Sistemas Energéticos: Metabolismo Aerobio y Absorción Celular.
¿De donde proviene la energía y como se gasta?
Nuestro cuerpo durante cada día esta constantemente expuesto al gasto energético, desde el momento que nos despertamos empezamos a tener responsabilidades, tareas y actividades físicas a diferentes ritmos con diversas cantidades de exigencia, que con la suma de cada una de ellas la capacidad de respuesta física esta disminuye y el cansancio mental aparece.
¿De donde proviene nuestra energía?
Existen estructuras de diversa morfología, duras y blandas: Tratándose de huesos, articulaciones, músculos, vísceras u órganos, cada uno aporta a nuestro organismo con una o varias funciones, participando en conjunto con sistemas constantes que nos ofrecen vitalidad. Esto es posible, ya que en cada una de estas estructuras poseen innumerables células, que es aquella unidad funcional que le da origen a cualquier ciclo de vida posible.
El protagonismo celular en la creación, gasto y recuperación de energía
A nivel celular, hay una capa extra celular o membrana cuya función es proteger y absorber nutrientes provenientes del espacio extra celular, y ademas a nivel intracelular estarán distribuidos unos organelos, los cuales realizaran funciones con sustancias entrantes. Estos se enmarcan con la finalidad de absorber nutrientes, sintetizarlos y crear microorganismos para reparar y darle el correcto funcionamiento a nuestras estructuras y órganos. Desde este punto inicia todo, es sin duda una de las funciones mas importantes e indispensables de nuestro organismo.
El proceso de creación de energía, se da en uno de los organelos intracelulares llamado mitocondria, allí se efectúa la respiración celular y se fabrica a su vez la energía necesaria para la actividad celular. Para su producción el cuerpo necesita de la molecula ATP (Adenosin Trifosfato). Molécula fundamental para diversos procesos vitales, en primera instancia como fuente de energía para la síntesis de macro moléculas complejas, como el ADN, ARN o las proteínas (Fuente:https://concepto.de/atp/#ixzz6LCgqMYIi)
Pero... ¿Como se fabrica el ATP?
El ATP (Adenosin Trifosfato) Se produce mediante tres mecanismos. El primero de ellos, no necesita de oxigeno y ocurre mediante un proceso denominado Glucolisis, el cual se traduce en la ruptura de una biomolecula de glucosa por medio de varias enzimas para convertirlas en 2 moléculas de piruvato. Este proceso ocurre en el citoplasma o citosol.
Estas moléculas de piruvato se transportan hacia la membrana matriz mitocondrial y protagonizaran al segundo mecanismo, un proceso denominado ciclo de Krebs. En donde por medio de la presencia de oxigeno permitirá su oxidación y mediante enzimas biocatalizadoras ayudaran al piruvato a ingresar a la mitrocondria convirtiéndolo en Acetil-CoA. Esta molécula es la que ingresara y participara en el ciclo de krebs degradándose hasta lograr 2 ATP u otros componentes (NADH, FADH. ect)
Al finalizar la glucolisis se recaudo 2 ATP
y el ciclo de Krebs, se logro recaudar 2 moleculas de ATP.
Sumando hasta el momento 4 moleculas de ATP
Este proceso es el que ocurre en la matriz de la membrana mitocondrial cuando hay presencia de oxigeno.
-Para que la respiración celular pueda realizarse debemos producir 36-38 moléculas de ATP-
¿Como se consigue?
Aquí entra el tercer mecanismo de producción de energía, se da igualmente en presencia de oxigeno mediante la respiración aerobia. este proceso es denominado de fase fosforilacion oxidativa
Todos los NADH y los FADH que se fueron reclutando en el proceso de glucolisis y posteriormente en el ciclo de krebs mediante el proceso de cadena respiratoria se transportaran y bombardearan los hidrógenos hacia el interior de membrana mitocondrial con ayuda de las coenzimas Q y del citocromo C . Generando moléculas de H2O en la matriz y un gradiente de iones de hidrogenos en el espacio intermembranoso de la mitocondria, lo cual favorece la sintesis del ATP.
La síntesis del ATP o Complejo ATP sintasa
Se llevara a cabo, en un canal entre el espacio intermermbranoso y la matriz de la mitocondria. El gradiente de los iones de Hidrógeno del espacio intermembranoso (expulsados por los NADH y FADH en su mayoria) retornaran a la matriz gracias a la unificación del ADP (Adenosin Difosfato) y un fosfato (P). Estos se transportan hacia la membrana y crean un canal para su ingreso. Cuando los hidrógenos ingresan por el canal el ADP + el fosfato (P) Se liberan del canal como ATP.
Mecanismo que se va a repetir constantemente, en especial al momento del gasto energético. ejemplo: Ejercicios aerobicos (caminar, trotar, correr, nadar. ect) El cuerpo necesita seguir fabricando mas energía, incluso cuando cese la actividad física, el organismo producirá ATP de reserva. se repite constantemente para generar los ATP necesarios para la respiración celular.
Cada ciclo de respiración celular aerobia, se debe fabricar de 36 a 38 Moleculas de ATP (Adenosin Trifosfato).
RESUMEN GRÁFICO:
La respiración celular forma parte del metabolismo Aerobio. Este tipo de metabolismo se da principalmente con la absorción de carbohidratos o glucidos (mecanismo mas rápido), pero también puede generarse la producción y combustión enérgica mediante aminoácidos (proteínas) y lipidos (grasas) (mecanismo mas lento)
Temas relacionados:
-Metabolismo Aerobico: Absorcion de lipidos o grasas
-Metabolismo Aerobico: Absorcion de Aminoacidos o proteinas
REFERENCIAS:
1. Friedman, J. R., & Nunnari, J. (2014).Mitochondrial form and function. Nature, 505(7483), 335–343.doi:10.1038/nature12985
2. Senior, A. E., Nadanaciva, S., & Weber, J. (2002).The molecular mechanism of ATP synthesis by F1F0-ATP synthase. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1553(3), 188–211.doi:10.1016/s0005-2728(02)00185-8
3. Leyva, J. A., Bianchet, M. A., & Amzel, L. M. (2003).Understanding ATP synthesis: structure and mechanism of the F1-ATPase (Review). Molecular Membrane Biology, 20(1), 27–33.doi:10.1080/0968768031000066532
4. Senior, A. E., Nadanaciva, S., & Weber, J. (2002).The molecular mechanism of ATP synthesis by F1F0-ATP synthase. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 1553(3), 188–211.doi:10.1016/s0005-2728(02)00185-8
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