Total de Reacciones Químicas en un Organismo: Definición y ejemplos

Total de todas las reacciones químicas en un organismo.

Metabolismo es el término utilizado para describir el resultado de todas las diferentes reacciones químicas que ocurren en un organismo que mantiene la vida del organismo, que incluye procesos vitales y la síntesis de nueva materia orgánica. Cada organismo y especie absorbe una cantidad diferente de energía y utiliza una cantidad diferente. Hay dos tipos principales de reacciones químicas que contribuyen al metabolismo en su conjunto: el anabolismo (la acumulación de moléculas y estructuras más grandes y complejas) y el catabolismo (la descomposición de moléculas más grandes en formas más simples de compuestos).

Después de tener en cuenta el catabolismo y el anabolismo, al total del mismo se le llama metabolismo. En las plantas, su metabolismo neto es positivo, lo que significa que consumen menos energía de la que producen. Para los animales, su metabolismo neto es negativo, lo que significa que consumen más energía de la que pueden sintetizar por sí mismos. Esto está en línea con cómo la mayoría de las plantas son las productoras de la cadena alimentaria y son las principales productoras de energía para los animales. De manera similar, todos los animales en la cadena alimentaria son consumidores, y el nivel más bajo consume plantas. Esto se debe a que los animales no son capaces de generar suficiente energía para sí mismos y, por tanto, necesitan consumir alimentos para equilibrar el déficit. Fuera de los animales y las plantas, también existen bacterias; cada tipo de estos tiene sus propias necesidades específicas.

Reacciones químicas dentro de la célula

Las reacciones químicas dentro de las células se denominan reacciones bioquímicas, que consiste en separarlas de las reacciones químicas que generalmente ocurren fuera de las células vivas. Algunas de las diferencias entre reacciones bioquímicas y reacciones no bioquímicas son que las reacciones bioquímicas generalmente son facilitadas por diferentes enzimas. En comparación con las reacciones inorgánicas/no bioquímicas, las reacciones bioquímicas tienen un rendimiento mucho mayor.

Las siguientes son reacciones químicas y vías relacionadas que forman parte del metabolismo:
Anabolismo

• Formación de polisacáridos a partir de monosacáridos (desde azúcar simple hasta carbohidrato complejo)
• Construcción de moléculas de proteínas a partir de aminoácidos.
• Formación de triglicéridos a partir de ácidos grasos.
• Formación de nucleótidos a partir de ácidos nucleicos.

catabolismo

• Descomposición de moléculas de alimentos más grandes o de moléculas de almacenamiento de alimentos, lo que da como resultado una liberación de energía con el objetivo de realizar reacciones anabólicas.

Ejemplos de reacciones químicas en seres vivos

A continuación se muestran algunos ejemplos de diferentes reacciones químicas en los seres vivos que se considerarán parte del metabolismo:

Plantas

• Fotosíntesis
• Ciclo de Calvin
• Respiración

animales

• Digestión
• Glucólisis
• Ciclo del ácido cítrico

Reacciones en las plantas

La fotosíntesis es el principal impulsor para que las plantas produzcan alimentos y es una reacción anabólica. Hay dos fases de la fotosíntesis que se denominan fase luminosa y fase oscura respectivamente. La fase luminosa se refiere a cuando los cloroplastos de las células vegetales son excitados por la luz solar y dividen una molécula de agua por la mitad. El electrón resultante pasará a reacciones adicionales que producen energía en forma de ATP y oxígeno como producto secundario. La energía de la fase luminosa se utilizará en la fase oscura, a veces denominada ciclo de Calvin. Estas reacciones se denominan fase oscura porque pueden llevarse a cabo en ausencia de luz solar. En el ciclo de Calvin, la energía se utilizará junto con el dióxido de carbono para formar carbohidratos. Algunos de estos carbohidratos tomarán forma de almidón o también pueden ser utilizados por la planta para construir sus propias estructuras y mantener su propia vida.

Las plantas llevan a cabo la respiración cuando necesitan más energía de la que la fotosíntesis puede proporcionar en ese momento. La respiración es la descomposición de los carbohidratos almacenados en energía, que es una reacción catabólica. Las diferencias entre la respiración de plantas y animales son pocas, ya que en su mayoría utilizan la misma vía. Una diferencia es que las plantas realizan una oxidación completa casi todo el tiempo ya que generalmente cuentan con la cantidad adecuada de oxígeno en todo momento.

Reacciones en animales

Si bien los animales llevan a cabo reacciones anabólicas, no producen su propio alimento. Las moléculas simples de los alimentos que no son necesarias en el momento de la digestión se unirán para formar moléculas complejas que se almacenarán mediante condensación y se almacenarán para su uso posterior.

Dado que los animales consumen alimentos, el inicio del proceso catabólico es la digestión. Es un proceso que tiene lugar en los intestinos. En este paso, los materiales alimenticios grandes y complejos se descomponen en unidades constituyentes. Las proteínas se descompondrán en aminoácidos; los carbohidratos se descompondrán en azúcares simples como la glucosa; La grasa se descompondrá en ácidos grasos y glicerol. Este proceso libera una pequeña cantidad de energía en forma de calor.

Las moléculas más pequeñas de la digestión se utilizarán en el siguiente paso, que es la glucólisis. Los carbohidratos son la principal fuente de energía para los animales, los carbohidratos entrarán en la glucólisis, que los descompone aún más en dos moléculas de piruvato y energía. Las dos moléculas de piruvato entrarán entonces en el ciclo del ácido cítrico y se utilizarán para generar más energía. El electrón resultante entrará en una cadena de transporte de electrones, que es una serie de reacciones que utilizarán la energía del electrón y producirán ATP.

¿Qué acelera las reacciones en las células vivas?

Las reacciones mencionadas anteriormente son muy lentas si se las deja solas para que sucedan. Esta es también la razón por la que cuando la gente pone un trozo de pan (carbohidratos) en la mesa, no se convierte en dióxido de carbono y agua por sí solo. En las células vivas, las enzimas se utilizan para acelerar las reacciones. Las enzimas son proteínas que tienen una estructura específica que actuará como plataforma para que los reactivos realicen reacciones a un ritmo mucho más rápido y con un rendimiento mucho mayor.

Resumen de la lección

Metabolismo es el término utilizado para describir el resultado de todas las diferentes reacciones químicas que ocurren en un organismo y que mantienen la vida del organismo. El anabolismo (la acumulación de moléculas y estructuras más grandes y complejas) y el catabolismo (la descomposición de moléculas más grandes en formas más simples de compuestos) son partes del metabolismo. Los animales tienen un balance energético neto negativo; no pueden producir sus propios alimentos y tienen que consumirlos. Las plantas tienen un balance energético neto positivo; producen más energía de la que consumen y pueden producir sus propios alimentos. Las reacciones químicas dentro de las células se llaman reacciones bioquímicas. Las plantas pueden crear alimentos a partir de energía; Este proceso es llamado fotosíntesis. La energía de la fase luminosa se utilizará en la fase oscura, a veces denominada ciclo de Calvin.

La respiración es el conjunto de reacciones provenientes de la glucólisis, el ciclo del ácido cítrico y la cadena de transporte de electrones en la descomposición del azúcar en energía. Tanto las plantas como los animales utilizan la respiración para convertir los azúcares y otras fuentes de alimentos en energía. Durante la digestión en los animales, los materiales alimenticios grandes y complejos se descomponen en unidades constituyentes. Las moléculas más pequeñas de la digestión se utilizarán en el siguiente paso, que es la glucólisis. Las dos moléculas de piruvato entrarán entonces en el ciclo del ácido cítrico y se utilizarán para generar más energía. El electrón resultante entrará en una cadena de transporte de electrones, que es una serie de reacciones que utilizarán la energía del electrón y producirán ATP. Las enzimas son proteínas que tienen una estructura específica que actuará como plataforma para que los reactivos realicen reacciones a un ritmo mucho más rápido y con un rendimiento mucho mayor.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador