Metabolismo Energético: Glucólisis y Regulación Celular

Glucólisis: Es la primera ruta metabólica que ocurre en el citoplasma y consiste en la ruptura de la glucosa en dos partes llamadas piruvato, cada una con tres carbonos. En este proceso se producen dos moléculas de ATP y H₂O.

El metabolismo es un proceso dinámico. Debemos consumir calorías para tener la energía necesaria para funcionar adecuadamente. Una caloría es la medida de la energía que proporciona al cuerpo un alimento consumido.

Regulación Metabólica en Diferentes Estados Nutricionales

Cuando Dejamos de Comer (Estado de Ayuno): Vías Metabólicas Activas e Inactivas

Se activan:

• Glucogenólisis: El glucógeno pasa a ser glucosa que puede ser llevada a la circulación.
• Gluconeogénesis: Se activa la síntesis de glucosa a partir de aminoácidos, glicerol o ácido láctico.
• Lipólisis: Se activa el catabolismo de los lípidos.

Se desactivan:

• Glucogenosíntesis: No se almacena glucosa, por tanto, no hay síntesis de glucógeno.
• Glucólisis: Como no hay glucosa, se inhibe la ruta de degradación.
• Lipogénesis: No hay síntesis de lípidos.

Cuando Estamos Bien Nutridos: Vías Metabólicas Activas

Se activan:

• Glucogenosíntesis: La glucosa se almacena como glucógeno en el hígado y en los músculos.
• Glucólisis: Se activa la degradación de la glucosa en el citoplasma de las células.
• Lipogénesis: Se activa el anabolismo de los lípidos para almacenar grasa en forma de triglicéridos.
• Glucogenólisis: Ocurre en el citoplasma de las células y es la degradación de glucógeno para obtener glucosa.
• Lipólisis: Hay degradación de lípidos, pues se cuenta con el material o los insumos para ello.

Respiración Celular y Fermentación: Producción de Energía sin Oxígeno

La respiración celular anaeróbica es una ruta metabólica que ocurre en el citoplasma en organismos como los hongos, bacterias y otros organismos que viven en ambientes anaeróbicos (aguas estancadas o animales). Es similar a la aeróbica porque usa una cadena respiratoria para producir ATP. Los agentes oxidantes inorgánicos tienen una capacidad para extraer electrones menor que la del O₂.

Fermentación: Liberación de Energía de la Glucosa

La fermentación libera la energía de la glucosa y conduce a la formación de compuestos energéticos. Las moléculas de ATP se producen por medio de la fosforilación a nivel de sustrato durante la glucólisis. Durante este proceso se forman 2 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa.

Tipos de Fermentación:

• Alcohólica: Se produce cuando ciertas enzimas descarboxilan el piruvato y se genera CO₂ y acetaldehído. El compuesto que se forma a partir del acetaldehído es el alcohol etílico (ejemplos: pan, cerveza).
  C₆H₁₂O₆ + 2ADP + 2Pi → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2ATP
• Láctica: Sucede cuando el NADH producido en la glucólisis cede átomos de hidrógeno al piruvato. Se reduce a lactato. Este tipo es efectuada por bacterias y hongos.
  C₆H₁₂O₆ + 2ADP + 2Pi → 2C₃H₆O₃ + 2ATP
  ¿Qué sensación produce la acumulación de lactato? Fatiga muscular.

Genética y Cromosomas: La Base de la Herencia

En las células eucariotas, el ADN se encuentra en el núcleo asociado a unas proteínas llamadas histonas. La cromatina es el complejo de ADN y histonas. Los cuerpos de cromatina condensada que se observan durante la división celular se conocen como cromosomas.

Diploide simboliza 2n (dos juegos de cromosomas) y haploide simboliza n (un juego). Los seres humanos tienen 46 cromosomas y 23 pares. Los gametos poseen 23 cromosomas.

Un par homólogo es un cromosoma idéntico a su par. Locus (o loci en plural) es el lugar donde se encuentra un gen. Durante la meiosis, los cromosomas homólogos se recombinan por medio del entrecruzamiento, de esta forma intercambian fragmentos para nuevas combinaciones.

Los cromosomas están compuestos por una región más condensada llamada centrómero. Las regiones de los brazos se denominan p (brazo corto) y q (brazo largo). El telómero tiene como función mantener la estabilidad estructural.

Las cromátidas hermanas son estructuras dobles unidas por el centrómero. El par de cromosomas sexuales determina el sexo del individuo. Los cromosomas no sexuales son autosomas y los sexuales son alosomas (22 pares de autosomas y 1 par de alosomas). Cromosoma Femenino (XX) y Masculino (XY). Los cromosomas telocéntricos no existen en humanos.

Tipos de Cromosomas según la Posición del Centrómero:

• Metacéntrico
• Submetacéntrico
• Acrocéntrico
• Telocéntrico

Un cariotipo es el registro gráfico de la composición cromosómica de un organismo.

Ciclo de Krebs y Cadena Respiratoria: Vías Clave de la Respiración Aeróbica

Ciclo de Krebs: Es un proceso metabólico que ocurre en la matriz mitocondrial. Consiste en una serie de reacciones químicas en las que el acetil-CoA se oxida completamente, generando CO₂ y moléculas energéticas como ATP, NADH y FADH₂.

Cadena Respiratoria: Es un proceso que ocurre en la membrana interna de la mitocondria, donde los electrones del NADH y FADH₂ se utilizan para producir ATP. El oxígeno actúa como aceptor final de electrones y se forma agua.

Clasificación de los Cromosomas Humanos por Grupos