COMPONENTES METABOLICOS DEL CUERPO HUMANO PARA LOS PROCESOS DE CATABOLISMO Y ANABOLISMO COMO FABRICA DE ENERGIA
En el vasto escenario de la química biológica, los carbohidratos se alzan como uno de los grupos moleculares más fundamentales y diversos. Estas biomoléculas, conocidas coloquialmente como azúcares, desempeñan un papel esencial en una amplia gama de procesos biológicos y son una fuente primordial de energía para los organismos vivos. Desde las dulces frutas que disfrutamos hasta los intrincados mecanismos celulares que sustentan la vida, los carbohidratos están omnipresentes, y su estructura básica se ramifica en dos categorías principales: monosacáridos y disacáridos.
¿Qué es y como funciona el metabolismo?
El metabolismo es un proceso general que se divide en dos tipos, el catabolismo que se refiere a la descomposición de alimentos como las grasas en partículas más pequeñas, y el caso contrario que es anabolismo que corresponde a todas aquellas reacciones que toman pequeñas moléculas para luego transformarlas en unas más grandes.
Entonces, son considerados mecanismos que utilizan las células para descomponer los nutrientes que consumimos durante la alimentación, es decir a los carbohidratos, grasas y proteínas.
¿Cómo actúa el metabolismo?
Después de ingerir alimentos, nuestro sistema digestivo utiliza enzimas para:
- Degradar (descomponer) las proteínas en aminoácidos
- Convertir las grasas en ácidos grasos
- Transformar los hidratos de carbono en azúcares simples (por ejemplo, glucosa)
El cuerpo puede utilizar el azúcar, los aminoácidos y los ácidos grasos como fuentes de energía cuando lo necesita. Estos compuestos son absorbidos por la sangre, que los transporta a las células.
Después de que entren en las células, otras enzimas actúan para acelerar o regular las reacciones químicas encargadas de "metabolizar” estos compuestos. Durante estos procesos, la energía de estos compuestos se puede liberar para que el cuerpo la utilice o bien almacenarse en los tejidos corporales, sobre todo en el hígado, en los músculos y en la grasa corporal.
El metabolismo es una especie de malabarismo en el que suceden simultáneamente dos clases de actividades:
- Construcción de tejidos corporales y reservas de energía (llamado anabolismo)
- Descomposición de tejidos corporales y de reservas de energía con el fin de obtener más combustible para las funciones corporales (llamado catabolismo)
Sistema de transporte a nivel celular
El transporte en las células se realiza a través de su membrana por diferentes mecanismos, con el objeto de ingresar nutrientes y eliminar desechos.
El transporte de las sustancias a través de la membrana se realiza por movimientos de entrada y salida de moléculas. La importancia de estos movimientos radica en que permiten eliminar los desechos e ingresar nutrientes para el correcto funcionamiento de la célula.
Si las células fueran incapaces de realizar dicho transporte el organismo no llevaría a cabo sus actividades vitales. Básicamente son dos tipos de transporte: el pasivo y el activo, cuya diferencia radica en el uso de energía y el gradiente de concentración.
Por ejemplo, el transporte pasivo lleva sustancias de una zona de mayor concentración a una de menor concentración, a lo cual se le denomina: a favor de la gradiente de concentración; se trata de un proceso en el que no hay gasto de energía. Entre las moléculas que pueden ser transportadas por este tipo de mecanismo se encuentran el agua, el oxígeno y el dióxido de carbono; se puede llevar a cabo mediante dos rutas, la difusión simple y la difusión facilitada.
Digestión de alimentos y nutrientes
La digestión es importante porque el cuerpo necesita los nutrientes provenientes de los alimentos y bebidas para funcionar correctamente y mantenerse sano. Las proteínas, las grasas, los carbohidratos, las vitaminas, los minerales y el agua son nutrientes. El aparato digestivo descompone químicamente los nutrientes en partes lo suficientemente pequeñas como para que el cuerpo pueda absorber los nutrientes y usarlos para la energía, crecimiento y reparación de las células.
- Las proteínas se descomponen químicamente en aminoácidos.
- Las grasas se descomponen químicamente en ácidos grasos y glicerol.
- Los carbohidratos se descomponen químicamente en azúcares simples.
Fabricación de enzimas y proteínas
Al igual que otras proteínas, las enzimas se construyen a partir de largas cadenas de aminoácidos. Veinte aminoácidos son las unidades estructurales básicas de construcción de proteínas y cada uno tiene distintas propiedades. A medida que se sintetiza una proteína, se pliega espontáneamente en una forma tridimensional precisa que representa un equilibrio entre las interacciones de repulsión y de atracción de los átomos de sus aminoácidos y las moléculas de agua que los rodean.
Composición química y física de los carbohidratos
Los carbohidratos son unas biomoléculas que también toman los nombres de hidratos de carbono, glúcidos, azúcares o sacáridos; aunque los dos primeros nombres, los más comunes y empleados, no son del todo precisos, ya que no se tratan estrictamente de átomos de carbono hidratados, pero los intentos por sustituir estos términos por otros más precisos no han tenido éxito. Estas moléculas están formadas por tres elementos fundamentales: el carbono, el hidrógeno y el oxígeno, este último en una proporción algo más baja. Su principal función en el organismo de los seres vivos es la de contribuir en el almacenamiento y en la obtención de energía de forma inmediata, sobre todo al cerebro y al sistema nervioso.
Esto se cumple gracias a una enzima, la amilasa, que ayuda a descomponer esta molécula en glucosa o azúcar en sangre, que hace posible que el cuerpo utilice la energía para realizar sus funciones.
Función de los carbohidratos
Aunque su función principal es la energética, también hay ciertos hidratos de carbono cuya función está relacionada con la estructura de las células o aparatos del organismo, sobre todo en el caso de los polisacáridos. Estos pueden dar lugar a estructuras esqueléticas muy resistentes y también pueden formar parte de la estructura propia de otras biomoléculas como proteínas, grasas y ácidos nucleicos. Gracias a su resistencia, es posible sintetizarlos en el exterior del cuerpo y utilizarlos para fabricar diversos tejidos, plásticos y otros productos artificiales.
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