CONCEPTE DE METABOLISME


order_and_chaos.gif



Els éssers vius no estan en equilibri amb el seu entorn i requereixen un consum continu d'energia per tal de mantenir el seu "ordre" en un univers que tendeix al desordre. L'ordre dels éssers vius resulta aparent en grans estructures com una flor o els ulls d'un insecte, però existeix a d'altres nivells de la matèria viva, per exemple en l'ordenació dels milers d'àtoms que componen una proteïna o un àcid nucleic, que han estat units des d'un estat altament desorganitzat fins a formar una estructura concreta.








Quan una cèl·lula creix, el que fa és crear ordre, ja que forma grans molècules a partir de molècules més petites, i aquest és un procés que requereix energia. Fins i tot una cèl·lula que no creix necessita energia per a mantenir les seves estructures en ordre, ja que les estructures organitzades tendeixen al desordre, tal i com manifesta el segon principi de la termodinàmica. Les cèl·lules necessiten, per tant:
  • Una font de materials per al creixement i la renovació d'estructures cel·lulars.
  • Una font d'energia per a unir les molècules que formaran els nous materials de la cèl·lula i per a mantenir la cèl·lula funcional (el transport actiu a través de les membranes, per exemple, és un procés que requereix energia).
  • Una sèrie de processos que li permetin utilitzar aquests materials i aquesta energia a partir de les fonts externes per tal de mantenir-se en funcionament i créixer. El metabolisme és el conjunt d'aquests processos.

Podem definir el metabolisme com el conjunt de totes les reaccions químiques que tenen lloc a una cèl·lula o a un organisme viu.

anab_catabolisme.gif
Totes les reaccions que tenen lloc dins una cèl·lula poden ser agrupades en dues categories:
  1. Reaccions anabòliques: són reaccions de síntesi de molècules grans a partir de molècules més petites i simples. Perquè aquests processos tinguin lloc cal energia.
  2. Reaccions catabòliques: són reaccions en les quals grans molècules es trenquen en molècules més petites, alliberant energia al llarg del procés.

Moltes de les reaccions del catabolisme suposen l'oxidació del substrat. Al contrari, la biosíntesi de molècules riques en hidrogen (com els lípids) en les reaccions anabòliques requereix que els substrats siguin reduïts.






Oxidacions biològiques


En general les oxidacions biològiques són de tres tipus:
  • Oxidacions directes per oxigen molecular:



  • Oxidacions per pèrdua d'hidrogen, que és transferit a una altra molècula que es redueix:



  • Oxidacions per pèrdua d'electrons (estrictament parlant totes les oxidacions ho són):



anab_catabolisme2.gif

A les reaccions catabòliques en les quals els substrats són oxidats s'alliberen electrons que són recollits per molècules especials (per exemple el NADP+) que els transfereixen a les molècules que han de ser reduïdes a les reaccions anabòliques.



  1. Concepte de metabolisme
  2. Fonts de carboni i energia
  3. ATP i altres derivats de nucleòtids
  4. Vies metabòliques
  5. La primera fase del catabolisme
  6. Catabolisme anaerobi al hialoplasma: la glucòlisi
  7. Catabolisme de lípids i proteïnes
  8. El cicle de Krebs
  9. Transport d'electrons i fosforilació oxidativa
  10. Balanç del catabolisme
  11. Anabolisme no fotosintètic de glúcids
  12. Metabolisme de la glucosa a cèl·lules de diferents teixits
  13. Fotosíntesi