Metabolismo Celular

 

 

 

Las operaciones diarias de una célula se llevan a cabo a través de las reacciones bioquímicas que tienen lugar dentro de la célula.

Las reacciones se enciende y se apaga o se aceleraron y frenaron de acuerdo a las necesidades inmediatas de la célula y funciones generales.

En un momento dado, las numerosas vías que participan en la construcción y romper los componentes celulares deben ser monitoreados y equilibrada de una manera coordinada.

Para lograr este objetivo, las células se organizan reacciones en diversas vías enzimáticas potencia.

Qué hacer Enzimas Do?

Las enzimas son catalizadores de proteínas que aceleran las reacciones bioquímicas, facilitando los reordenamientos moleculares que apoyan la función celular.

Recordemos que las reacciones químicas convierten sustratos en productos, a menudo uniendo grupos químicos o la ruptura de los grupos químicos de los sustratos.

Por ejemplo, en la etapa final de la glucólisis, una enzima llamada piruvato quinasa transfiere un grupo fosfato a partir de un sustrato (fosfoenolpiruvato) a otro sustrato (ADP), generando de este modo piruvato y ATP como productos

Las enzimas son proteínas flexibles que cambian de forma cuando se unen con moléculas de sustrato.

De hecho, esta capacidad de unión y el cambio de forma es cómo las enzimas consiguen aumentar las velocidades de reacción.

En muchos casos, las enzimas función por la unión de dos sustratos en estrecha proximidad y la orientación de ellos para la transferencia de electrones más fácil.

Forma o cambios conformacionales también pueden actuar como un interruptor on / off.

Por ejemplo, cuando inhibidores de moléculas se unen a un sitio en una enzima distinto del sitio de sustrato, pueden hacer que la enzima asuma una conformación inactiva, impidiendo así que catalizar una reacción.

Por el contrario, la unión de moléculas de activador puede hacer que una enzima asuma una conformación activa, esencialmente de encenderlo

¿Qué son las vías metabólicas?

Muchas de las transformaciones moleculares que ocurren dentro de las células requieren varios pasos para llevar a cabo.

Recordemos, por ejemplo, que las células se dividen una molécula de glucosa en dos moléculas de piruvato por medio de un proceso de diez pasos llamado glucólisis.

Esta serie coordinada de reacciones químicas es un ejemplo de una ruta metabólica en la que el producto de una reacción se convierte en el sustrato para la siguiente reacción.

En consecuencia, los productos intermedios de una ruta metabólica pueden ser de corta duración

A veces, las enzimas implicadas en una ruta metabólica particular, están conectados físicamente, permitiendo que los productos de una reacción a ser canalizados de manera eficiente a la siguiente enzima en la vía.

Por ejemplo, el piruvato deshidrogenasa es un complejo de tres enzimas diferentes que catalizan la ruta a partir de piruvato (el producto final de la glicólisis) a acetil CoA (el primer sustrato en el ciclo del ácido cítrico).

Dentro de este complejo, los productos intermedios se pasan directamente de una enzima a la siguiente.

¿Cómo las células siguen las reacciones químicas en equilibrio?

Las células son recicladores de expertos.

Se desmontan las moléculas grandes en bloques de construcción simples y luego usar esos bloques de construcción para crear los nuevos componentes que requieren.

La ruptura de las moléculas orgánicas complejas se produce a través de las vías catabólicas y por lo general implica la liberación de energía.

A través de las vías catabólicas, polímeros tales como proteínas, ácidos nucleicos y polisacáridos se reducen a sus partes constituyentes: aminoácidos, nucleótidos, y azúcares, respectivamente.

En contraste, la síntesis de nuevas macromoléculas se produce a través de las vías anabólicas que requieren aporte de energía

Las células deben equilibrar su catabólico y vías anabólicas con el fin de controlar sus niveles de metabolitos críticos – esas moléculas creadas por la actividad enzimática – y asegúrese de que hay suficiente energía disponible.

Por ejemplo, si el suministro de glucosa comienzan a menguar, como podría suceder en el caso de inanición, las células sintetizar glucosa a partir de otros materiales o iniciar el envío de los ácidos grasos en el ciclo del ácido cítrico para generar ATP.

Por el contrario, en tiempos de abundancia, el exceso de glucosa se convierte en formas de almacenamiento, como glucógeno, almidones y grasas.

No sólo hacen las células necesitan para equilibrar las vías catabólicas y anabólicas, pero también debe monitorear las necesidades y excedentes de todos sus diferentes vías metabólicas.

Con el fin de impulsar una vía en particular, las células pueden aumentar la cantidad de una enzima necesaria o utilizar activadores (que limitan la velocidad) para convertir esa enzima en una conformación activa.

A la inversa, para reducir la velocidad o detener una vía, las células pueden disminuir la cantidad de una enzima o utilizar inhibidores para hacer inactiva la enzima.

Tal-y abajo-regulación de las vías metabólicas es a menudo una respuesta a los cambios en las concentraciones de metabolitos clave en la célula.

Por ejemplo, una célula puede hacer un balance de sus niveles de metabolitos intermedios y sintonizar la vía glicolítica y la síntesis de la glucosa en consecuencia.

En algunos casos, los productos de una ruta metabólica en realidad sirven como inhibidores de su propia síntesis, en un proceso conocido como inhibición por retroalimentación.

Por ejemplo, el primer producto intermedio en la glucólisis, la glucosa-6-fosfato, inhibe la muy enzima que lo produce, hexoquinasa.

conclusión

El manejo de las reacciones bioquímicas con las enzimas es una parte importante de mantenimiento celular.

La actividad enzimática permite una célula para responder a las demandas cambiantes del medio ambiente y regular sus vías metabólicas, las cuales son esenciales para la supervivencia celular.