Bioquímica: Metabolismo Celular

Bioquímica

Metabolismo Celular

• Definición: Conjunto de reacciones químicas que ocurren en las células para mantener la vida.
• Tipos de metabolismo:
  • Catabolismo: Descomposición de moléculas complejas en compuestos más simples, liberando energía.
  • Anabolismo: Síntesis de moléculas complejas a partir de compuestos más simples, consumiendo energía.
• Rutas metabólicas:
  • Glicólisis: Conversión de glucosa en piruvato, produciendo ATP y NADH.
  • Ciclo de Krebs: Procesamiento de acetil-CoA para generar NADH y FADH2, vital para la respiración celular.
  • Fosforilación oxidativa: Producción de ATP en la cadena de transporte de electrones en las mitocondrias.

Enzimas e Catalisadores

• Definición de enzimas: Proteínas que actúan como catalizadores biológicos, acelerando reacciones químicas.
• Características:
  • Especificidad: Cada enzima cataliza una reacción específica.
  • Eficiencia: Aumentan la velocidad de reacción, a menudo millones de veces más rápido.
  • Reutilización: No se consumen en las reacciones.
• Mecanismo de acción:
  • Sitio activo: Región donde se une el sustrato.
  • Modelo de llave y cerradura: La forma del sustrato se ajusta al sitio activo de la enzima.
  • Inhibidores: Sustancias que disminuyen la actividad enzimática, pueden ser competitivos o no competitivos.

Estrutura de Biomoléculas

• Carbohidratos:
  • Compuestos por azúcares (mono, di y polisacáridos).
  • Funciones: Fuente de energía, estructurales (celulosa, quitina).
• Proteínas:
  • Formadas por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos.
  • Estructura: Primaria (secuencias de aminoácidos), secundaria (hélices alfa, láminas beta), terciaria (plegamiento tridimensional), cuaternaria (complejos de proteínas).
  • Funciones: Enzimáticas, estructurales, transporte, defensa.
• Ácidos nucleicos:
  • ADN y ARN, compuestos por nucleótidos.
  • Funciones: Almacenamiento y transmisión de información genética.
• Lípidos:
  • Incluyen grasas, aceites, ceras y esteroides.
  • Funciones: Almacenamiento de energía, estructurales (membranas celulares), señalización celular.

Metabolismo Celular

• Conjunto de reacciones químicas en las células que mantienen la vida.
• Catabolismo: Proceso de descomposición de moléculas complejas en compuestos simples, liberando energía en forma de ATP.
• Anabolismo: Síntesis de moléculas complejas a partir de compuestos simples, que requiere energía.
• Rutas metabólicas:
  • Glicólisis: Convierte glucosa en piruvato, generando ATP y NADH en el proceso.
  • Ciclo de Krebs: Procesa acetil-CoA para producir NADH y FADH2, esenciales para la respiración celular.
  • Fosforilación oxidativa: Produce ATP a través de la cadena de transporte de electrones en las mitocondrias.

Enzimas y Catalizadores

• Enzimas: Proteínas que actúan como catalizadores biológicos, acelerando reacciones químicas sin ser consumidas en el proceso.
• Características:
  • Especificidad: Cada enzima está especializada en una reacción particular.
  • Eficiencia: Aumentan la velocidad de reacción, a menudo millones de veces más rápida.
  • Reutilización: Pueden ser utilizadas repetidamente sin agotarse.
• Mecanismo de acción:
  • Sitio activo: Área de la enzima donde se une el sustrato.
  • Modelo de llave y cerradura: El sustrato se ajusta perfectamente al sitio activo de la enzima.
  • Inhibidores: Sustancias que pueden reducir la actividad de la enzima, pueden clasificarse como competitivos o no competitivos.

Estructura de Biomoléculas

• Carbohidratos: Compuestos por azúcares; pueden ser monosacáridos, disacáridos o polisacáridos.
  • Funciones incluyen proporcionar energía y estructurales (como en celulosa y quitina).
• Proteínas: Formadas por aminoácidos unidos por enlaces peptídicos.
  • Estructura en niveles: primaria (secuencia), secundaria (hélices y láminas), terciaria (plegamiento tridimensional) y cuaternaria (complejos proteicos).
  • Funciones son enzimáticas, estructurales, de transporte y defensa.
• Ácidos nucleicos: ADN y ARN, compuestos por nucleótidos.
  • Su función principal es el almacenamiento y transmisión de información genética.
• Lípidos: Incluyen grasas, aceites, ceras y esteroides.
  • Desempeñan funciones en almacenamiento de energía, estructurales (forman membranas celulares) y señalización celular.

Este cuestionario explora los conceptos fundamentales del metabolismo celular, incluidos el catabolismo y anabolismo. También se examinan las rutas metabólicas clave como la glicólisis y el ciclo de Krebs, así como el papel de las enzimas como catalizadores biológicos. Evalúa tus conocimientos sobre los procesos químicos vitales para la vida celular.