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Metabolismo celular: qué es, cómo funciona y tipos

¿Qué es el metabolismo celular? ¿Qué función tiene en la homeóstasis del cuerpo humano y animal? ¿Qué tipos de metabolismo celular existen y para qué sirven?
El metabolismo celular es el encargado de catabolizar y analizar los compuestos químicos. | Imagen: Cedida.

 

En este artículo vamos a definir lo que es el metabolismo celular, cuáles son sus partes, funciones y cómo ayuda a las células y a los seres vivos en el ciclo de la vida.

Este mecanismo biológico consta de distintos pasos y consiste en un elaborado proceso que puede resultar difícil de entender. Por eso, vamos a explicar de forma sencilla los fundamentos de este concepto.

¿Qué es el metabolismo celular?

El concepto de metabolismo, viene del griego, y significa “cambio de cualidad”. A niveles biológicos, nos referimos a cambios químicos, físicos y fisiológicos en la estructura y el funcionamiento de las células.

Sin estos cambios, la vida como la conocemos hoy en día sería inviable, por lo que podemos decir con total certeza, que el metabolismo celular permite que se cree (y se destruya) la vida como tal.

El metabolismo celular en la evolución

Cabría esperar que dependiendo de la especie, el entorno y las necesidades ante las que se haya encontrado un ser vivo a lo largo de su evolución, las características y los procesos metabólicos celulares variasen. Pero lo cierto es que no.

Se sabe que las rutas metabólicas básicas de todas las especies son iguales, incluso entre especies tan distintas como una bacteria unicelular y un elefante. Esto se explica con toda probabilidad porque dichas rutas aparecieron al principio de la evolución como mecanismos básicos y fueron de gran utilidad para el desarrollo de las especies.

¿Qué es una ruta metabólica?

Una ruta metabólica es una sucesión de procesos químicos que ocurren hasta que se llega a un producto final. Así, estaríamos hablando de procesos en cadena donde A da como resultado B, gracias a un proceso metabólico; para después obtener C a través de B, por un nuevo proceso metabólico. Y así sucesivamente.

¿Para qué sirve metabolismo celular?

A grandes rasgos, el metabolismo celular, como hemos dicho, permite la vida y la evolución de una especie, tanto a nivel ontogenético como filogenético.

Podemos decir de hecho, que el metabolismo celular repercute en tantas funciones que es difícil enumerarlas, ya que forma parte intrínseca de la biología terrestre. De todos modos, principalmente este mecanismo biológico sirve para que las células puedan crecer, reproducirse, sobrevivir, responder al ambiente y hacer las actividades para las cuales sirven.

Fases del metabolismo celular

A grandes rasgos podemos dividir el metabolismo celular en dos fases que vamos a explicar a continuación:

1. Catabolismo

Por definición, todos los procesos catabólicos se encargan de liberar energía. Para que nos entendamos, pondremos el ejemplo del azúcar.

Cuando ingerimos azúcar (o casi cualquier sustancia) distintos procesos metabólicos celulares permiten que este azúcar se convierta en energía para el cuerpo (este proceso en concreto se llama glucólisis).

De este modo podemos decir que el catabolismo es la parte del metabolismo celular que permite al cuerpo humano (y el de todos los seres vivos), obtener energía a partir de otros compuestos químicos.

2. Anabolismo

Como cabría esperar, la fase anabólica del metabolismo celular es la encargada de, haciendo uso de la energía disponible en el organismo, sintetizar compuestos químicos útiles para el organismo.

Es por esto, que los famosos anabolizantes son compuestos químicos que permiten generar nuevos elementos útiles para la musculatura de los deportistas, mejorando así su rendimiento.

Las enzimas y el metabolismo celular

Para comprender el metabolismo celular debemos tener muy presente a las enzimas. Así mismo, tenemos que tener en cuenta que en cualquier proceso metabólico, existen dos componentes. El primero es el sustrato y el segundo el producto.

El sustrato es el compuesto químico que tiene el cuerpo antes del proceso en cuestión, mientras que el producto, como su nombre indica, es lo que se obtiene gracias al proceso.

Existen casi tantas enzimas como procesos de sustrato-reacción hay en el organismo, y estas se encargan de intermediar, haciendo posible que el proceso sea mucho más rápido y eficiente, o incluso, haciéndolo posible.

Dichas enzimas son reguladas por el cuerpo a través de distintos procesos fisiológicos que, dependiendo de las condiciones en las que se encuentre el cuerpo, aumentar o disminuir su cantidad, para que el metabolismo celular se adecúe a las necesidades del organismo en su conjunto.

¿Qué moléculas metabolizamos?

Existen una amplia variedad de moléculas que sirven en los procesos metabólicos celulares para las fases de anabolismo y catabolismo. De todas formas, a continuación, vamos a ver los más importantes.

1. Proteínas

Las proteínas están compuestas por aminoácidos y organizados en forma de cadena mediante enlaces peptídicos (un grupo amino más un grupo carboxilo).

Las enzimas de las que hablábamos son un tipo de proteínas que se utilizan para todo tipo de procesos metabólicos. Otras proteínas sin embargo, se encargan de dar “estructura” a las células del cuerpo, como si se tratasen de un esqueleto.

Es por esto, que la metabolización molecular de las proteínas pueden tener una gran variedad de funciones, siendo estas catabolizadas o anabolizadas.

2. Carbohidratos

A nivel celular, los carbohidratos sirven para almacenar energía o como componentes estructurales. Su catabolización ofrece una gran cantidad de energía al organismo.

3. Lípidos

Al igual que los carbohidratos, los lípidos son una gran fuente de energía para el organismo. Son moléculas que destacan por su gran biodiversidad. Componen gran parte de la membrana celular de las células del organismo.

Toxicidad y metabolismo

Un punto interesante que descubrimos a través de entender lo que es el metabolismo celular es su implicación en los niveles de toxicidad de un organismo.

Especialmente en la parte del catabolismo, el metabolismo celular característico de una especie es la que dicta qué alimentos son beneficiosos para él mismo y cuáles no.

Esto se debe a que aquellos alimentos que puedan ser procesados (catabolizados) mediante los distintos procesos metabólicos para obtener energía y otros compuestos útiles, serán alimentos no-tóxicos. En cambio, aquellos alimentos que no puedan catabolizarse, serán alimentos inútiles para el organismo o incluso tóxicos, si este no dispone de los mecanismos necesarios para deshacerse de ellos.

Biografía:

Castillo, A., Meléndez, I. y Madrid, M. A. Biología y Geología 1º Bachillerato. (2008). Edit. Santillana.

Plaza, C., Hernández, J., Martínez, J., Castro, P., Medina, F. J. y ;Martínez, J. J: Biología 2º Bachillerato. (2016). Edit. Anaya.

Price N. y Stevens L., Fundamentals of Enzymology: Cell and Molecular Biology of Catalytic Proteins, Oxford University Press, 1999.

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Comentarios
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