Metabolismo

En el Metabolismo es la conversión de sustancias bioquímicas por el sistema enzimático de los organismos. Se forman productos intermedios, que también se conocen como metabolitos. Todo el metabolismo se basa en el metabolismo constante de sustancias químicas.

¿Qué es el metabolismo?

El término metabolismo se usa en biología y medicina y describe la conversión o descomposición de una sustancia química en el curso del metabolismo. En griego, el término metabolismo también se conoce como metabolismo. El metabolismo es necesario para mantener las funciones vitales del organismo.

Existe el llamado metabolismo catabólico y anabólico. En el contexto del metabolismo catabólico, por ejemplo, las sustancias biológicas de alta energía y alto contenido de polímeros se descomponen de los alimentos con la liberación de energía. El desmantelamiento se realiza en tres etapas. De esta forma, los componentes básicos individuales se crean inicialmente a partir de polisacáridos (azúcares múltiples), grasas y proteínas. En el caso de los polisacáridos, se trata de hexosas (glucosa, fructosa) y pentosas. Las grasas se descomponen en ácidos grasos y glicerina y las proteínas son a su vez la fuente de aminoácidos individuales. Todos estos monómeros son metabolitos del metabolismo, ya que pueden descomponerse más o contribuir a la acumulación de sustancias biológicas propias del cuerpo.

El metabolismo anabólico asegura que los propios compuestos complejos del cuerpo se construyan a partir de materias primas más simples. Los metabolitos del metabolismo catabólico se denominan catabolitos y los del metabolismo anabólico se denominan anabolitos. La interfaz entre el metabolismo anabólico y catabólico es el llamado metabolismo intermedio Muchos metabolitos son tanto el material de partida de los procesos anabólicos como catabólicos.

Las sustancias extrañas también se metabolizan en el cuerpo y se convierten en una forma soluble en agua que puede excretarse. Estas sustancias extrañas incluyen drogas, pero también venenos.

Función y tarea

El metabolismo es de gran importancia para el organismo. El cuerpo recibe energía a través de la conversión constante de sustancias (durante la descomposición de biomoléculas de alta energía y alto peso molecular). La energía química de los compuestos de partida se libera y se convierte en calor y energía cinética para mantener las funciones físicas. Esto crea dióxido de carbono y agua en el extremo más bajo de los procesos catabólicos. Esta degradación se produce a través de varias sustancias intermedias, que también pueden reintegrarse en los procesos corporales anabólicos como los denominados metabolitos. La energía liberada se almacena temporalmente en un enlace fosfato durante los procesos de degradación (ver ATP, GTP u otros).

Al romper el enlace de fosfato, se libera energía, que se puede convertir nuevamente en energía química de una macromolécula en un proceso anabólico. Por lo tanto, las vías metabólicas catabólicas y anabólicas están estrechamente relacionadas.

Además, en cada etapa de una vía metabólica catabólica o anabólica, se forman metabolitos que se descomponen o se utilizan para construir compuestos más complejos. No es decisivo de qué vía metabólica se origina el metabolito individual. Esta interfaz entre el metabolismo catabólico y anabólico se denomina metabolismo intermedio.

El organismo está siempre en un estado estable de sustancias químicas que se introducen y eliminan. Los organismos animales utilizan la energía química de sustancias orgánicas, que se descomponen en sustancias inorgánicas simples. Los organismos vegetales absorben la energía solar en forma de luz y la convierten en energía química mediante la acumulación de sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas.

Además del metabolismo en el curso del metabolismo normal, también se metabolizan sustancias extrañas absorbidas. Estas metabolizaciones siempre tienen lugar en el hígado. En su mayoría son reacciones de desintoxicación. Los productos farmacéuticos también están sujetos a estas reacciones. En general, hablamos de biotransformación. En una primera fase tienen lugar reacciones de oxidación o reducción o hidrólisis.

En el caso de un veneno de acción primaria o un fármaco de acción primaria, el efecto disminuye. Sin embargo, si el fármaco se absorbe como profármaco, solo será eficaz después de las reacciones de fase 1. Lo mismo puede suceder con una sustancia principalmente no tóxica. Algunas toxinas solo se desarrollan en el cuerpo mediante un metabolismo apropiado. Los metabolitos que se forman en la fase 1 se hacen solubles en agua en una segunda fase mediante transformaciones adicionales para que puedan excretarse a través de los riñones.

Enfermedades y dolencias

En el contexto del metabolismo y las metabolizaciones correspondientes, pueden surgir problemas de salud considerables si un metabolito no se puede descomponer o solo de manera deficiente. Si, por el contrario, no hay reacciones a la formación de ciertos metabolitos importantes, también se esperan consecuencias para la salud. En tales situaciones, muy a menudo existe un defecto genético o un cambio cromosómico.

Ciertas enzimas no se pueden producir o solo se pueden producir de forma inadecuada. El mismo efecto es causado por una enzima defectuosa. Por tanto, muchas enfermedades metabólicas muestran una acumulación de ciertos metabolitos. En otras enfermedades, ni siquiera se forman metabolitos importantes. En ambos casos la cadena de reacciones complejas se interrumpe y algunas reacciones vitales dejan de tener lugar.

En las llamadas enfermedades por almacenamiento, determinadas sustancias o metabolitos se acumulan cada vez más en las células o fuera de las células. Esto a menudo conduce a daños importantes en los órganos. En el caso de venenos y productos farmacéuticos, el metabolismo debería conducir generalmente a la degradación de las sustancias y debilitar su efecto. Sin embargo, también hay casos en los que los procesos metabólicos convierten materiales de partida relativamente inofensivos en metabolitos activos, que solo desarrollan sus efectos tóxicos en esta etapa. Los procesos de metabolismo de sustancias extrañas son inespecíficos y, por lo tanto, siempre siguen un esquema. Por tanto, a veces puede suceder que el proceso de metabolismo de estas sustancias particulares sea el problema real.