Metabolismo 2

Metabolismo: la materia y la energía dentro de la célula

¿Qué les sucede a las sustancias que entran a la célula?

¿Por qué el metabolismo es importante para los seres vivos?

¿Qué son los desechos metabólicos?

Para conocer más acerca del "trabajo" que realizan las células primero tenemos que ordenarnos un poco

Todo el universo está formado por materia y energía: los animales, las plantas, los celulares, los pizarrones, las células, las moléculas...pero no todos los materiales tienen el mismo grado de organización o complejidad.La materia se organiza en niveles como si fueran muñecas rusas (de lo más organizado a lo menos y viceversa). Cada nivel incluye al resto de los otros pero teniendo a su vez propiedades únicas. Pero ¿Cuáles son esos niveles? ¿La materia viviente (los seres vivos) y la no viviente (o inerte) está formada por los mismos niveles?

Los seres vivos son más organizados que la materia inerte. Están formados por una o más células. A su vez, no todos tienen el mismo grado de organización.

¿Qué son las moléculas?

Conjunto definido y ordenado de átomos que constituye la porción más pequeña de una sustancia pura y conserva todas sus propiedades.

Se suelen representar las moléculas utilizando modelos moleculares. En estos modelos los átomos son esferitas de distintos tamaños y colores, y las moléculas quedarían representadas por la cantidad y el tipo de átomos que las componen.

Pensemos en la siguiente analogía...

Las letras del abecedario representan los átomos, y las palabras que formamos con ellas, las moléculas: SACO: Prenda de vestir que cubre el cuerpo hasta más abajo de la cadera. COSA: Palabra con que se designa todo aquello que es concreto y real.

En este ejemplo identifiquen cuáles serían los átomos y cuáles las moléculas

Ver respuesta

¿Con las mismas letras, qué otras palabras se pueden armar?

Molécula de agua: H2O

¿Qué átomos identificás? ¿Cuántos hay de cada uno? ¿Es lo mismo?OH H que O H H

¿Cómo lo relacionás con SACO y COSA?

Ahora veamos diferentes ejemplos de átomos y moléculas: CO - H - CO2 - O - O2 - O3 - H2O2 - C - N - C6H12O6

¿Cuáles son átomos y cuáles moléculas?

Metabolismo celular

Conjunto de transformaciones químicas que ocurren en la célula y permiten su mantenimiento. Ese conjunto incluye reacciones que permiten.....

Mira la imagen

formar sustancias simples a partir de complejas (catabolismo).

formar sustancias complejas a partir de simples (anabolismo)

Más información

Por ejemplo, la transformacion química que representa la formación de moléculas de agua es la siguiente:

En ésta, como en otras transformaciones químicas las moléculas que intervienen y reaccionan se llaman reactivos y las que se obtienen se denominan productos. La reacción se representa con una ecuación química, que es una descripción simbólica de la reacción ocurrida.

En una reacción química se cumple la ley de conservación de masa, o sea el número y variedad de átomos es idéntico en condiciones iniciales (reactivos) y finales (productos), por ello es posible representarlo mediante una ecuación o igualdad química ¿Se dan cuenta lo que cambia: los átomos o las moléculas?

Otro ejemplo es la transformación que se produce al reaccionar los gases metano y oxígeno:

¿Cuáles son los reactivos y los productos en esta transformación?

Ahora contemos cuántos átomos de C, H y O hay del lado de los reactivos y cuantos en el lado de los productos

• C
• H
• O

• C
• H
• O

Reacciones químicas en los seres vivos

Fotosíntesis

La fotosíntesis es una reacción metabólica ¿en qué tipo de células se realiza? Según lo que leíste en esta presentación ¿Se trata de una reacción anabólica o catabólica?

respuesta

Reacciones químicas en los seres vivos

Respiración celular

¿En qué células se realiza está reacción? ¿Qué tipo de reacción metabólica es?

Si miramos ambas reacciones químicas ¿qué indican las flechas de colores? ¿A qué creés que se deben estas diferencias? HACÉ CLICK EN EL SIGUIENTE VIDEO PARA PROFUNDIZAR ACERCA DEL METABOLISMO CELULAR

Ahora que sabés más acerca de los átomos, las moléculas y sus transformaciones ¿Cómo estará formado nuestro cuerpo respecto a esos niveles de organización de la materia? ¿Eh?

Cuando crecemos ¿Formamos nuevas células o las que teníamos se vuelven más grandes? A lo largo de toda nuestra vida (más allá de las etapas de crecimiento y desarrollo) se forman nuevas células reponiendo a las que mueren ¿Cuáles son los materiales que se utilizan para construir células? ¿De qué están hechas? Para comprender mejor esto, tenemos que conocer quiénes son los nutrientes que ingresan por el Sistema digestivo (que se encuentran en los alimentos) y el Sistema respiratorio (oxígeno)

¿Quiénes son esas moléculas llamadas nutrientes?

• Hidratos de carbono, azúcares o glúcidos
• Proteínas
• Lípidos
• Agua
• Vitaminas
• Minerales

Y..el que no ingresa a través de los alimentos sino del aire inspirado....el oxígeno

Para conocer más acerca de las transformaciones del alimento en el Sistema Digestivo, mirá el video

¿Qué sucede con los nutrientes en el tubo disgestivo?

En clase trabajamos la diferencia entre alimento y nutriente. Pero ¿Quiénes son los alimentos? ¿Cómo podemos clasificarlos? Hacé click en la imagen del "perrito curioso"

Ahora si, profundicemos en cada nutriente...

Ahora si, profundicemos en cada nutriente...

Funciones de los hidratos de carbono o carbohidratos:

• Energéticos: aportan energía al metabolizarse
• Estructurales: forman las membranas celulares
• Reserva de energía: en los animales, se almacenan en el hígado y músculos bajo forma de GLUCÓGENO (molécula compleja). En las plantas, se reserva bajo forma de almidón

Mirá el video

Pero ¿Qué es la fibra?Es como normalmente se le llama a un tipo de hidrato de carbono complejo, la celulosa que forma parte de las paredes celulares de los tejidos vegetales. Nuestras enzimas digestivas no la pueden degradar (así que se elimina formando parte de los desehos NO metabólicos).Sin embargo, resulta MUY beneficioso su consumo porque:

• Reduce los niveles de colesterol en sangre
• Mantiene nuestro tubo digestivo saludable porque la fibra absorbe agua, aumenta su volumen y al pasar por el tracto digestivo, lo va "limpiando" y favorece los movimientos intestinales
• Retrasa la absorción de la glucosa lo cual reduce su nivel en sangre, ayudando también a tener un peso saludable

UNA PROTEÍNA ESTÁ FORMADA POR UN DETERMINADO NÚMERO DE AMINOÁCIDOS UNIDOS EN UN ORDEN PARTICULAR

¡LOS LÍPIDOS NO SON MALOS! TIENEN VARIAS FUNCIONES:

1. ESTRUCTURAL: SON EL COMPONENTE PRINCIPAL DE LAS MEMBRANAS CELULARES (RECUERDEN, SI ESTÁN EN LA ETAPA DE CRECIMIENTO Y DESARROLLO, ¡FORMARÁN MUCHAS NUEVAS CÉLULAS!)
2. ENERGÉTICA: A DIFERENCIA DE LOS HIDRATOS DE CARBONO QUE APORTAN ENERGÍA A CORTO PLAZO, LOS LÍPIDOS BRINDAN ENERGÍA A LARGO PLAZO
3. REGULADORA: VARIAS HORMONAS SON "FABRICADAS" A BASE DE LÍPIDOS. POR EJEMPLO, LAS HORMONAS SEXUALES

¿QUIÉNES SON LAS VITAMINAS Y MINERALES?

• Son moléculas más simples que las proteínas, carbohidratos y lípidos
• Son necesarios en pequeñas cantidades diarias
• Participan en numerosos procesos biológicos: metabolismo celular, formación de glóbulos rojos, de hormonas, de químicos del Sistema Nervioso, etc
• No son estructurales, ni energéticos. No funcionan como hormonas

Nuevamente el "perro curioso" te muestra un video acerca de las biomoléculas...

Gran parte de lo que comemos está destinado a la generación de energía. En en las células, se libera energía a partir de la transformación de moléculas orgánicas en dióxido de carbono y agua, lo que implica la pérdida de masa (porque exhalamos esos dos gases). Es por eso que, si no comemos, perdemos peso “en cada aliento que exhalamos”. Lavoisier decía que somos como velas que vamos consumiéndonos a nosotros mismos al “arder”. Justamente debido a la energía contenida en las sustancias tanto de los alimentos como de nuestro cuerpo, es que existe una correspondencia entre masa y calorías. Diferentes sustancias liberan diferente cantidad de energía al ser quemadas, y diferentes alimentos, al tener distinta composición, también tienen un contenido energético diferente. Esto es, justamente, lo que está consignado en las etiquetas de los productos alimenticios. También es importante resaltar que no hace falta hacer ejercicio para bajar de peso; el metabolismo basal quema calorías, aun cuando dormimos. Por supuesto que, a fin de cuentas, la cuestión es el balance entre las calorías que ingerimos y las que quemamos (actividad metabólica). Subir de peso no es siempre algo negativo y no todo el peso que un organismo aumenta se debe a aumento de reservas de grasa. Un ser humano en sus primeras etapas (bebé) debe crecer mucho y por lo tanto su peso aumenta. Esto se debe al crecimiento de músculos, huesos e incluso al aumento de la cantidad de sangre. El incremento de masa debe, por fuerza, provenir de la ingesta y, por eso, es esencial tener una dieta correcta en las etapas de crecimiento. Esto vuelve a poner de manifiesto que el destino de lo que comemos puede ser uno de dos: o la comida es quemada en el proceso de respiración celular para producir energía (y mantener las funciones del cuerpo), o es usada para construir material físico en forma de nuevas células y matriz extracelular. Por analogía, podríamos decir que la comida se usa como “material” y también como “mano de obra”. El anabolismo (el conjunto de reacciones que construyen moléculas complejas a partir de moléculas más simples) puede usarse para construir tejidos nuevos o sustancias de reserva como la grasa (la cual puede servir como fuente de energía más tarde en reacciones catabólicas).