Diferencia entre revisiones de «Metabolismo»
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Una característica del metabolismo es la similitud de las [[Ruta metabólica|rutas metabólicas]] básicas incluso entre especies muy diferentes. Por ejemplo, la secuencia de pasos químicos en una vía metabólica como el [[ciclo de Krebs]] es universal entre células vivientes tan diversas como la [[bacteria]] [[unicelular]] ''[[Escherichia coli]]'' y [[Pluricelular|organismos pluricelulares]] como el [[Elephantidae|elefante]].<ref name=SmithE>Smith E. y Morowitz H., [http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=15340153 "Universality in intermediary metabolism",] ''Proc Natl Acad Sci USA'' 2004, 101(36): 13168-13173. DOI: 10. 1073/pnas. 0404922101. PMCID: PMC516543.</ref>
Es probable que esta estructura metabólica compartida sea el resultado de la alta eficiencia de estas rutas y de su temprana aparición en la historia evolutiva.<ref name=Ebenhoh>Ebenhöh O. y Heinrich R., [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11146883 “Evolutionary optimization of metabolic pathways. Theoretical reconstruction of the stoichiometry of ATP and NADH producing systems”,] ''Bull Math Biol'' 2001, 63 (1): 21-55. PMID 11146883.</ref><ref name="Cascante">Meléndez-Hevia E., Waddell T. y Cascante M., “The puzzle of the Krebs citric acid cycle: assembling the pieces of chemically feasible reactions, and opportunism in the design of metabolic pathways during evolution”, ''J Mol Evol'' 1996, 43 (3): 293-303. PMID 8703096. Disponible en formato PDF en [http://courses.chem.indiana.edu/c582/documents/Krebs-cycle.pdf].</ref>
== Investigación y manipulación ==
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{{AP|Coenzima}}
[[Archivo:Acetyl-CoA-2D.svg|thumbnail|275px|Estructura de una [[coenzima]], la [[coenzima A]], transportando un grupo [[acetilo]] (a la izquierda de la figura, unido al [[azufre|S]]).]]
El metabolismo supone un gran número de reacciones químicas pero en la gran mayoría de ellas interviene alguno de los mecanismos de catálisis básicos de [[Grupo funcional|reacción de transferencia en grupo]].<ref>Mitchell P., [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/378655 "The Ninth Sir Hans Krebs Lecture. Compartmentation and communication in living systems. Ligand conduction: a general catalytic principle in chemical, osmotic and chemiosmotic reaction systems",] ''Eur J Biochem'' 1979, 15, 95(1): 1-20. PMID 378655.</ref> Esa química común permite que las células utilicen una pequeña colección de intermediarios metabólicos para trasladar grupos químicos funcionales entre diferentes reacciones.<ref name=Wimmer /> Los intermediarios de transferencia de grupos se denominan [[coenzima]]s. Cada clase de reacción de grupo es llevada a cabo por una coenzima en particular, que es el sustrato para un grupo de enzimas que lo producen y un grupo de enzimas que lo consumen. Esas coenzimas, por ende, son creadas y consumidas de manera continua y luego recicladas.<ref name="Dimroth">Dimroth P., von Ballmoos C. y Meier T., "Catalytic and mechanical cycles in F-ATP synthases", Fourth in the Cycles Review Series", [http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=16607397] ''EMBO Rep'' 2006, 7(3): 276-282. <small>PMID 16607397.</small></ref>
La coenzima más importante es el [[adenosín trifosfato]] (<small>ATP</small>), [[nucleótido]] que se utiliza para transferir energía química entre distintas reacciones. En las células hay solo una pequeña parte de <small>ATP</small> pero como se regenera en forma continua el cuerpo puede llegar a utilizar su propio peso en <small>ATP</small> por día.<ref name=Dimroth /> El <small>ATP</small> actúa como una conexión entre el catabolismo y el anabolismo, con reacciones catabólicas que lo generan y reacciones anabólicas que lo consumen. También es útil para transportar grupos fosfato en reacciones de [[fosforilación]].
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=== Digestión ===
{{AP|Digestión|Aparato digestivo}}
Dado que las macromoléculas como el [[almidón]], la [[celulosa]] o las [[proteína]]s no pueden ser captadas en forma automática por las células deben ser degradadas en unidades más simples antes de ser usadas en el metabolismo celular.<ref>{{Cita web|url=https://caracterurbano.com/salud-y-nutricion/metabolismo-celular|título=Metabolismo celular: qué es, cómo funciona y tipos|autor=|apellido=Tejedor|nombre=Daniel|fecha=28 de marzo de 2018}}</ref> Entre las numerosas enzimas que digieren esos polímeros figuran la [[peptidasa]] que digiere proteínas en aminoácidos, las [[glicósido|glicosil hidrolasas]] que digieren polisacáridos en [[disacárido]]s y [[monosacárido]]s y las [[lipasa]]s que digieren los [[triglicérido]]s en [[ácidos grasos]] y [[glicerol]].
Los [[microbios]] simplemente secretan enzimas digestivas en sus alrededores<ref>Häse C. y Finkelstein R., [http://www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=8302217 "Bacterial extracellular zinc-containing metalloproteases",] ''Microbiol Rev'' 1993, 57 (4): 823-837. PMID 8302217.</ref><ref>Gupta R., Gupta N. y Rathi P., "Bacterial lipases: an overview of production, purification and biochemical properties", ''Appl Microbiol Biotechnol'' 2004, 64 (6): 763-781. PMID 14966663.</ref> mientras que en los [[animal]]es esas enzimas son secretadas en el [[aparato digestivo]] desde células especializadas.<ref>Hoyle T., "The digestive system: linking theory and practice", ''Br J Nurs'' 1997, 6 (22): 1285-1291. PMID 9470654.</ref> Los aminoácidos, los monosacáridos y los triglicéridos liberados por esas enzimas extracelulares son absorbidos por las células mediante proteínas específicas de transporte.<ref>Souba W. y Pacitti A., "How amino acids get into cells: mechanisms, models, menus, and mediators", ''JPEN-J Parenter Enteral Nutr'' 1992, 16 (6): 569-578. PMID 1494216.</ref><ref>Barrett M., Walmsley A. y Gould G., "Structure and function of facilitative sugar transporters", ''Curr Opin Cell Biol'' 1999, 11 (4): 496-502. PMID 10449337.</ref>
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