EXTRACCIÓN DE ENERGÍA DE LOS NUTRIENTES : FUNCIÓN DE LA MITOCONDRIAS
Las sustancias fundamentales encargadas de proporcionarle energía a las celulas son los alimentos, los cuales reaccionan químicamente con el oxigeno, los hidratos de carbono, proteínas y grasas
Los alimentos reaccionan con el oxigeno, bajo la influencia de enzimas que controlan las reacciones y canalizan la energía liberada en la dirección adecuada. Todas estas reacciones oxidativas suceden dentro de la mitocondria y la energía liberada se usa para formar el compuesto de alta energía ATP, y este se encarga de proporcionar a la célula la energía necesaria para sus reacciones metabólicas intracelulares.
Características funcionales del ATP
- Nucleotido compuesto por:
- Base nitrogenada adenina
- Azucar pentosa Ribosa
- 3 Radicales fosfato
- Los últimos dos radicales fosfatos se unen a la molécula mediante enlaces de fosfato de alta energía.
- Los enlaces de fosfato de alta energia contienen 12.000 calorías de energía por mol de ATP.
- el enlace de fosfato de energía es lábil, se divide instantáneamente a demanda de otras reacciones.
- El ATP al liberar su energía se separa de un radical de ácido fosfórico formando ADP(difosfato de adenosina)
- La recombinación de ADP y el ácido fosfórico forma una nuevo molécula de ATP
Procesos químicos de la formación de ATP: función de la mitocondria
La glucosas se le conoce como el proceso encargado de convertir a la glucosa en ácido pirúvico gracias a las enzimas del citoplasma.
El 95 % del ATP formado en la célula nace en la mitocondria.
El ácido piruvico que deriva de los hidratos de carbono, los ácidos grasos de los lipidos y los aminoácidos de las proteínas se convierten finalmente en el compuesto acetil coA en la matriz de la mitocondria , esta sustancia se disuelve por otra serie de enzimas en la matriz a través de una serie de reacciones quimicas que se conocen como ciclo del ácido cítrico o ciclo de Krebs
gracias al ciclo del ácido cítrico, el acetil coA se divide en sus componentes «átomos de hidrógeno y dióxido de carbono», el Co2 es difundido fuera de la mitocondria y de la célula, excretándose a través de los pulmones
Por el contrario los átomos de hidrógeno se combinan con el oxigeno, de esta manera se libera una cantidad tremenda de energía que utiliza la mitocondria para convertir cantidades muy grandes de ADP en ATP.}
Este proceso requiere grandes cantidades de enzimas que se encuentra en el espacio membranoso de la mitocondria que hacen protrusión hacia la matriz mitocondrial.
Usos de ATP para las funciones celulares:
La energía del ATP se usa para promover tres categorías principales de funciones celulares:
- Transporte de sustancias a través de múltiples membranas en la célula
2. Síntesis de compuestos químicos a través de la célula
3. Trabajo mecánico
La energía del ATP es necesaria para el transporte de:
- Sodio
- Potasio
- Calcio
- mageniso
- Fosfato
- Cloruro
- Urato
- Hidrogeno
Ademas de sintetizar proteínas , las células sintetizan
- Fosfolipidos
- Colesterol
- Purinas
- Pirimidinas
El principal uso final del ATP consiste en suministrar la energía para las células especiales para realizar trabajo mecánico, siempre esta disponible para liberar su energía rápidamente y casi explosivamente, siempre que la célula lo necesite.
Locomoción de las células:
El movimiento mas importante que se produce en el organismo es el de los miocitos en el musculo esquelético,cardíaco y liso, que constituyen el 50% de la masa del organismo.
En otras células se producen otros tipos de movimientos como el amebiano y el ciliar.
Movimiento amebiano:
Movimiento de toda célula en relación con su entorno, recibe este nombre por el movimiento de las amebas.
Este movimiento comienza con la protrusion de un seudopodo desde un extremo de la célula que se proyecta a distancia, lejos de la célula, y se asegura parcialmente en una zona nueva, despues tira del resto de la célula hacia el.
Mecanismo de locomocion amebiana
es una consecuencia de la formación continua de la membrana celular nueva en el extremo director del pseudopodo y la absorción continua de la membrana en la porción media y posterior de la célula, ademas hay otros dos efectos esenciales para el movimiento anterogrado de la célula.
- 1er efecto: La unión del pseudopodo a los tejidos circundantes, de forma que se fija en su posición directora mientras que el resto de la célula es arrastrado hacia adelante hacia el punto de anclaje.
- 2do efecto: Proporcionar la energía necesaria para tirar de la célula en la dirección del seudopodo.
Tipos de células que muestran movimiento amebiano:
Leucocitos con el movimiento amebiano se traslada de la sangre hacia los tejidos en forma de macrofagos tisulares.
Los fribroblastos se mueven hacia una zona dañada para reparar el daño de la piel
Locomoción celular importante en el desarrollo del ebrión después de la fertilización de un óvulo
Control del movimiento amebiano: Quimiotaxi
La quimiotaxi es el iniciador más importante del movimiento amebiano, que se produce como consecuencia de la aparición de determinadas de sustancias en el tejido, cualquier sustancia que provoque quimiotaxi se le llama sustancia quimiotáctica; la mayoría de las células que utilizan movimientos amebianos se desplazan hacia el origen de la sustancia quimiotactica
Cilios y movimientos ciliares:
Es un movimiento a modo de látigo de los cilios que se encuentran en la superficie de las células. Este movimiento existe en solo dos lugares del cuerpo:
Superficie de las vias respiratorias
Superficie interna de las trompas uterinas
Un cilio tiene un aspecto de pelo recto o curvo con punta afilada que se proyecta, hay hasta 200 cilios en una célula epitelial dentro de las vías aéreas, se encuentra cubierta por una protrusion de la membrana nuclear y se apoya en 11 microtubulos, 9 tubulos dobles y 2 tubulos sencillos hacia el centro.
Movimiento del cilio , como un golpe de látigo con una frecuencia de 10 a 20 veces por segundo, doblándose bruscamente en el punto en el que se proyecta desde el superficie de la célula
Flagelos:
son similares a los cilios, tienen el mismo tipo de estructura y el mismo tipo de mecanismo contráctil, sin embargo es mucho mas largo y se desplaza con ondas de tipo cuasi-sinusoidal en lugar de movimientos de latigo .
Mecanismos del movimiento ciliar:
- Los nueve túbulos dobles y los dos túbulos sencillos están unidos entre sí mediante un complejo de enlaces reticulares proteicos a este conjunto de túbulos y enlaces reticulares se conoce como axonema.
- Si eliminamos la membrana y destruimos los demás elementos del cilio, además del axonema, el cilio aún puede batir en las condiciones adecuadas.
- Hay dos condiciones necesarias para que el batido del axonema continúe después de eliminar las demás estructuras del cilio
- La disponibilidad de ATP
- Las concentraciones apropiadas de magnesio y calcio
- Durante el movimiento anterógrado del cilio los túbulos dobles del borde frontal del mismo se deslizan hacia fuera.
- los brazos de varias proteínas compuestas por la proteína dineína, se proyectan desde cada doble enlace hacia un túbulo doble adyacente
La liberación de energía desde el ATP que entra en contacto con los brazos de la dineína ATPasa hace que las cabezas de estos brazos «repten» rápidamente por la superficie del túbulo doble adyacente.
AVCE 