Metabolic Pathways in Cells

Metabolic Pathways

Definition

• A series of chemical reactions that occur within a cell to convert one molecule into another
• Involve the transformation of energy and nutrients into the components that make up living organisms

Types of Metabolic Pathways

• Catabolic Pathways: break down complex molecules into simpler ones, releasing energy (e.g. glycolysis, citric acid cycle)
• Anabolic Pathways: build complex molecules from simpler ones, requiring energy (e.g. protein synthesis, fatty acid synthesis)

Key Features of Metabolic Pathways

• Enzymes: biological catalysts that speed up chemical reactions, specific to each reaction
• Substrates: molecules that are acted upon by enzymes
• Products: molecules formed as a result of enzyme-substrate reactions
• Activation Energy: the energy required for a reaction to occur
• Feedback Inhibition: a mechanism that regulates metabolic pathways by inhibiting enzyme activity

Regulation of Metabolic Pathways

• Allosteric Control: the binding of a molecule to an enzyme, affecting its activity
• Phosphorylation: the addition of a phosphate group to an enzyme, affecting its activity
• Hormonal Regulation: hormones that stimulate or inhibit enzyme activity

Major Metabolic Pathways

• Glycolysis: the breakdown of glucose to pyruvate, producing ATP and NADH
• Citric Acid Cycle (Krebs Cycle): the breakdown of acetyl-CoA to produce ATP, NADH, and FADH2
• Pentose Phosphate Pathway: the breakdown of glucose to produce NADPH and pentoses
• Fatty Acid Synthesis: the synthesis of fatty acids from acetyl-CoA and NADPH
• Gluconeogenesis: the synthesis of glucose from pyruvate and other non-carbohydrate sources

Vías Metabólicas

Definición

• Serie de reacciones químicas que ocurren dentro de una célula para convertir una molécula en otra
• Involucran la transformación de energía y nutrientes en los componentes que forman los organismos vivos

Tipos de Vías Metabólicas

• Vías Catabólicas: descomponen moléculas complejas en moléculas más simples, liberando energía (p. ej., glucólisis, ciclo del ácido cítrico)
• Vías Anabólicas: construyen moléculas complejas a partir de moléculas más simples, requiriendo energía (p. ej., síntesis de proteínas, síntesis de ácidos grasos)

Características Clave de las Vías Metabólicas

• Enzimas: catalizadores biológicos que aceleran reacciones químicas, específicos para cada reacción
• Sustratos: moléculas que son objeto de acción enzimática
• Productos: moléculas formadas como resultado de reacciones enzimáticas-suporte
• Energía de Activación: la energía necesaria para que ocurra una reacción
• Inhibición por Retroalimentación: mecanismo que regula las vías metabólicas inhibitando la actividad enzimática

Regulación de las Vías Metabólicas

• Control Allostérico: la unión de una molécula a una enzima, afectando su actividad
• Fosforilación: la adición de un grupo fosfato a una enzima, afectando su actividad
• Regulación Hormonal: hormonas que estimulan o inhiben la actividad enzimática

Vías Metabólicas Principales

• Glucólisis: descomposición de glucosa en piruvato, produciendo ATP y NADH
• Ciclo del Ácido Cítrico (Ciclo de Krebs): descomposición de acetil-CoA para producir ATP, NADH y FADH2
• Vía del Fosfato de Pentosa: descomposición de glucosa para producir NADPH y pentosas
• Síntesis de Ácidos Grasos: síntesis de ácidos grasos a partir de acetil-CoA y NADPH
• Gluconeogénesis: síntesis de glucosa a partir de piruvato y otras fuentes no carbohidratos