Definimos el metabolismo como un grupo de reacciones bioquímicas que se dan al interior de una celula (en este caso) o en un organismo que permiten a esa celula realizar sus funciones basicas, como obtener energia para mantener toda su estructura viva.
Todo organismo vivo requiere de un continuo suministro
y consumo de energía para llevar a cabo todos los procesos
biomecánicos, el transporte activo y la biosíntesis.
Mediante procesos metabólicos que transforman unas moléculas
en otras, un organismo obtiene energía del entorno
y de los alimentos, siendo los procesos metabólicos
complejas redes de reacciones químicas que continuamente
degradan energía libre manteniendo el organismo en
constante estado de no-equilibrio.
El metabolismo de los alimentos que ingerimos usualmente
sucede a través de tres etapas: En la primera, los
polímeros y macromoléculas se fragmentan en las respectivas
sub-unidades constituyentes (monómeros). Una vez
que los monómeros generados en la primera etapa entran
en la célula, en el citoplasma continúan los procesos de
degradación, donde la mayor parte de los átomos de carbono
e hidrógeno de los azúcares son convertidos en
piruvato, producto que luego en la mitocondria es convertido
en los grupos acetil del acetil co-enzima A. En
una tercera etapa el grupo acetílico del acetil CoA es completamente
degradado en CO2 y H2O, generándose durante
el proceso la mayor parte del ATP. A través de una serie
de reacciones acopladas, prácticamente la mitad de la
energía que, en teoría, puede derivarse de la combustión
de carbohidratos y grasas es usada para producir la reacción,
energéticamente desfavorable, de fosforilación
oxidativa del ADP en ATP.
Un orgaanismo vivo funciona como una maquina, la termodinamica se encarga de regular los diferentes procesos en la celula que tienen que ver con la obtencion de energia. La termodinamica tiene una leyes las cuales rigen todos los procesos, hay dos fundamentales.
Primera ley (ley de la conservación de la energía):
La cantidad total de energía de un sistema cerrado se mantiene constante. Es decir, lo que entra de energía y lo que se gasta debe balancear, pero la energía no puede ser creada ni destruida (sólo se transfiere y transforma).
Segunda ley:
La energía inevitablemente se dispersa, o disipa, cuando se transforma en formas menos útiles, como en calor. La tendencia de un sistema de pasar de un estado ordenado a uno desordenado se llama entropía. (Entropía es también una medida cuantitativa de la cantidad de energía que no está disponible para realizar trabajo).
Ademas de estas leyes es importante recordar conceptos basicos que posibilitan el buen menejo del tema de la termodinamica metabolica
La energía total se puede subdividir en energía potencial y la energía cinética. A nivel celular, la energía potencial depende del arreglo de átomos y los enlaces químicos en las moléculas; la cinética se refleja en el movimiento constante molecular. Las reacciones que producen calor se llaman exergónicas. En ellas, los reactantes tienen más energía que los productos. Las reacciones que absorben calor son las endergónicas y los productos de estas reacciones tienen más energía que los reactantes.
La entalpía (H) re refiere a la cantidad de energía potencial de un sistema. Algunas reacciones liberan energía libre. A estas reacciones se les llama reacciones espontáneas y la energía libre puede utilizarse para realizar trabajo.
Al total de las transformaciones físicas y químicas que ocurren en un organismo se le llama metabolismo. Catabolismo se refiere a aquellas vías metabólicas en las cuales se degradan moléculas grandes en otras más pequeñas. Los procesos de catabolismo liberan energía libre. Anabolismo se refiere a aquellas vías metabólicas en las cuales se sintetizan moléculas complejas a partir de sustancias más sencillas (ej. aminoácidos ® proteínas). Los procesos de anabolismo requieren energía libre que se obtiene de procesos de catabolismo.
Bibliografia
Edson Robles & Daniel Barragán
Robles, E. & D. Barragán: Termodinámica de los procesos irreversibles de un metabolismo.
Rev. Acad. Colomb. Cienc.
Para realizar esta entrada me base en este articulo publicado en una revista Colombiana de ciencia en la bibliografia que tenian los autores del documento me parecio que en ella habia un texto de gran relevancia en la elaboracion del mismo como lo es:
Biochemistry 5ta edicion de Jeremy M Berg, John L Tymoczko, and Lubert Stryer este es un libro muy importante y que algunos de nosotros tenemos acceso a el, y que es muy aplicable a la bioquimica que vemos nosotros como parte del curriculo del primer semestre del pregrado de medicina
Alejandro Pulgarin Henao
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