Metabolismo II. Cómo y dónde ocurre en interior de la célula

En nuestro post anterior te hablábamos del metabolismo, dado que todos hemos oido hablar de él pero no tenemos muy claro qué es. Sin embargo, el metabolismo es un mundo tan grande, que vamos a intentar aclarar algún concepto más en esta ocasión.

Construcción y destrucción de moléculas

La magnitud del trabajo químico llevado a cabo por una célula, y su consiguiente gasto energético, puede comprenderse si uno nota que la mayoría de los miles de moléculas diferentes, grandes y pequeñas, que se encuentran en una célula son sintetizas allí. El total de las reacciones químicas implicadas en la síntesis de moléculas (construcción) se llama anabolismo. Las células también están constantemente implicadas en las ruptura de moléculas de mayor tamaño; estas actividades se conocen colectivamente como catabolismo. El catabolismo sirve para dos propósitos: 1) libera la energía para el anabolismo y otros trabajos de la célula y 2) suministra la materia prima para los procesos anabólicos.

Pero, ¿está todo junto?

No solamente los sistemas vivos desarrollan esta multitud de actividades químicas, sino que también lo hacen en condiciones que, a primera vista, podrían parecer extraordinariamente difíciles. La mayoría de las reacciones químicas se llevan a cabo dentro de células vivas individuales. Y, en ellas, están presentes miles de tipos diferentes de moléculas. El citoplasma de la célula viva está altamente estructurado, con sus orgánulos, retículos endoplásmico, vacuolos, vesículas y citoesqueleto, creando compartimentos que dividen efectivamente a las células en diferentes «áreas de trabajo». Esto segrega a las diferentes rutas de reacción, permitiendo que las diferentes reacciones químicas tengan lugar sin interferencia mutua.

Citoplasma
Citoplasma

Sin embargo, para que cualesquiera moléculas particulares reacciones unas con otras, no es suficiente que estén en la misma región general de la célula. Deben estar muy cerca y, más aún, deben chocar con suficiente fuerza como para superar la repulsión mutua de sus nubes electrónicas. La fuerza requerida varía con la naturaleza de las moléculas. Cuanto más estable sea su estado inicial, mayor fuerza deberá tener la colisión. La fuerza con que chocan las moléculas depende de su energía cinética, y la energía cinética media de las moléculas en una célula es bastante moderada. En un grupo de moléculas, es probable que cierta proporción de las mismas se muevan con suficiente energía como para hacer que ocurra una reacción. Pero, a menudo, esta porción es tan pequeña, que la reacción, para todo propósito práctico, no tiene lugar.

Entonces, ¿cómo puede realizarse el complejo trabajo químico que es el metabolismo de una célula? La pregunta sólo puede responderse con una palabra: enzimas. Pero esto es tema para otro post.

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