Metabolismo celular: definición, proceso y el papel de la ATP

Las células requieren energía para el movimiento, división, multiplicación y otros procesos. pasan una gran parte de sus vidas enfocadas en obtener y usar esta energía a través del metabolismo. Las células procariotas y eucariotas dependen de diferentes vías metabólicas para sobrevivir.

El metabolismo celular es la serie de procesos que tienen lugar en los organismos vivos para sostener esos organismos. En biología celular y biología molecular, el metabolismo se refiere a las reacciones bioquímicas que ocurren dentro de los organismos para producir energía. El uso coloquial o nutricional del metabolismo se refiere a los procesos químicos que ocurren en su cuerpo al convertir los alimentos en energía. Aunque los términos tienen similitudes, también hay diferencias. El metabolismo es importante para las células porque los procesos mantienen a los organismos vivos y les permiten crecer, reproducirse o dividirse.

En realidad, hay múltiples procesos de metabolismo. la respiración celular es un tipo de vía metabólica que descompone la glucosa para producir trifosfato de adenosina o atp. Los pasos principales de la respiración celular en los eucariotas son la glucólisis , la oxidación del piruvato , el ciclo del ácido cítrico o krebs y la fosforilación oxidativa . Los principales reactivos son la glucosa y el oxígeno, mientras que los principales productos son el dióxido de carbono, el agua y el atp.

La fotosíntesis en las células es otro tipo de vía metabólica que los organismos utilizan para producir azúcar. Las plantas, algas y cianobacterias utilizan la fotosíntesis. Los pasos principales son las reacciones dependientes de la luz y el ciclo de calvin o reacciones independientes de la luz. Los principales reactivos son la energía luminosa, el dióxido de carbono y el agua, mientras que los principales productos son la glucosa y el oxígeno.

El metabolismo en procariotas puede variar. Los tipos básicos de vías metabólicas incluyen reacciones heterotróficas , autótrofas , fototróficas y quimiotróficas . El tipo de metabolismo que tiene un procariota puede influir en el lugar donde vive y cómo interactúa con el medio ambiente. sus vías metabólicas también desempeñan un papel en la ecología, la salud humana y las enfermedades. por ejemplo, hay procariotas que no pueden tolerar el oxígeno, como c. botulínico. esta bacteria puede causar botulismo porque crece bien en áreas sin oxígeno.

artículo relacionado: 5 avances recientes que muestran por qué la investigación del cáncer es tan importante

Las enzimas son sustancias que actúan como catalizadores para acelerar o provocar reacciones químicas. La mayoría de las reacciones bioquímicas en los organismos vivos dependen de las enzimas para funcionar. Son importantes para el metabolismo celular porque pueden afectar muchos procesos y ayudar a iniciarlos.

La glucosa y la energía luminosa son las fuentes más comunes de combustible para el metabolismo celular. sin embargo, las vías metabólicas no funcionarían sin las enzimas. la mayoría de las enzimas en las células son proteínas y reducen la energía de activación para que comiencen los procesos químicos. Dado que la mayoría de las reacciones en una célula ocurren a temperatura ambiente, son demasiado lentas sin enzimas. por ejemplo, durante la glucólisis en la respiración celular, la enzima piruvato quinasa desempeña un papel importante al ayudar a transferir un grupo fosfato.

La respiración celular en los eucariotas ocurre principalmente en las mitocondrias. Las células eucariotas dependen de la respiración celular para sobrevivir.

Durante la glucólisis, la célula descompone la glucosa en el citoplasma con o sin oxígeno presente. divide la molécula de azúcar de seis carbonos en dos, moléculas de piruvato de tres carbonos. Además, la glucólisis produce atp y convierte nad + en nadh. Durante la oxidación del piruvato, los piruvatos entran en la matriz mitocondrial y se convierten en coenzima a o acetil coa . esto libera dióxido de carbono y hace más nadh.

durante el ciclo del ácido cítrico o krebs, el acetil coa se combina con oxaloacetato para producir citrato . Luego, el citrato pasa por reacciones para producir dióxido de carbono y nadh. El ciclo también hace fadh2 y atp. Durante la fosforilación oxidativa, la cadena de transporte de electrones desempeña un papel crucial. nadh y fadh2 dan electrones a la cadena de transporte de electrones y se convierten en nad + y fad. Los electrones se mueven por esta cadena y hacen atp. Este proceso también produce agua. La mayoría de la producción de ATP durante la respiración celular se encuentra en este último paso.

La fotosíntesis ocurre en las células de las plantas, algunas algas y ciertas bacterias llamadas cianobacterias. Este proceso metabólico ocurre en los cloroplastos gracias a la clorofila y produce azúcar junto con el oxígeno. Las reacciones dependientes de la luz, más el ciclo de Calvin o las reacciones independientes de la luz, son las partes principales de la fotosíntesis. Es importante para la salud general del planeta porque los seres vivos dependen del oxígeno que producen las plantas.

Durante las reacciones dependientes de la luz en la membrana tilacoide del cloroplasto, los pigmentos de clorofila absorben la energía de la luz. Hacen atp, nadph y agua. durante el ciclo de Calvin o las reacciones independientes de la luz en el estroma , atp y nadph ayudan a producir gliceraldehído-3-fosfato, o g3p, que eventualmente se convierte en glucosa. Al igual que la respiración celular, la fotosíntesis depende de reacciones redox que involucran transferencias de electrones y la cadena de transporte de electrones.

Existen diferentes tipos de clorofila, y los tipos más comunes son clorofila a, clorofila b y clorofila c. La mayoría de las plantas tienen clorofila a, que absorbe las longitudes de onda de la luz azul y roja. Algunas plantas y algas verdes usan clorofila b. Usted puede encontrar clorofila c en dinoflagelados.

a diferencia de los humanos o los animales, los procariotas varían en su necesidad de oxígeno. Algunos procariotas pueden existir sin él, mientras que otros dependen de él. esto significa que pueden tener un metabolismo aeróbico (que requiere oxígeno) o anaeróbico (que no requiere oxígeno). Además, algunos procariotas pueden cambiar entre los dos tipos de metabolismo dependiendo de sus circunstancias o entorno.

Los procariotas que dependen del oxígeno para el metabolismo son obligatorios aerobios . Por otro lado, los procariotas que no pueden existir en el oxígeno y no lo necesitan son anaerobios obligados . Los procariotas que pueden cambiar entre metabolismo aeróbico y anaeróbico dependiendo de la presencia de oxígeno son anaerobios facultativos .

La fermentación láctica es un tipo de reacción anaeróbica que produce energía para las bacterias. Sus células musculares también tienen fermentación láctica. Durante este proceso, las células se activan sin oxígeno a través de la glucólisis. el proceso convierte el piruvato en ácido láctico y produce nad + y atp.

Existen muchas aplicaciones en la industria para este proceso, como la producción de yogurt y etanol. por ejemplo, las bacterias lactobacillus bulgaricus ayudan a producir yogurt. Las bacterias fermentan la lactosa, el azúcar en la leche, para hacer ácido láctico. Esto hace que la leche se coagule y la convierta en yogurt.

Puede clasificar los procariotas en diferentes grupos según su metabolismo. Los principales tipos son heterótrofos, autótrofos, fototróficos y quimiotróficos. Sin embargo, todos los procariontes todavía necesitan algún tipo de energía o combustible para vivir.

Los procariotas heterótrofos obtienen compuestos orgánicos de otros organismos para obtener carbono. Los procariotas autótrofos usan dióxido de carbono como su fuente de carbono. muchos son capaces de usar la fotosíntesis para lograr esto. Los procariotas fototróficos obtienen su energía de la luz. Los procariotas quimiotróficos obtienen su energía de los compuestos químicos que descomponen.

Puedes dividir las rutas metabólicas en categorías anabólicas y catabólicas . anabólicos significa que requieren energía y la usan para construir moléculas grandes a partir de moléculas pequeñas. catabólico significa que liberan energía y rompen moléculas grandes para hacer las más pequeñas. La fotosíntesis es un proceso anabólico, mientras que la respiración celular es un proceso catabólico.

Los eucariotas y procariotas dependen del metabolismo celular para vivir y prosperar. Aunque sus procesos son diferentes, ambos usan o crean energía. La respiración celular y la fotosíntesis son las vías más comunes que se observan en las células. sin embargo, algunos procariotas tienen diferentes vías metabólicas que son únicas.

contenido relacionado:

• aminoácidos
• ácidos grasos
• la expresion genica
• ácidos nucleicos
• ¿Células madre?