Metabolismo

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, 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?

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 tipo de átomos es idéntico en condiciones iniciales y finales, por ello es posible representarlo mediante una ecuación o igualdad química

Reacciones químicas en los seres vivos

Fotosíntesis

La fotosíntesis es una reacción metabólica, ¿en qué tipo de células se realiza? ¿Qué significa que esta reacción es anabólica?

respuesta

Reacciones químicas en los seres vivos

Respiración celular

¿En qué células se realiza está reacción? ¿Qué tipo de reacción metabólica es? Es una recacción catabólica, de una molécula compleja se forman varias moléculas sencillas con liberación de energía.

Si miramos ambas reacciones químicas, ¿qué indican las flechas de colores? ¿A qué creés que se deben estas diferencias?

CATABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS

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Otros glúcidos que pueden incorporarse a la ruta de la glucólisis:

RESPIRACIÓN CELULAR

FAD FADH2

Otro ejemplo de reacción en la que se produce una fosforilación a nivel de sustrato es la formación de succinato a partir de succinil-CoA en el ciclo de Krebs, con formación simultánea de GTP. La enzima implicada es la succinil-CoA sintetasa. En este caso, el sustrato implicado, el succinil-CoA es una molécula que tiene un enlace éster muy energético, entre la CoA y el grupo succinil. La hidrólisis del éster es una reacción muy exergónica, que sirve para impulsar la reacción. Primero, un fosfato inorgánico pasa al grupo succinilo, y después es transferido a un residuo de histidina de la enzima, para pasar finalmente al GDP, formando GTP. Después, el GTP, en otra reacción posterior, puede originar enzimáticamente ATP, al cederle un fosfato al ADP. Succinil-S-CoA + GDP → succinato + GTP + CoA-SH GTP + ADP → GDP + ATP Este es el único ATP que se forma directamente en el ciclo de Krebs.

CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES

https://www.youtube.com/watch?v=phIpg56n8cI

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

FERMENTACIÓN Es un proceso catabólico en el que, a diferencia de la respiración, no interviene la cadena transportadora de electrones. Presenta las siguientes características: - Es un proceso anaeróbico. - El aceptor final de electrones y protones siempre es un compuesto orgánico. Según el producto final se distinguen varios tipos diferentes de fermentaciones: 1- Fermentación alcohólica; de ácido pirúvico a etanol 2- Fermentación láctica; de ácido pirúvico a ácido láctico

Por tanto el RENDIMIENTO ENERGÉTICO de las fermentaciones es muy bajo. Únicamente dos moléculas de ATP por cada glucosa oxidada. Esto es debido a que son fosforilaciones a nivel de sustrato y por ser oxidaciones incompletas de modo que las moléculas finales son orgánicas todavía y por tanto también contienen energía.

ACTIVIDADES 1. Señala la diferencia principal entre los mecanismos de : fermentación y respiración aerobia de la glucosa, en relación con el resultado del balance energético2. a)Define fermentación b) Indica dos diferencias esenciales entre la fermentación y la respiración c) Explica dos diferentes aplicaciones biotecnológicas de las fermentaciones 3. En la degradación aerobia de la glucosa hay tres etapas en las que se libera energía: glucolisis, ciclo de Krebs y cadena respiratoria a) Sin necesidad de fórmulas, explica brevemente la etapa de la glucolisis b) Resume el balance energético de cada una de las tres etapas mencionadas inicialmente, y el balance energético final del proceso respiratorio. 4. Identifica y describe brevemente la función biológica de los siguientes compuestos: a) ATP b) FAD 5. Sin describir las distintas etapas de las rutas metabólicas, indicar: a) ¿En qué consiste la glucolisis? b) ¿En qué parte de la célula se produce? c) ¿Cuál es el destino final del ácido pirúvico en condiciones aerobias y anaerobias? 6. Pasteur observó que al cultivar bacterias anaerobias facultativas en ausencia de oxígeno, el consumo de glucosa por unidad de tiempo se incrementa hasta 19 veces. Nunca llegó a conocer la explicación a este fenómeno. Utilizando tus conocimientos, razona brevemente que está ocurriendo. 7. A cerca de la siguiente transformación:a) ¿De qué proceso se trata? b) ¿En qué condiciones ocurre? c) Justifica la necesidad del mismo en esas condiciones e indica en qué compartimento celular se desarrolla d) ¿Qué interés industrial tiene?

8. Responde precisa y brevemente a las siguientes cuestiones: a) ¿en qué compartimento celular ocurre la glucolisis? b) ¿cuál es la molécula de partida? c) ¿qué moléculas se obtienen? d) si hay oxígeno, ¿qué destino pueden tener algunas de estas moléculas? e) y si no lo hay? 9. Indica los procesos señalados en el siguiente esquema: