METABOLISMO

Es un conjunto de reacciones químicas que ocurren dentro de  un organismo. Dentro del metabolismo se dan tres tipos de procesos:

Catabolismo: Proceso de degradación, consiste  romper una molécula (libera energía; la energía liberada es almacenada en forma de ATP para ser utilizada por la célula para realizar sus funciones.

Anabolismo: Se crean moléculas complejas  a partir de otras más sencillas (requiere energía) La energía  necesitada se obtiene del ATP.

Anfibolismo: Combinación de anabolismo con catabolismo.

Las fuentes energéticas que utiliza el metabolismo, son los carbohidratos, los lípidos y las proteínas, de los cuales se obtiene la energía mediante los siguientes sistemas:

Sistema de fosfagenos: ATP y fosfocreatina

Nos da energía en actividades de mucha intensidad pero corta duración, la encontramos en las células musculares.

Las fuentes más importantes son el ATP y PC, todos con enlaces fosfatos de alta energía.

El ATP(adenosin trifosfato) es una molécula que funciona como una bolsa de energía, y se utiliza para muchas de las funciones  que ocurren dentro de la célula.  El ATP esta formado por tres grupos fosfatos, y esa unión entre fosfatos, es una unión de muy alta energía, y cuando se añade el ultimo fosfato se da un proceso anabólico, ya  que se esta creando una molécula, pero si el fosfato se rompe y se va, se libera energía. Por lo que, la célula guarda esa energía en forma de ATP y cuando necesita la energía, lo único que debe hacer es eliminar un fosfato,  ya que  recordemos que la degradación de una molécula libera energía.

La eliminación de un fosfato, convierte al ATP en ADP (adenosindifosfato)  y  la separación del segundo fosfato convierte al ADP en adenosinmonofosfato (AMP)

Y la fosfocreatina (PCr), lo que hace es que permite la reformación rápida del ATP, luego de que ya se haya usado, y se puede descomponer para obtener creatina e ion fosfato, liberando así grandes cantidades de energía.

Esa energía puede utilizarse para la contracción muscular, esfuerzos musculares

Las fuentes energéticas más utilizadas son los carbohidratos y los lípidos.

-Sistema anaeróbico: Se usa para actividades de corta duración, como mucho unos 4 minutos,su fuente de energía son los carbohidratos y tiene lugar en el citoplasma celular.

Cuando las reservas de ATP y fosfocreatina se acaban, viene el musculo y crea ATP a partir de la glucosa (usando carbohidratos como fuente de energía)  en un proceso de degradación que se le llama glucolisis, y así, se obtiene àcido pirúvico;normalmente cuando hay oxigeno el piruvato se puede desdoblar aeróbicamente para dar más energía, pero en este sistema, el oxígeno no es necesario, y cuando no hay  suficiente oxígeno disponible, el piruvato se convierte en ácido láctico. Y el ácido láctico, que es el que provoca el dolor, limita la duración del ejercicio.

-Sistema aeróbico: Usa las tres fuentes energéticas (carbohidratos, lípidos y proteínas) y se da dentro de la mitocondria de la célula.  Aquí el cuerpo descompone combustibles por medio del oxígeno y así es que produce la energía.

Es una manera muy lenta de conseguir ATP, pero que produce energía durante muchas horas.

Carbohidratos(oxidación del piruvato)

El piruvato que se formó en la glucólisis al ingresar en la mitocondria se convierte en acetil Co-A, y así ingresa al ciclo de Krebs. En su paso por la cadena respiratoria, resintetiza bastante ATP. 

Luego de un entrenamiento físico varias enzimas aumentan su actividad, y aumentan la cantidad y tamaño de las mitocondrias.(La degradación de un acetilcoA produce 12 ATP)

El ciclo de Krebs realiza la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta producir CO₂, liberando energía.

El resultado de un ciclo es (por cada molécula de piruvato): 1 GTP, 3 NADH, 1 FADH2, 2CO2.

La oxidación del piruvato es el siguiente paso en la recolección de energía en forma de ATP

 Lípidos: La cantidad de oxígeno necesario para oxidar una molécula de ácido graso depende de la cantidad de carbono que produce la molécula. Produce un ahorro de carbohidratos cuyo agotamiento se relaciona con dolor muscular en los ejercicios de larga duración.

Realiza el mismo proceso que los carbohidratos: el ciclo de Krebs.

Los triglicéridos de los adipocitos se rompen por la acción de la lipasa (lipólisis) en glicerol y ácidos grasos, estos  últimos son transportados hasta la célula muscular en donde tras tener varios cambios en el citoplasma ingresan a la mitocondria y allí se produce la oxidación que da como resultado la formación de moléculas de acetil Co-A que ingresan al ciclo de Krebs produciendo unos 12 ATP cada una.

Referencias: 

Melo, v. (2007) bioquímica de los procesos metabólicos. México DF, México, editorial reverté

Voet, D. y Voet,  J (2006) bioquímica. Estados unidos, ed medica panamericana