Metabolismo: Comprende todas las reacciones químicas que tienen lugar en la célula y su objetivo final es la obtención de energía y los componentes moleculares para la célula.
Catabolismo
Fase degradativa, permite la obtención de energía (ATP) mediante la degradación de moléculas nutritivas complejas (reacciones exergónicas).
Anabolismo
Fase biosintética, permite la síntesis de los componentes moleculares de la célula a partir de sus precursores más sencillos, se requiere energía en forma de ATP (reacciones endergónicas).
Acoplamiento energético: El ATP
Las reacciones químicas, ya sean anabólicas o catabólicas, implican transformaciones energéticas.
En general, las reacciones que liberan energía (catabólicas) se acoplan a las que consumen energía (anabólicas), siendo el ATP la molécula que con mayor frecuencia aporta E entre ellas = moneda energética de la célula.
Reacciones catalizadas por enzimas
Los enzimas son proteínas globulares que actúan como catalizadores (disminuyen la energía de activación) de las reacciones biológicas, siendo su estructura tridimensional (conformación) la responsable de su actividad.
Factores que afectan a la actividad enzimática
La actividad de un enzima depende de su estructura tridimensional (conformación). Todo lo que altere la forma nativa del enzima o del centro activo, alterará su actividad:
Efecto del pH
Los enzimas tienen un pH óptimo al cual su actividad es máxima, por encima o por debajo de este pH la actividad del enzima disminuye.
Efecto de la temperatura
En general la velocidad de las reacciones enzimáticas aumenta al aumentar la Ta, dentro del intervalo de Tas en el que el enzima es estable. Los enzimas tienen una Ta óptima a la cual su actividad es máxima.
Efecto de la concentración de sustrato
En general la velocidad de las reacciones enzimáticas aumenta al aumentar la concentración de sustrato, hasta el momento en que todos los centros activos posibles estén ocupados. En ese momento se habrá alcanzado el punto de saturación del enzima y, aunque se añada más sustrato, no aumentará más la velocidad de la reacción.
Desnaturalización enzimática
Cuando un enzima pierde su conformación nativa plegada, es decir, su estructura terciaria, pierde su actividad biológica y se dice que se ha DESNATURALIZADO.
Obtención de energía por la célula
La célula necesita E para su funcionamiento y crecimiento. Esta E, fundamentalmente en forma de ATP, se obtiene mediante el catabolismo de los lípidos, glúcidos y proteínas.
Glucolisis: Proceso y Localización
Secuencia de reacciones que degradan la glucosa (6C) hasta 2 ác. pirúvicos (3C), liberando ATP y NADH.
Respiración celular aeróbica: Concepto y Localización
Oxidación del pirúvico hasta CO2 y H2O, en presencia de oxígeno.
Ciclo de Krebs
Oxidación del ac. pirúvico: El ac. pirúvico (3C) formado en el citoplasma durante la glucolisis, entra en la mitocondria, y una vez en la matriz mitocondrial se descarboxila (se libera CO2) y se oxida hasta acetil-CoA (2C), obteniéndose en este proceso una molécula de NADH.
Cadena respiratoria: Fosforilación oxidativa
La mayor parte de la energía liberada en la oxidación de la glucosa se encuentra en las moléculas de NADH y FADH2. Estas moléculas ceden sus electrones a la Cadena de Transporte Electrónico Mitocondrial, localizada en las crestas mitocondriales.
Respiración celular anaerobia: Fermentaciones
Cuando no hay oxígeno el ac. pirúvico formado en el citoplasma durante la glucolisis puede transformarse en etanol (F. alcohólica) o ac. láctico (F. láctica), según el tipo de célula.
Factores que afectan a la respiración
Disponibilidad de sustrato, Disponibilidad de O2, Temperatura