Documento 3169423

Proceso metabólico es aquel involucrado en la
transformación de la materia en energía, comprende 2
etapas antagónicas, el ANABOLISMO, etapa de
construcción o producción y el CATABOLISMO, etapa de
degradación, lisis o destrucción.
La relación entre reacción química y proceso metabólico,
es que en la reacción química los catalizadores aceleran la
velocidad de una reacción química, es decir, aceleran los
procesos de síntesis, transformación de materia, lisis,
etc,como
las
reacciones
químicas
originan
desprendimiento de energía, estas reacciones pueden ser
ENDOTÉRMICAS o EXOTÉRMICAS( liberación de calor hacia
el exterior), y el proceso metabólico de acuerdo a la
reacción química si es anabólico o catabólico.
O Desde el punto de vista de la energía, los procesos
metabólicos se clasifican en ENDERGÓNICOS
(aquellos que consumen energía para realizar una
reacción en particular, por ej., la reacción en la
glucólisis, la reducción de la glucosa en glucosa6fosfato requiere de un ATP celular, por lo tanto es
endergónico), y EXERGÓNICO( liberación de energía
hacia el medio externo), por ej., las combustiones
biológicas en la respiración celular aerobia, la
mayoría son reacciones exotérmicas ya que liberan
energía química hacia el medio exterior en forma de
ATP. Como ejemplo ilustrativo, la FOTOSÍNTESIS es
ENDERGÓNICA, porque consume energía para la
fabricación de alimentos, la RESPITACIÓN CELULAR
AEROBIA Y ANAEROBIA es netamente EXERGÓNICA,
porque libera energía hacia el exterior.
O Desde el punto de vista de la materia, es
ANABÓLICA y CATABÓLICA, las reacciones
anabólicas transforman la MATERIA para la
construcción de elementos celulares, o para la
sustitución de estos cuando están dañados o
envejecidos, las reacciones CATABÓLICAS,
producen liberación total de energía hacia el
medio, generan aparte de energía química,
calórica que se disipa hacia el exterior o bien en
partes muy pocas son retenidas por la célula
para la actuación de sus procesos metabólicos.
La fosforilación oxidativa significa formar ATP a partir
de reacciones de óxido-reducción, es decir, el Pi( fósforo
inorgánico) acoplado al ADP proviene de reacciones
rédox, la fosforilación oxidativa se da en la glucólisis, en
el ciclo de krebs y en la cadena oxidativa, los factores
que desencadenan la producción de ATP en la cadena
son las coenzimas reducidas provenientes del ciclo de
krebs( NADH2y FADH) quien por intermedio de otros
aceptores llamados citocromos conducen protones y
electrones hasta llevarlo al último aceptor de
electrones, el O2, como consecuencia, por cada mol de
glucosa se obtienen 36 ATP, y subproductos de la
respiración celular aerobia, el CO2 y H2O.
O En la membrana interna de la mitocondria, se está generando
energía libre producida por el flujo de electrones cuesta abajo,
de niveles altos a niveles menores de energía, acoplado a un
transporte de protones cuesta arriba. La energía libre ayuda a
llevar estos protones contra un gradiente. Toda la energía libre
de oxidación de los combustibles metabólicos después va a
hacer potencial electroquímico transmembrana. Luego del flujo
tranmembranal de protones impulsados al espacio
intermembranal contra un gradiente, aumenta las
concentraciones de protones ahí, los que luego son impulsados
en sentido inverso, a favor de un gradiente, proporcionando
energía libre para sintetizar el ATP; reacción catalizada por un
complejo proteico, asociado a la membrana, que tiene
subunidades proteicas, llamado complejo ATP sintasa. En la
célula se realiza la glucosa y obtención de piruvato , entra a la
mitocondria donde ocurre el ciclo de Krebs y la cadena
transportadora de electrones (aquí hay liberación de CO2 y H2O
O La
materia orgánica sujeta a la degradación
microbiana proviene de diferentes fuentes, siendo los
remanentes vegetales, los restos de animales y las
excreciones de éstos las principales. Además, las
células microbianas muertas sirven como fuente de
carbono para las generaciones posteriores de la
comunidad microbiana. La química de la materia
orgánica
es
claramente
compleja
y
las
investigaciones de las transformaciones y de los
organismos responsables de las mismas son
extremadamente interesantes pero no exentas de
problemas que provienen fundamentalmente de la
heterogeneidad de los sustratos naturales.
O Es el resultado de los procesos de digestión,
asimilación y metabolización de un compuesto
orgánico llevado a cabo por bacterias, hongos,
protozoos y otros organismos. En principio, todo
compuesto sintetizado biológicamente puede ser
descompuesto biológicamente. Sin embargo,
muchos compuestos biológicos (lignina, celulosa,
etc.) son difícilmente degradados por los
microorganismos debido a sus características
químicas. La biodegradación es un proceso natural,
ventajosa no sólo por permitir la eliminación de
compuestos nocivos impidiendo su concentración,
sino que además es indispensable para el reciclaje
de los elementos en la biosfera, permitiendo la
restitución de elementos esenciales en la
formación y crecimiento de los organismos
(carbohidratos, lípidos, proteínas).
La descomposición puede llevarse a cabo en
presencia de oxigeno (aeróbica) o en su
ausencia (anaeróbica). La primera es más
completa y libera energía, dióxido de carbono y
agua, es la de mayor rendimiento energético. Los
procesos
anaeróbicos
son
oxidaciones
incompletas y liberan menor energía.
O El origen de la materia orgánica que se encuentra
en una masa de agua puede ser autóctono o
alócatenos. El primero consiste en cadáveres de
organismos, mudas, excreciones, productos de la
senescencia y muerte de plantas acuáticas,
secreciones de algas y plantas acuáticas. En las
aguas dulces, frecuentemente la materia orgánica
proviene de fuentes alóctonas o litorales,
transportadas hasta el cuerpo de agua por acción
del viento o por la escorrentía y consiste
fundamentalmente en hojas, ramas, frutos, polen y
materia orgánica disuelta de muy diversos orígenes
(fertilizantes, aguas residuales, etc.).
O
Los residuos sólidos urbanos que terminan en un sitio de disposición final
descomponer, en principio vía aerobia y luego, en la mayor parte del
proceso, vía anaerobia, generando como productos principales el lixiviado y
el biogás. El factor principal que promueve la generación de estos
productos es el agua pluvial que atraviesa la materia depositada,
estableciendo así las condiciones favorables para los procesos
fisicoquímicos y bioquímicos de la descomposición. Con la descomposición
de los residuos y la lixiviación de sus componentes se producen diferentes
materias contaminantes que podrían ser peligrosas, lo que hace importante
darle un manejo adecuado, tanto al lixiviado como al biogás.
O
Bajo el marco de los tratados internacionales en materia de residuos,
sustancias tóxicas y gases de efecto invernadero, se debe promover la
disminución de la contaminación al ambiente derivada de la disposición
final de los residuos, lo que implica no sólo el manejo adecuado de los
lixiviados y la reducción de las emisiones de metano y bióxido de carbono,
sino también el posible aprovechamiento del biogás para la producción de
energía eléctrica. Para ello, se podrá aprovechar además el llamado
Mecanismo de desarrollo limpio, establecido para la implementación de
tales proyectos a nivel nacional e internacional.
O La principal diferencia entre la fosforilación oxidativa
en procariotas y eucariotas es que tanto bacterias
como arqueas utilizan una gran variedad de donantes
y aceptores de electrones. Esto permite a los
procariotas desarrollarse en una amplia variedad de
condiciones ambientales.83 En E. coli, por ejemplo, la
fosforilación oxidativa puede ser llevada a cabo por un
gran número de pares de agentes reductores y
oxidantes, los cuales son listados a continuación. El
potencial medio de un químico mide cuanta energía
es liberada cuanto este es oxidado o reducido,
teniendo los agentes reductores un potencial negativo
y los agentes oxidante un potencial positivo.