5. El metabolismo celular

La función de nutrición permite a la célula alcanzar dos objetivos fundamentales para su existencia:
  • Fabricar nuevos materiales celulares.
  • Obtener energía.
Esto se consigue mediante un intercambio continuo de materia y energía con el medio. Todos los procesos que están relacionados con la utilización de la materia dentro de una célula se conocen con el nombre de metabolismo celular.
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El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se producen en el interior de la célula en los que interviene la materia procedente del medio con el fin de incorporarse a la célula o bien producir energía.

Teniendo en cuenta su doble función, existen dos tipos de metabolismo:
Anabolismo Conjunto de reacciones por las que una célula es capaz de originar biomoléculas complejas y ricas en energía a partir de moléculas más sencillas y pobres en energía. También se conoce como biosíntesis y conlleva un gasto energético.
Catabolismo
Conjunto de reacciones químicas por las que una célula utiliza las biomoléculas ricas en energía para formar moléculas más sencillas y pequeñas. En estas reacciones se obtiene energía que se utiliza en las tareas celulares (movimiento, reprodución, crecimiento, etc.)

 

Una célula no puede utilizar la energía de cualquier forma. La energía desprendida en la descomposición de las moléculas energéticas (glúcidos y lípidos) es almacenada en forma de un intermediario energético. Esta molécula se llama ATP (adenosín trifosfato) y es un derivado nucleotídico de la adenina que presenta 3 grupos fosfato unidos entre sí. La energía se encuentra almacenada en los enlaces entre los grupos fosfato de tal manera que cuando estos se rompen se libera energía que se utiliza en las reacciones químicas. El proceso de síntesis del ATP está ligado al catabolismo y el de su utilización al anabolismo.
ATP
Imagen 56. Fuente propia

Cuando se utiliza el ATP, se libera el último grupo fosfato y la energía contenida en el enlace. Se forma ADP (adenosín difosfato) que en el caso de unirse a un grupo fosfato se regenera el ATP.

Si el ADP pierde otro grupo fosfato se libera energía también; y el ADP se transforma en AMP (adenosín monofosfato).

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El ATP es la molécula universal de intercambio de energía y permite conectar los procesos anabólicos que gastan ATP con los procesos catabólicos que lo fabrican.

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tenca
Imagen 57. Fuente USGS bajo licencia Creative commons.
Una tenca es un pez que habita en las charcas del sur de España. Como todos los seres vivos realiza las funciones de nutrición y debe incorporar nutrientes para mantener su cuerpo y producir la energía necesaria para nadar, escapar de los depredadores, reprducirse si es la época adecuada, crecer, etc.


¿Crees que la tenca vive de la energía solar?

Existe una gran cantidad de procesos ligados al anabolismo y al catabolismo, entre los que hay dos especialmente importantes:
  • La fotosíntesis, que es un proceso anabólico.
  • La respiración celular, que es un proceso catabólico.
Ambos procesos presentan una serie de características comunes:
  • Estan controlados por enzimas que son catalizadores biológicos.
  • Consisten en una secuencia de reacciones en las que los productos de una reacción son los sustratos de la siguiente.
  • El ATP participa en ambos procesos degradándose o formándose.

 

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Las enzimas son proteínas globulares que actúan como catalizadores biológicos. Para funcionar algunas de ellas necesitan estar unidas a vitaminas o iones minerales (cobre, manganeso, hierro, etc.). Cada enzima cataliza una reacción química o grupo de reacciones concretas y su actividad depende de la temperatura y del pH.

Cualquier cambio en estas variables determina la pérdida de su funcionalidad. Presentan una forma de actuación muy sencilla ya que forman complejos con las sustancias sobre las que actúan (sustratos). El lugar de la unión con el sustrato se conoce con el nombre de centro activo.

Para saber como se realiza una reacción enzimática, fijate en la siguiente animación:


Animación 5. Fuente Lourdes Luengo bajo licencia Creative Commons

AV - Pregunta Verdadero-Falso
Indica si las siguientes afirmaciones son verderas o falsas.


La fotosíntesis es un proceso catabólico.

Verdadero Falso


Las bacterias al no tener orgánulos no realizan el metabolismo.

Verdadero Falso


Si en una acción biológica como andar, gasta ATP.

Verdadero Falso