Papel del Metabolismo en la Biosíntesis y el Crecimiento

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- Principio subyacente de la regularización metabólica: es que las enzimas tienden a participar solo cuando se demanda su actividad catalítica.

-Los requerimientos nutricionales de un organismo reflejan su fuente de energía metabólica.

- Caminos Metabólicos

Glosario

Alostéricos.- Propiedades de algunas proteínas que modifican sus formas y actividades bajo la influencia de pequeñas moléculas (efectores alostéricos) que se fijan sobre ellos y que de alguna manera les transmiten caracteres. De esta forma las enzimas son activadas o inhibidas.

Autótrofas.- Se denomina autótrofo a todo aquel organismo capaz de generar su propio alimento, esto es, capaz de generar las sustancias que necesita para vivir y desarrollarse. Esto significa que estos organismos son capaces de tomar distintos elementos del medio en el que se desarrollan, elementos que pueden clasificarse como inorgánicos, y que a través de distintos procesos internos los recomponen de modo tal en que pueden ser incorporados como alimento.

Embriogénesis.- Es el complejo proceso generativo que conduce a la formación de un organismo pluricelular, vegetal o animal, a partir del cigoto.

Fotoautótrofos.- Son quienes tienen capacidad de tomar fotones de la luz de Sol como fuente de energía.

Fotoheterótrofos.- Organismos que tienen como fuente de energía la luz y, como fuente de carbono, la materia orgánica.

Glucogénesis.- Es la formación glucógeno a partir de la glucosa de los alimentos.

Heterótrofas.- Todos los seres vivos que requieren de otros para alimentarse, es decir, que no son capaces de producir su alimento dentro de su organismo si no que deben consumir elementos de la naturaleza ya constituidos como alimentos, ya sintetizados por otros organismos.

Quimioautótrofos.- Son organismos que pueden crecer en un medio estrictamente mineral en la oscuridad, obteniendo carbono a partir del CO2 y su ATP y poder reductor de las respiración de un sustrato inorgánico, estos organismos son capaces de utilizar compuestos inorgánicos reducidos como sustratos para el metabolismo respiratorio.

Quimioheterótrofos.- Aquel individuo que tiene como fuente de energía las reacciones y, como fuente de C, la materia orgánica.

Resumen

El metabolismo tiene lugar a través de secuencias de reacciones consecutivas en las que se transforman los intermediarios químicos o metabólicos. El metabolismo se divide en catabolismo y anabolismo. El catabolismo y el anabolismo tienen lugar simultáneamente en la célula. El metabolismo se puede organizar en etapas: tres para el catabolismo y tres para el anabolismo.

En las células de los organismos superiores las rutas metabólicas se realizan en orgánulos o compartimentos lo que facilita el desarrollo de las mismas y su regulación.

Las vías metabólicas son una serie de reacciones enzimáticas conectadas que generan sus productos específicos. Una característica sobresaliente del metabolismo de degradación es que las vías del catabolismo de un gran número de sustancias diversas (hidratos de carbono, lípidos y proteínas) convergen en unos pocos intermediarios comunes. Las interconversiones de los metabolitos en las vías de degradación y biosinteticas, con excepción de unas pocas, están catalizadas por enzimas. Las proteínas transportadoras son componentes esenciales de muchos procesos metabólicos, se requiere una proteína transportadora de membrana para mover el ATP, se genera en la mitocondria, hacia el citosol, donde se consume en mayoría medida. Para el catabolismo de la glucosa, las bacterias utilizan tres principales vías metabólicas. La más frecuente es la llamada vía glicolitica. Esta vía representa el medio principal que utilizan tanto las bacterias como las células eucariotas para la conversión de la glucosa en piruvato.

La vía metabólica final del metabolismo de la glucosa que se estudia aquí recibe el nombre de vía de la pentosa-fosfato. La función de esta vía metabólica consiste en proporcionar precursores así como potencia reductora en forma de NADPH que se utilizara en la biosíntesis.

En su mayoría, las reacciones metabólicas están catalizadas por enzimas, por lo que una descripción completa del metabolismo no solo abarca las reacciones, los productos intermedios y los productos finales de las reacciones celulares, sino también las características de las enzimas relevantes. La mayor parte de las células pueden efectuar cientos o miles de reacciones. Esta complejidad puede manejarse si se subdivide en forma sistemática en el metabolismo en segmentos o ramas.

Una ruta metabólica es una serie de reacciones en las que el producto de una reacción es el sustrato de la reacción siguiente. Algunas rutas metabólicas pueden estar formadas por solo dos pasos, en tanto que otras podrán tener una longitud de una docena de pasos. Otra razón de los muchos pasos en las rutas metabólicas es controlar el consumo y la producción de energía. El flujo de energía es mediado por donadores y aceptores que transportan cuantos discretos de energía.

La mayor parte de las rutas suceden en una sola dirección, bajo condiciones fisiológicas. Cuando un metabolito entra a una ruta, cada paso de la ruta sucede en secuencia, sin retroceder y malgastar materiales celulares o energía. Las biomoleculas suelen sintetizarse y degradarse en rutas distintas, aunque algunos pasos pueden ser comunes a las rutas anabólicas y catabólicas.

La evolución de las rutas metabólicas es un campo activo de investigación bioquímica. Estos estudios han facilitado mucho por la publicación de docenas de secuencias completas de genoma, en especial de genomas procariotas. Hoy se pueden comparar enzimas de ruta en numerosas bacterias que muestran una variedad diversa de rutas. Muchas de estas rutas dan claves de la organización y estructura de las rutas primitivas que había en las primeras células. En las rutas de biosíntesis se requiere energía. Los organismos más complejos son los autótrofos, porque pueden generar energía metabólica útil a partir de la luz solar, u oxidando moléculas inorgánicas. La energía obtenida en estas reacciones se usa para sintetizar el ATP, compuesto rico en energía, y el poder reductor de NADH. Estos cofactores transfieren su energía a reacciones de biosíntesis. Algunas rutas