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Biología

Metabolismo

Descarboxilación oxidativa del piruvato.

Descubre Rutas Metabólicas: Esquemas y Ejemplos para Niños

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Las rutas metabólicas en nutrición celular son procesos fundamentales para la vida de los organismos. Este resumen explora las diferencias entre anabolismo y catabolismo, así como proporciona ejemplos de rutas catabólicas y otros conceptos clave del metabolismo celular.

• La nutrición celular implica el intercambio y transformación de materia y energía en los organismos.
• El metabolismo engloba todas las reacciones químicas celulares organizadas en rutas metabólicas.
• Se distinguen dos procesos principales: catabolismo (degradación) y anabolismo (biosíntesis).
• Las rutas catabólicas generan energía, mientras que las anabólicas la consumen.
• Las reacciones de óxido-reducción y el ATP juegan roles cruciales en el metabolismo.

24/4/2023

2321

1 NUTRICIÓN CELULAR Y METABOLISMO
La nutrición celular es el proceso global de intercambio y transformación de materia y energía en un organ

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Procesos Energéticos del Metabolismo

Las reacciones metabólicas son impulsadas por la energía de dos tipos principales de biomoléculas:

Coenzimas NADH, NADPH y FADH₂: Suministran la energía de óxido-reducción.
Nucleótidos trifosfato (ATP y GTP): Almacenan energía en sus enlaces anhídrido fosfórico.

Transferencia de Electrones en el Metabolismo: Óxido-Reducción

Las reacciones de oxidación y reducción siempre ocurren de manera simultánea y acoplada en el metabolismo:

Oxidación: Un compuesto pierde electrones (y a veces hidrógenos).
Reducción: Un compuesto gana electrones (y a veces hidrógenos).

Definición: La oxidación es la pérdida de electrones, mientras que la reducción es la ganancia de electrones en una reacción química.

En el catabolismo, la oxidación de compuestos está asociada a la reducción de NAD+ y FAD a NADH y FADH₂. En el anabolismo, ocurre lo contrario: la reducción de compuestos está asociada a la oxidación de NADH y FADH₂ a NAD+ y FAD.

Ejemplo: En la oxidación de un compuesto AH₂ a A, el NAD+ se reduce a NADH, ilustrando el acoplamiento de estas reacciones en el metabolismo.

Highlight: Las reacciones de óxido-reducción son fundamentales en el metabolismo celular, permitiendo la transferencia de energía entre diferentes rutas metabólicas.

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Procesos Metabólicos: Catabolismo y Anabolismo

El metabolismo se divide en dos procesos principales: catabolismo y anabolismo. Además, existen rutas anfibólicas que participan en ambos procesos.

Catabolismo

El catabolismo es la fase de degradación del metabolismo, donde las moléculas complejas se oxidan para formar moléculas más sencillas. Este proceso genera energía que se utiliza para el trabajo celular y las reacciones anabólicas.

Características de las rutas catabólicas:

Son oxidativas
Liberan energía en forma de ATP
Generan poder reductor (NADH y FADH₂)
Son convergentes (varios precursores forman los mismos productos)

Ejemplo: La glucólisis y la β-oxidación son ejemplos de rutas catabólicas.

Anabolismo

El anabolismo es la fase de biosíntesis del metabolismo, donde las moléculas sencillas se reducen para formar moléculas más complejas. Las biomoléculas sintetizadas se utilizan para el crecimiento, renovación celular y almacenamiento.

Características de las rutas anabólicas:

Son reductoras
Requieren energía en forma de ATP
Necesitan poder reductor (NADH, NADPH y FADH₂)
Son divergentes (pocos precursores forman una variedad de productos)

Ejemplo: El ciclo de Calvin es un ejemplo de ruta anabólica.

Rutas Anfibólicas

Las rutas anfibólicas son mixtas, participando tanto en el catabolismo como en el anabolismo. Tienen reacciones oxidativas que producen energía y poder reductor, y generan precursores para la biosíntesis de moléculas.

Ejemplo: El ciclo de Krebs y el ciclo de la urea son ejemplos de rutas anfibólicas.

Highlight: La comprensión de las diferencias entre anabolismo y catabolismo es crucial para entender el metabolismo celular en su conjunto.

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Nutrición Celular y Metabolismo

La nutrición celular es el proceso global de intercambio y transformación de materia y energía en un organismo. Comprende tres procesos fundamentales: ingestión de nutrientes, metabolismo y excreción de desechos. El metabolismo se define como la suma de todas las transformaciones químicas que ocurren dentro de las células de un organismo, organizadas en rutas metabólicas coordinadas.

Las rutas metabólicas son secuencias ordenadas de reacciones consecutivas catalizadas por enzimas específicas. Estas rutas pueden ser lineales, ramificadas o cíclicas, dependiendo de cómo se organizan las reacciones y los metabolitos intermedios.

Definición: Una ruta metabólica es una serie de reacciones químicas consecutivas que transforman un sustrato inicial en un producto final, con la participación de metabolitos intermedios.

Ejemplo: En una ruta lineal, el producto de la primera reacción se convierte en el sustrato de la segunda, y así sucesivamente, como en la glucólisis.

Las reacciones en las rutas metabólicas tienen características específicas:

Generalmente son irreversibles.
Ocurren en medio acuoso.
Se producen de forma encadenada y acoplada.
Pueden ser exergónicas (liberan energía) o endergónicas (consumen energía).
En células eucariotas, se localizan en compartimentos celulares específicos.
Cada reacción está catalizada por una enzima específica y regulada.

Highlight: Las rutas metabólicas son fundamentales para entender cómo las células procesan los nutrientes y generan energía, siendo esenciales para la vida.

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Procesos Energéticos del Metabolismo

Las reacciones metabólicas son impulsadas por la energía de dos tipos principales de biomoléculas:

Coenzimas NADH, NADPH y FADH₂: Suministran la energía de óxido-reducción.
Nucleótidos trifosfato (ATP y GTP): Almacenan energía en sus enlaces anhídrido fosfórico.

Transferencia de Electrones en el Metabolismo: Óxido-Reducción

Las reacciones de oxidación y reducción siempre ocurren de manera simultánea y acoplada en el metabolismo:

Oxidación: Un compuesto pierde electrones (y a veces hidrógenos).
Reducción: Un compuesto gana electrones (y a veces hidrógenos).

Definición: La oxidación es la pérdida de electrones, mientras que la reducción es la ganancia de electrones en una reacción química.

Ejemplo: En la oxidación de un compuesto AH₂ a A, el NAD+ se reduce a NADH, ilustrando el acoplamiento de estas reacciones en el metabolismo.

Highlight: Las reacciones de óxido-reducción son fundamentales en el metabolismo celular, permitiendo la transferencia de energía entre diferentes rutas metabólicas.

Procesos Metabólicos: Catabolismo y Anabolismo

El metabolismo se divide en dos procesos principales: catabolismo y anabolismo. Además, existen rutas anfibólicas que participan en ambos procesos.

Catabolismo

Características de las rutas catabólicas:

Son oxidativas
Liberan energía en forma de ATP
Generan poder reductor (NADH y FADH₂)
Son convergentes (varios precursores forman los mismos productos)

Ejemplo: La glucólisis y la β-oxidación son ejemplos de rutas catabólicas.

Anabolismo

Características de las rutas anabólicas:

Son reductoras
Requieren energía en forma de ATP
Necesitan poder reductor (NADH, NADPH y FADH₂)
Son divergentes (pocos precursores forman una variedad de productos)

Ejemplo: El ciclo de Calvin es un ejemplo de ruta anabólica.

Rutas Anfibólicas

Ejemplo: El ciclo de Krebs y el ciclo de la urea son ejemplos de rutas anfibólicas.

Highlight: La comprensión de las diferencias entre anabolismo y catabolismo es crucial para entender el metabolismo celular en su conjunto.

Nutrición Celular y Metabolismo

Definición: Una ruta metabólica es una serie de reacciones químicas consecutivas que transforman un sustrato inicial en un producto final, con la participación de metabolitos intermedios.

Ejemplo: En una ruta lineal, el producto de la primera reacción se convierte en el sustrato de la segunda, y así sucesivamente, como en la glucólisis.

Las reacciones en las rutas metabólicas tienen características específicas:

Generalmente son irreversibles.
Ocurren en medio acuoso.
Se producen de forma encadenada y acoplada.
Pueden ser exergónicas (liberan energía) o endergónicas (consumen energía).
En células eucariotas, se localizan en compartimentos celulares específicos.
Cada reacción está catalizada por una enzima específica y regulada.

Highlight: Las rutas metabólicas son fundamentales para entender cómo las células procesan los nutrientes y generan energía, siendo esenciales para la vida.