Catabolismo
La versión actual de la página aún no ha sido revisada por colaboradores experimentados y puede diferir significativamente de la versión revisada el 11 de febrero de 2020; las comprobaciones requieren 14 ediciones .El catabolismo (del griego καταβολή , "dejar caer, destruir"), también metabolismo energético o disimilación , es el proceso de descomposición metabólica ( degradación ) de sustancias complejas en otras más simples u oxidación de una sustancia, que generalmente procede con la liberación de energía en en forma de calor y en forma de molécula de ATP , fuente universal de energía para todos los procesos bioquímicos. [1] Las reacciones catabólicas subyacen a la disimilación: la pérdida por parte de las sustancias complejas de su especificidad para un organismo dado como resultado de la descomposición a las simples.
Ejemplos de catabolismo son:
- conversión de etanol a través de los pasos de acetaldehído (etanal, CH 3 CHO) y ácido acético (ácido etanoico, CH3COOH) en dióxido de carbono (CO 2 ) y agua (H 2 O).
- glucólisis - la conversión de glucosa en ácido láctico o ácido pirúvico , y luego en el proceso de respiración celular - en dióxido de carbono (CO 2 ) y agua (H 2 O).
La intensidad de los procesos catabólicos y el predominio de ciertos procesos catabólicos como fuentes de energía en las células está regulado por hormonas . Por ejemplo:
- Los glucocorticoides aumentan la intensidad del catabolismo de proteínas y aminoácidos , al tiempo que inhiben el catabolismo de la glucosa .
- La insulina , por el contrario, acelera el catabolismo de la glucosa e inhibe el catabolismo de las proteínas.
El catabolismo es lo opuesto al anabolismo : el proceso de síntesis o resíntesis de compuestos nuevos y más complejos a partir de compuestos más simples, procediendo con el gasto de energía ATP . La proporción de procesos catabólicos y anabólicos en la célula está regulada por hormonas. Por ejemplo, la adrenalina o los glucocorticoides cambian el equilibrio del metabolismo en la célula hacia el predominio del catabolismo, y la insulina , la somatotropina , la testosterona , hacia el predominio del anabolismo.
Metabolismo y energía
Intercambios de plástico y energía
Los nutrientes son cualquier sustancia apta para el consumo y la bebida por parte de los organismos vivos para reponer las reservas de energía y los ingredientes necesarios para el curso normal de las reacciones químicas del metabolismo: proteínas, grasas, carbohidratos, vitaminas, minerales y oligoelementos.
El metabolismo es la totalidad de todas las reacciones químicas que tienen lugar en el cuerpo. El valor del metabolismo es crear las sustancias necesarias para el cuerpo y proporcionarle energía. Hay dos componentes del metabolismo: el catabolismo y el anabolismo.
El catabolismo (metabolismo energético) es el proceso de descomposición metabólica, descomposición en sustancias más simples (diferenciación) u oxidación de una sustancia, que generalmente procede con la liberación de energía en forma de calor y ATP.
El anabolismo (metabolismo plástico) es un conjunto de procesos químicos que conforman uno de los lados del metabolismo en el organismo, encaminados a la formación de células y tejidos. Debido al anabolismo, se produce el crecimiento, desarrollo y división de cada célula.
El intercambio de sustancias entre el organismo y el medio ambiente es una condición necesaria para la existencia de los seres vivos, es una de las principales características de los vivos. Del ambiente externo, el cuerpo recibe oxígeno, sustancias orgánicas , sales minerales, agua. Emite los productos finales de descomposición al ambiente externo: dióxido de carbono, exceso de agua, sales minerales, urea, sales de ácido úrico y algunas otras sustancias.
En los humanos, casi todas las células del cuerpo se reemplazan varias veces durante la vida. La sangre se renueva completamente 3 veces al año, 450 mil millones de eritrocitos cambian por día , hasta 30 mil millones de leucocitos , 1/75 de todas las células óseas del esqueleto , hasta el 50% de las células epiteliales del estómago y los intestinos.
La energía liberada durante la descomposición de las sustancias orgánicas no es utilizada inmediatamente por la célula, sino que la almacena en forma de compuestos de alta energía, generalmente en forma de ATP. El ATP es un nucleótido que consta de adenina , ribosa y tres residuos de ácido fosfórico, interconectados por enlaces macroérgicos.
Estos enlaces almacenan energía, que se libera cuando se rompen:
- ATP + H 2 O -> ADP + H 3 RO 4 + Q1,
- ADP + H 2 O->AMP + H 3 RO 4 + Q2,
- AMP + H 2 O -> adenina + ribosa + H 3 RO 4 + Q3,
donde ATP es ácido trifosfórico de adenosina; ácido ADP-adenosina difosfórico; ácido monofosfórico de AMP-adenona; Q1 = Q2 = 30,6 kJ.
El suministro de ATP en la célula es limitado y se repone a través del proceso de fosforilación . La fosforilación es la adición de un residuo de ácido fosfórico al ADP (ADP+P->ATP). Como resultado de las transformaciones, estas sustancias ingresan a las células. Aquí se descomponen (glucosa - en agua y dióxido de carbono). La energía liberada es utilizada por las células para mantener sus funciones vitales. Este proceso se llama intercambio de energía. Los intercambios de plástico y energía ocurren simultáneamente y están inextricablemente vinculados entre sí, pero no siempre están equilibrados. La mayoría de las veces esto se debe a la edad de la persona.
Etapas de disimilación
Etapa I, preparatoria
Los compuestos orgánicos complejos se descomponen en simples bajo la acción de las enzimas digestivas, mientras que solo se libera energía térmica.
- Proteínas → aminoácidos
- Grasas → glicerol y ácidos grasos
- Almidón → glucosamina
Etapa II, glucólisis (anóxica)
Ocurre en el citoplasma y no está asociado con las membranas. Las enzimas están involucradas en él; la glucosa se escinde y se produce la formación de dos moléculas de ácido pirúvico CH 3 COCOOH. El 60% de la energía se disipa en forma de calor y el 40% se utiliza para sintetizar 2 moléculas de ATP. El oxígeno no está involucrado.
Etapa III, respiración celular (oxígeno)
Se lleva a cabo en las mitocondrias, asociado con la matriz de las mitocondrias y la membrana interna. Las enzimas y el oxígeno están involucrados en él. El ácido láctico se descompone. El CO2 se libera de las mitocondrias al medio ambiente. El átomo de hidrógeno está incluido en una cadena de reacciones cuyo resultado final es la síntesis de 30 (en algunos casos más) moléculas de ATP.
Véase también
- Anabolismo
- Metabolismo
- BX
- Ciclo del ácido tricarboxílico
- Carbohidratos (azúcares)
- Ardillas
- Lípidos (grasas)
Notas
- ↑ ¿Qué es el catabolismo muscular? . www.buildbody.org.ua. Consultado el 9 de diciembre de 2018. Archivado desde el original el 9 de diciembre de 2018.
Literatura
- Diccionario enciclopédico biológico / capítulos. edición M. S. GILYAROV - M .: Enciclopedia soviética, 1986. - S. 250.