las reacciones químicas de las células son catalizadas por enzimas, con la particularidad de que cada enzima solo cataliza una reacción, por lo que existirían tantas  enzimas como reacciones, y no se consumen en el proceso.

• Los catalizadores no biológicos son inespecíficos.

La enzima libre se encuentra en la misma forma química al comienzo y al final de la reacción.

• En una reacción catalizada por enzima (E), los reactivos se denomina sustratos (S) , es decir la sustancia sobre la que actúa la enzima. El sustrato es modificado químicamente y se convierte en uno o más productos (P). Como esta reacción es reversible  se expresa de la siguiente manera:

Modelo de ajuste inducido

El combustible básico

• La Glucosa (C6 H12 O6) es el combustible básico para la obtención de energía, muchos otros compuestos sirven como alimento, pero casi todos son transformados a glucosa mediante una serie de numerosísimas oxidaciones graduales, reguladas enzimáticamente, al cabo de las cuales el oxígeno atmosférico (ingresado por respiración pulmonar) se une a los átomos de hidrógeno de las citadas moléculas para formar H2O.

• En cada oxidación se liberan gradualmente pequeñas porciones de energía que son capturadas para formar el ATP. Si las oxidaciones no fueran graduales, la energía se liberaría de manera violenta y se dispersaría como calor.

Respiración celular • Glucólisis citosol

• Ciclo de Krebbs matriz mitocondrial

• Cadena transportadora crestas de electrones

mitocondriales

Cómo producen energía otros nutrientes