No importa lo que esté haciendo en este momento (como leer este artículo) porque las células de su cuerpo están trabajando arduamente para hacer más de lo que cree. Están utilizando la energía almacenada en enlaces químicos para realizar el trabajo en el cuerpo que se necesita para mantenerte vivo y funcional.
Todas las reacciones químicas que tienen lugar dentro de su cuerpo se conocen colectivamente como su metabolismo. Estas reacciones pueden ser espontáneas o no espontáneas y pueden absorber energía o liberar energía.
Las reacciones que requieren energía utilizan la energía que le da a su cuerpo cuando ingiere alimentos. Su cuerpo descompone los alimentos que ingiere para que tenga energía para varios procesos celulares, incluidos el crecimiento y la reparación.
Una vía metabólica puede moverse en cualquier dirección: hacia la descomposición de moléculas o hacia la construcción de moléculas.
¿Qué son las vías metabólicas?
Las vías metabólicas son una serie de reacciones químicas que están conectadas de alguna manera. Básicamente, el producto de una reacción puede ser el reactivo de la siguiente.
Hay dos tipos de vías metabólicas:
1. Catabólico: Las vías catabólicas descomponen las moléculas y liberan energía. Por ejemplo, los alimentos que ingieres en forma de azúcar o grasa contienen energía en los enlaces de estas macromoléculas. Cuando la molécula compleja se descompone en sus partes componentes, la energía que se almacenó en esos enlaces se libera y puede ser utilizada por la célula.
2. Anabólico: Las vías anabólicas construyen moléculas a partir de componentes más pequeños y requieren un aporte de energía. Por ejemplo, cuando sus células necesitan producir ADN para replicar el proceso de construcción, el proceso individual es anabólico.
Catabolismo: un ejemplo
Un ejemplo importante de catabolismo es la descomposición de la glucosa para producir energía. Una ecuación muy general de este proceso tan complejo incluye la descomposición de la glucosa (como el azúcar en la rebanada de pastel que tenía de postre) en dióxido de carbono (lo que exhala) y agua:
La mayoría de las células de su cuerpo obtienen la energía que necesitan a través de la energía que se aprovecha de la descomposición de la glucosa. La energía gratis liberado a través de este proceso (respiración celular) es ΔG ° = -2,880 kJ.
En la célula, esta reacción no se produce de una vez, sino en una serie de pasos mediante el uso de enzimas. Gran parte de la energía libre que se libera a lo largo del camino se utiliza para producir trifosfato de adenosina o ATP. El ATP es la "moneda" energética de la célula. El ATP se utiliza para almacenar energía hasta que la célula la necesite.
Cuando la célula necesita ATP, puede utilizar la hidrólisis de ATP de ATP a ADP (difosfato de adenosina) para liberar 31 kJ de energía. Esto se puede usar para hacer algo en la celda. Por ejemplo, unir alanina y glicina (dos aminoácidos) para formar un dipéptido requiere 29 kJ de energía libre. Como tal, no es un proceso espontáneo.
Sin embargo, cuando una enzima acopla la hidrólisis de ATP con la formación de dipéptidos, la reacción puede hacerse espontánea ya que el cambio neto de energía libre es entonces -2 kJ.
Anabolismo: un ejemplo
¿De dónde sacas tu energía? ¿De dónde viene la glucosa? Bueno, ¡viene de las plantas! Las plantas producen azúcar mediante el proceso de fotosíntesis. Las plantas utilizan energía lumínica para convertir el dióxido de carbono en azúcar:
Esta reacción es básicamente lo opuesto a la respiración celular. Las plantas almacenan parte de esta glucosa y pueden usar parte de ella para producir ATP por sí mismos. Cuando comes una ensalada, tu cuerpo terminará usando los azúcares de ese alimento para finalmente descomponerlo y producir ATP.