Metabolismo celular

Metabolismo Celular

  Conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células del cuerpo. El metabolismo transforma la energía que contienen los alimentos ingeridos en el combustible necesario para todo lo que hacemos, incluyendo movimientos y acciones como crecer y desarrollarse.

   Según las actividades que realice, el metabolismo se divide en:

• Anabolismo o metabolismo constructivo: fabrica y almacena, permitiendo el crecimiento de nuevas células, el mantenimiento de los tejidos corporales y la creación de reservas de energía para uso futuro.

• Catabolismo o metabolismo destructivo: produce la energía necesaria para todas las actividades.

Respiración Aeróbica 

   La Respiración Aeróbica se puede resumir al decir que la glucosa se degrada en presencia de oxígeno, produciendo dióxido de carbono y agua, además de energía en forma de ATP. Sin embargo, se trata de un proceso muy complejo constituido por reacciones químicas que se agrupan en tres etapas, teniendo en cuenta el sitio de la célula en el que se desarrolla cada una de ellas. Dichas etapas son:

1.     Glucólisis: es cuando la molécula de glucosa se oxida y se divide en un par de moléculas de ácido pirúvico.

2.     Descarboxilación oxiditiva del ácido pirúvico: en este periodo, el ácido pirúvico entra en la matriz de la mitocondria, donde el complejo enzimático piruvato deshidrogenasa se encarga de procesarlo.

3.  Ciclo de Krebs: caracterizado por la oxidación de los acetilos que transporta el acetil coenzima A, procedente del piruvato, la cadena respiratoria y la fosforilación oxiditiva.

 Fotosíntesis

   La fotosíntesis es un proceso en el cual los organismos reciben la energía de la luz a través de la clorofila y la transforman en energía química. Entre estos organismos están las plantas, algas y algunas bacterias. La fotosíntesis consta de 2 fases:

1.   Fase Luminosa: se produce en las tilacoides del cloroplasto, donde se localiza la clorofila; sólo en presencia de luz. Este proceso puede resumirse en varios acontecimientos:

·        La energía de luz captada por la clorofila se utiliza para romper una molécula de H2O en un proceso llamado fotólisis del agua.

·     La rotura del agua libera O2 a la atm, y electrones y H+ que se utilizan para reducir de NADP+ a NADPH.

·        Parte de la energía de la luz se emplea para sintetizar ATP a partir de ADP y Pi. De esta forma, la energía luminosa se transforma en energía química: ATP y NADPH.

  Fase Oscura: ocurre en el estroma del cloroplasto y no depende directamente de la luz. Se produce a través de una ruta metabólica cíclica llamada Ciclo de Calvin. Las moléculas de ATP y NADPH producidas en la fase luminosa se usan para reducir moléculas de CO2 a glucosa. La glucosa formada es utilizada para la producción de energía en la respiración celular, y como materia de partida para la síntesis de todos los compuestos orgánicos requeridos para la célula autótrofa (carbohidratos, aminoácidos, lípidos, etc).

Respiración Anaeróbica 

   Proceso biológico de oxidorreducción de monosacáridos y otros compuestos en el que el aceptor terminal de electrones es una molécula inorgánica distinta del oxígeno, a través de una cadena transportadora de electrones. La respiración anaerobia es un tipo de proceso metabólico exclusivo de ciertos microorganismos procarióticos.

  La clasificación más común para los organismos anaerobios distingue tres grupos:

1.   Anaerobios estrictos u obligados: el oxígeno molecular les resulta tóxico. Algunos realizan fermentación y otros realizan algún tipo de respiración anaerobia. Por ejemplo: Acitomyces, Clostridium, Porphyromonas o Propionibacterium.

2.   Anaerobios aerotolerantes: no necesitan el oxígeno pero tampoco los perjudica. Todos los conocidos son organismos fermentadores. Por ejemplo: Streptococcus mutans.

3.  Anaerobios facultativos: utilizan preferentemente respiración aerobia en presencia de oxígeno, pero tienen la capacidad de realizar fermentación o algún tipo de respiración anaerobia si no disponen de oxígeno. Por ejemplo: Escherichia coli, Salmonella, Listeria o Staphylococcus.

Fermentación

   Procedimiento del metabolismo que se basa en la degradación de una sustancia y da como resultado la conformación de un compuesto orgánico.  Al producirse la fermentación, el compuesto resultante obtiene energía a pesar de la falta de oxígeno, siendo entonces, un proceso anaeróbico.

   Es importante destacar, la existencia de diversos tipos de fermentación, además de la manera natural e industrial:

1. Fermentación alcohólica: impulsado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono, tales como la glucosa, la fructosa, la sacarosa y el almidón para obtener como productos finales un alcohol en forma de etanol, CO2 y moléculas de ATP.

2.      Fermentación láctica: ruta metabólica anaeróbica que ocurre en el citosol de la célula, en la cual se oxida parcialmente la glucosa para obtener energía y ácido láctico como producto de desecho.

3.     Fermentación butírica: se basa en la conversión de los glúcidos en ácido butírico, por la acción de bacterias de la clase Clostridiumbutyricum, en ausencia de oxígeno. Su principal característica es producir olores desagradables y fétidos.

4.  Fermentación acética: se da al trasformar el alcohol etílico en ácido acético, por la acción de Acetobacter, un género de bacterias aeróbicas. A diferencia de la fermentación alcohólica, las bacterias que intervienen en este proceso, necesitan gran cantidad de oxígeno para su actividad y crecimiento.

Mapas mixtos

Actividad en clase y opinión

   Se realizaron dos actividades relacionadas a este tema, la primera consistió en elaborar un trabajo sobre metabolismo celular, el cual contenía una pregunta especial para cada grupo acerca de diversos aspectos de la respiración anaeróbica y la fermentación; dicho punto fue expuesto usando un mapa mixto como material de apoyo. La segunda fue diseñar un cuadro con las fases de la fotosíntesis y de la respiración aeróbica, que se iba completando con la participación de cada grupo de trabajo.

   Este tópico es bastante interesante y conocido por muchos; debido a que los procesos de respiración, tanto aeróbica como anaeróbica, la fotosíntesis y la fermentación hacen posible el desarrollo de distintas formas de vida, al igual que la elaboración de diversos productos alimenticios que permiten nuestro óptimo desenvolvimiento.