GUIA-METABOLISMOS CELULAR-PARTE II/2

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GUIA-METABOLISMOS CELULAR-PARTE II/2

Mensaje  ENSLAP el Sáb Abr 11, 2009 11:09 pm

METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

Lípidos ( triglicéridos)


Ácidos Grasos Glicerol C3 H5 (OH)3


Fosfogliceraldehído C3H5O3P


Ácido Pirúvico C3 H6 O3


Acetilcoenzima A
(C2H3O-CoA)

Á. Oxaloacético C4 H4 O5 Á. Cítrico C6 H8 O7


Á. Málico C4 H6 O5 CICLO DE KREBS Á. Cetoglutárico C5 H6 O5


Á. Fumárico C4 H4 O4 Á. Succínico C4 H6 O4

En general, el proceso catabólico de los lípidos o grasas sigue el mismo esquema que los carbohidratos:
1 . Los alimentos ricos en grasas se emulsio¬nan convirtiéndose en pequeñas gotas para individualizar las moléculas de triglicéridos.
2. Los triglicéridos son digeridos, sin entrar todavía al proceso metabólico, por hi¬drólisis se rompen en 2 tipos de molécu¬las; ácidos grasos y glicerol.
3. El ácido graso se rompe en compuestos de 2 carbonos para entrar en forma de Acetil-Coenzima A en el Ciclo de Krebs. El glicerol, molécula un poco más com¬pleja, entra en la cadena a nivel de Fos¬fogliceraldehído, para seguir la vía Krebs. Una molécula de grasa produce mas el doble de energía que la producida por una de glucosa o proteína.
METABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS
Proteína

Polipéptido

Aminoácidos


Amoniaco (NH3) Ácido Pirúvico C3 H6 O3


Acetilcoenzima A
(C2H3O-CoA)

Á. Oxaloacético C4 H4 O5 Á. Cítrico C6 H8 O7


Á. Málico C4 H6 O5 CICLO DE KREBS Á. Cetoglutárico C5 H6 O5


Á. Fumárico C4 H4 O4 Á. Succínico C4 H6 O4


El cuadro nos muestra el proceso cata¬bólico de las proteínas, Tengamos en cuenta que las proteínas, prácticamente no se usan como alimentos energéticos, sino más bien como estructuras o bloques para formar los organismos. El proceso es similar a los anteriores:

1. Los alimentos ricos en proteínas son di¬geridos para romper las grandes mo¬léculas de proteínas en polipéptidos y estos en proteínas simples y finalmente en aminoácidos, por hidrólisis.
2. Los aminoácidos pierden el grupo amino en forma de amoníaco: NH3.
3. Algunos aminoácidos entran en la ca¬dena convirtiéndose en ácido pirúvico, y siguen el ciclo Krebs. Otros se convierten en AcoA, y siguen el Ciclo Krebs.

CUADRO GENERAL DE TRANSFORMACIONES METABÓLICAS

PROTEINA CARBOHIDRATOS GRASAS

Glucosa Glicerol

Aminoácidos Fosfogliceraldehido


Amoniaco Acido Pirúvico Ácidos Grasos
NH3

Acetilcoenzima A
(C2 H3 O-coA)

Fermentacion Alcohólica Fermentación Muscular
Alcohol Etílico + CO2 + ATP Ácido Láctico + ATP


á. Oxaloacético C4 H4 O5 á. Cítrico C6 H8 O7

CICLO DE KREBS
á. málico C4 H6 O5 á. Cetoglutárico C5 H6 O5


á. Fumárico C4 H4 O4 á. Suiccínico C4 H6 O4



Este cuadro nos muestra todas las posibilidades para conseguir producción de ATP: El organismo utiliza primeramente los carbohidratos, de los cuales producimos más o menos el 50% de las calorías consumidas diariamente. Los lípidos nos proporcionan un 30% de las calorías y las proteínas un 20% como último re¬curso energético.

En el esquema anterior basta con invertir la dirección de las flechas y tendremos un proceso anabólico que el organismo utiliza para acumular los alimentos no utilizados. En este proceso no se produce ATP, sino por el contrario, se consume energía. Tam¬bién podemos visualizar cómo en ese pro¬ceso metabólico el hígado puede convertir carbohidratos y aminoácidos en grasa: una vaca consume pasto rico en carbohidratos y produce leche muy rica en grasas.

TRANSFORMACIÓN DE LOS ALIMENTOS
Aspectos generales
En general podemos decir que la nutri¬ción se desarrolla en tres momentos o fa¬ses, durante las cuales los alimentos son trasformados en unidades más sencillas; éstas son: ingerir los alimentos, digerirlos y absorberlos al interior del organismo.

Ingestión. Es el proceso de introducir lo alimentos en el organismo.

Digestión. Una vez ingerido el alimento, éste empieza a digerirse. El proceso con¬siste fundamentalmente en la ruptura de grandes moléculas de carbohidratos, lípi¬dos y proteínas, presentes en los alimentos para convertirlas en moléculas pequeñas, asimilables por la célula. Tales micromo-léculas son: glucosa, aminoácidos y glicerol o ácidos grasos. Así podemos definir la digestión como el proceso de reducir los alimentos a micro-moléculas. La digestión se realiza mediante la acti¬vación de las enzimas o catalízadores que se resumirán en el cuadro de enzimas digestivas más adelante.

Absorción. Es el paso de los alimentos ya digeridos al interior del organismo, a las venas, arterias, líquido intercelular y final¬mente a la célula. Alimento es cualquier sustancia que incorporada al cuerpo del hombre, proporciona fuentes de energía o materias primas para reparar proto-plasma y algunos alimentos necesarios para la regulación de sus funciones vitales.

2. Biocompuestos

O compuestos biológicos ya menciona¬dos, son carbohidratos, lípidos y proteínas; vale la pena indicar algunas características importantes.

a) Carbohidratos
Compuestos de C, H, y O. Estos dos últi¬mos en proporción 2:1 como en el agua; presente en vegetales (almidón) y en ani¬males (glucógeno), en el proceso digestivo se degradan rompiéndose en pequeñas unidades de glucosa que son utilizadas por el organismo para producir ATP.

b) Lípidos
Están constituidos por los mismos ele¬mentos químicos que los carbohidratos, pero difieren en la proporción de oxígeno. La molécula normal de las grasas son los triglicéridos. En los organismos animales se acumulan los lípidos en el panículo adipo¬so. Como los triglicéridos son moléculas muy grandes, no pueden penetrar en la célula; por ello deben ser digeridos a glicerol y ácidos grasos que pueden entrar en la célula y ser catabolizados para producir ATP.

c) Proteínas
Están formadas por C, H, O, y N; como se ve son los mismos elementos de los otros biocompuestos, presentando además nitrógeno.
Se dice que las proteínas son alimentos estructurales más que energéticos, ya que están destinadas a formar los tejidos del organismo y no tanto a producir ATP; esto sucede solamente en casos de emergencia. Las proteínas tampoco pueden ser toma¬das por la célula y por ello se digieren para formar moléculas más pequeñas o aminoá¬cidos. Son ricos en proteínas: la carne, el hue¬vo, el pescado y algunos vegetales como el fríjol.
Las proteínas son cadenas de Ami¬noácidos Y los aminoácidos están formados de: Un Grupo carboxílico - COOH . Un Grupo Amino - NH2 y un Radical carbonado – R El grupo carboxílico y el grupo amino van unidos al mismo carbono.

3. Dieta y valores alimenticios
La nutrición es un proceso complejo para conseguir fuentes de energía y las calorías necesarias para las funciones orgánicas. Si se toman demasiados alimentos, el or¬ganismo los acumula aumentando su peso. Recordemos que la energía que un orga¬nismo consume se mide en calorías; te¬niendo en cuenta que este requerimiento es diferente en cada persona: un deportis¬ta, un niño, un trabajador manual o una persona sedentaria.

Es importante anotar que la edad es clave para indicarnos los requisitos de una dieta; hasta los 20 años aproximadamente se necesita mayor proporción de proteínas, ya que se está formando el organismo. Es de anotar que solamente los carbohi¬dratos, lípidos y proteínas producen calo¬rías al ser metabolizados; pero para ese proceso metabólico se requieren además minerales, enzimas y vitaminas.

ENZIMAS

Las enzimas son catanzadores; activan o retrasan procesos orgánicos. La mayor parte de estos catalizadores activan las reacciones químicas.

El organismo humano debería de estar a unos 500 grados centígrados para que los alimentos pudieran ser digeridos; el tiempo que utilizarían los mitocondrios para catabolizar los alimentos sería enorme. Se necesitarían 300 años para que por medio del hierro se desdoblase una molécula de H202, la Catalasa emplea un segundo. Mediante las enzimas o catalizadores, soluciona él organismo estos problemas; a temperatura normal pueden llevarse a cabo todos los procesos biológicos me¬diante la acción de las enzimas.

Características de las enzimas:

1. Las enzimas son producidas por el pro¬pio organismo, en cambio las vitaminas no.
Químicamente, las enzimas son molécu¬las compuestas por una parte proteica llamada Apoenzima y otra no proteica o coenzima; la coenzima es la acepta¬dora o donante del grupo químico libre.
3. La enzima no se gasta, ya que no entra en reacción química.
4. La sustancia sobre la que actúan las en¬zimas se llama sustrato.
5. Las enzimas actúan a una temperatura y pH muy específicos, inactivándose si esas condiciones no resultan adecuadas.
6. La nomenclatura de las enzimas puede ser variada pero, muy frecuentemente, toman el nombre del sustrato con termi¬nación - asa; ejemplo: la maltasa activa el metabolismo de la maltosa.
7. La presencia de enzima resulta esencial en todo proceso químico del organis¬mo: respiración, crecimiento, actividad muscular, nerviosa, fotosíntesis, etc.


Clases de enzimas

1. Deshidrogenasas: catalizan procesos en los que se libera hidrógeno.
2. Oxidasas: catalizan reacciones con oxígeno en las cuales el hidrógeno es oxidado.
3. Hidrolizantes: se requiere para activar procesos en los que una molécula se rompe por la introducción de agua. La molécula de almidón se rompe por hidrólisis en 2 moléculas de maltosa.

Así, algunas enzim¬as digestivas son :
Lugar producción Enzima Sustrato Productos Resultantes
Glándulas Salivales


Estómago



Páncreas





Intestino (duodeno)

Hígado Ptialina (Amilasa)

Lipasa gástrica
Renina
HCl

Lipasa Pancreática
Amilasa
Pepsina
Tripsina

Eripsina
Maltasa
Invertasa

Sales Biliares Almidón

Grasas
Leche (Proteínas)
Azúcares

Grasas
Almidón
Proteínas
Proteínas

Eripsina Proteínas
Maltosa
Sacarosa (Azúcares)

Grasas Maltosa a Glucosa

Glicerol y ácidos Grasos
Leche Cuajada(aminoácidos)
Glucosa

Glicerol y ácidos Grasos
Maltosa a Glucosa
Proteasa y peptonas.
Aminoácidos

Aminoácidos
Glucosa
Glucosa

Grasas emulsificadas

5. Vitaminas

Así como las enzimas, las vitaminas tam¬poco son alimentos productores de ATP. Son moléculas que se requieren para las funciones orgánicas. Las vitaminas son necesarias pero en can¬tidades mínimas. No pueden ser elabora¬das por los animales más evolucionados y por ello deben ser suministradas en la die¬ta. Si faltan las vitaminas sobrevienen enfer¬medades notables por el mal funciona¬miento de los tejidos y órganos.
Con una dieta bien balanceada no se ne¬cesitan dosis extras de vitaminas. A veces resulta más perjudicial para el organismo una sobredosis vitamínica que lo contrario. Como es natural, no todos los animales requieren las mismas vitaminas; en gran parte dependen de la dieta; 1os insectos parece que sólo necesitan colesterol y com¬plejo B; la vitamina C es requerida por pri¬mates y cobayos. Las vitaminas suelen clasificarse en:
- liposolubles: solubles en grasas o lípi¬dos, ejemplo: vitaminas A, D, E, K.
- Hidrosolubles solubles en agua; vitaminas C, P, B.


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BIBLIOGRAFÍA
Leucona Ruíz, Julian y Rojas Rodríguez; Eulalia CIENCIA DE LA NATURALEZA Grado 9. Edit Susaeta

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