METABOLISMO

EL METABOLISMO

El metabolismo es el conjunto de procesos y transformaciones químicas a través de las cuales se renuevan las diversas sustancias del organismo. Se activa después de la digestión, y se basa en la reabsorción y la transformación de las sustancias alimenticias. El metabolismo tiene dos componentes. El anabolismo, (creación de sustancias) que es el proceso de síntesis por el que se elaboran sustancias indispensables para el funcionamiento del organismo, y que necesitan ser renovadas continuamente; y el catabolismo, (destrucción de sustancias) en el que se produce energía - calorías - mediante la rotura o fraccionamiento de otras sustancias. Durante el metabolismo, el organismo desprende una cantidad variable de energía. La cantidad mínima de energía que necesita el organismo en reposo, por el sólo hecho de estar vivo, es el metabolismo basal.
Cada persona tiene un metabolismo distinto, y sus particularidades vienen inscritas en los genes. Sin embargo, el metabolismo no es algo inmutable, y puede sufrir modificaciones. El ejercicio, por ejemplo, hace aumentar el metabolismo, así como todo lo que comporte una liberación de adrenalina, como el esfuerzo, el estrés, el miedo o la ansiedad. El sueño, en cambio, desciende el metabolismo.
La edad también influye en el metabolismo; por ejemplo, un recién nacido tiene un metabolismo dos veces más activo que un adulto. Vivir en zonas frías también aumenta el metabolismo, mientras que la desnutrición o una dieta descompensada o extrema, reducen el metabolismo en un 25%.

RUTAS METABÓLICAS DE LOS BIOCOMPUESTOS

El metabolismo se produce en las células, sin embargo, los principales protagonistas de este proceso son dos: la glándula tiroides y el hígado.

La glándula tiroides, ubicada en el cuello, segrega unas hormonas que regulan el ritmo de nuestro metabolismo. Si algo funciona mal en la glándulas tiroides, sus repercusiones afectan a todo el organismo. En el caso de hipotiroidismo - la tiroides segrega poca cantidad de hormonas - el metabolismo se ralentiza, lo cual tiene repercusiones especialmente graves en los niños durante la edad de crecimiento. En el caso de hipertiroidismo - es decir, cuando la secreción de la tiroides es excesiva - el metabolismo se acelera, lo que comporta una combustión más intensa de los alimentos, así como una aceleración de la respiración y de los latidos del corazón.
Si la glándula tiroides es quien "dirige" el metabolismo, la "fábrica" es el hígado. Este órgano es el que interviene más intensamente en los procesos de transformación metabólicos. Una vez los alimentos ya han sido digeridos por el estómago, los componentes útiles son absorbidos por la sangre y transportados al hígado. Así, en el hígado se produce la síntesis de sustancias a partir de los hidratos de carbono, como la glucosa o la sacarosa. La síntesis de la glucosa es de vital importancia, ya que algunos órganos, como el corazón o el cerebro, sólo pueden obtener energía a través de la glucosa. En el hígado, además, también se sintetizan proteínas muy importantes para el organismo, como la albúmina, el fibrinógeno o la haptoglobina.

Las reacciones catabólicas liberan energía; un ejemplo es la glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esta energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como lo son las proteínas y los ácidos nucleicos. El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados que hacen al metabolismo en conjunto, puesto que cada uno depende del otro.

La economía que la actividad celular impone sobre sus recursos obliga a organizar estrictamente las reacciones químicas del metabolismo en vías o rutas metabólicas, donde un compuesto químico (sustrato) es transformado en otro (producto), y este a su vez funciona como sustrato para generar otro producto, siguiendo una secuencia de reacciones bajo la intervención de diferentes enzimas (generalmente una para cada sustrato-reacción). Las enzimas son cruciales en el metabolismo porque agilizan las reacciones físico-químicas, pues hacen que posibles reacciones termodinámicas deseadas pero "desfavorables", mediante un acoplamiento, resulten en reacciones favorables. Las enzimas también se comportan como factores reguladores de las vías metabólicas, modificando su funcionalidad –y por ende, la actividad completa de la vía metabólica– en respuesta al ambiente y necesidades de la célula, o según señales de otras células.

El metabolismo de un organismo determina qué sustancias encontrará nutritivas y cuáles encontrará tóxicas.

Biomoléculas principales

La mayor parte de las estructuras que componen a los animales, plantas y microbios pertenecen a alguno de estos tres tipos de moléculas básicas: aminoácidos, glúcidos y lípidos (también denominados grasas).

Aminoácidos y proteínas

Las proteínas están compuestas por los aminoácidos, dispuestos en una cadena lineal y unidos por enlaces peptídicos. Las enzimas son proteínas que catalizan las reacciones químicas en el metabolismo. Otras proteínas tienen funciones estructurales o mecánicas, como las proteínas del citoesqueleto que forman un sistema de andamiaje para mantener la forma de la célula. Las proteínas también son partícipes de la comunicación celular, la respuesta inmune, la adhesión celular y el ciclo celular.

Lípidos

Los lípidos son las biomoléculas que más diversidad presentan. Su función estructural básica es formar parte de las membranas biológicas como la membrana celular, o bien como recurso energético. Los lípidos son definidos normalmente como moléculas hidrofóbicas o anfipáticas, que se disuelven en solventes orgánicos como la bencina o el cloroformo. Las grasas son un grupo de compuestos que incluyen ácidos grasos y glicerol; una molécula de glicerol junto a tres ácidos grasos éster dan lugar a una molécula de triglicérido. Se pueden dar variaciones de esta estructura básica, que incluyen cadenas laterales como la esfingosina de los esfingolípidos y los grupos hidrofílicos tales como los grupos fosfato en los fosfolípidos. Esteroides como el colesterol son otra clase mayor de lípidos sintetizados en las células.

Carbohidratos

Los carbohidratos son aldehídos o cetonas con grupos hidroxilo que pueden existir como cadenas o anillos. Los carbohidratos son las moléculas biológicas más abundantes, y presentan varios papeles en la célula; algunos actúan como moléculas de almacenamiento de energía (almidón y glucógeno) o como componentes estructurales (celulosa en las plantas, quitina en los animales). Los carbohidratos básicos son llamados monosacáridos e incluyen galactosa, fructosa, y el más importante la glucosa. Los monosacáridos pueden sintetizarse y formar polisacáridos.

Nucleótidos

Los polímeros de ADN (ácido desoxirribonucléico) y ARN (ácido ribonucléico) son cadenas de nucleótidos. Estas moléculas son críticas para el almacenamiento y uso de la información genética por el proceso de transcripción y biosíntesis de proteínas. Esta información se encuentra protegida por un mecanismo de reparación del ADN y duplicada por un mecanismo de replicación del ADN. Algunos virus tienen un genoma de ARN, por ejemplo el HIV, y utilizan retrotranscripción para crear ADN a partir de su genoma viral de ARN; estos virus son denominados retrovirus. El ARN de ribozimas como los ribosomas es similar a las enzimas y puede catabolizar reacciones químicas. Los nucleósidos individuales son sintentizados mediante la unión de bases nitrogenadas con ribosa. Estas bases son anillos heterocíclicos que contienen nitrógeno y, según presenten un anillo o dos, pueden ser clasificadas como pirimidinas o purinas, respectivamente. Los nucleótidos también actúan como coenzimas en reacciones metabólicas de transferencia en grupo.

Observa el siguiente vídeo sobre la forma como funciona el sistema digestivo. 

Después de haber visto el vídeo responde la siguiente guía y envíala al correo de tu profesora o entrégala en medio físico en hojas de examen.

DESCRIPCIÓN

¿Por qué nuestro cuerpo necesita más de 7 metros de intestinos? Ésta es la oportunidad para descubrirlo. Viajaremos por el aparato digestivo y descubriremos cómo trabajan el esófago, el estómago y los intestinos. Descubriremos qué es lo que produce gases, calambres,estreñimiento, acidez, úlceras e intolerancia a la lactosa.

I. Activación de conocimientos previos.

1. ¿Qué órganos crees que participan en la digestión?

2. ¿Qué recomendaciones consideras importantes para tener una buena digestión?

II. Ve el vídeo del minuto 5 al 10 y responde las siguientes preguntas

1. ¿Cómo se le llama al proceso que convierte el alimento en piezas más pequeñas?

2. ¿Qué ataca a la comida cuando está en el estómago?

3. ¿En qué órgano se convierte el alimento en moléculas individuales que puede absorber el torrente sanguíneo?

4. ¿Qué le sucede al alimento que no es absorbido por el cuerpo?

5. ¿Porqué órgano pasa el alimento al estómago?

6. ¿Cómo se llama el fluido que se produce en el estómago al moler lo que masticas?

7. ¿Qué puede causar una gastroenteritis viral común, una influenza estomacal o un mareo en movimiento?

8. ¿Cuáles son subproductos normales de la digestión?

9. ¿Cuántas veces es normal eructar al día?

10. ¿Qué sucede cuando el alimento se mueve demasiado rápido por el tracto digestivo?

11. ¿Qué se produce cuando el alimento se mueve demasiado lento por el tracto digestivo y se absorbe más agua?

12. ¿Qué puede estimular los músculos intestinales?

13. ¿Qué pasa cuando el ácido fluye desde el estómago hacia el esófago y provoca dolor y malestar?

14. Menciona tres problemas que causa el GERD además de acidez.

15. ¿Por qué es verde el intestino delgado?

III. Ve el video del minuto 9 al 18 y relaciona las siguientes columnas. escribe la letra correspondiente en el paréntesis para completar la información dada en cada número.

( ) 1. Es un azúcar natural que se A. Intolerancia a la lactosa encuentra en la leche...

( ) 2. Es una enzima que digiere B. Vitamina K la lactosa...

( ) 3. Padecimiento al no poseer C. Intestino delgado suficiente lactasa para digerir la lactosa...

( ) 4. Las personas con intolerancia D. Bacterias a la lactosa sufren de...

( ) 5. La lactosa que no se digiere E. Hinchazón y calambres lleva fluido al...

( ) 6. Fluido en el intestino delgado F. Lactosa causa...

( ) 7. Se alimentan en el intestino G. Sigmoidoscopía grueso y despiden gases...

( ) 8. El intestino grueso produce... H. Lactasa

( ) 9. A las protuberancias del I. Pólipos intestino grueso se les llama...

( ) 10.Anteriormente, en lugar de una J. Calambres y gases colonoscopía, se recomendaba una...

IV. Ve el vídeo del minuto 8 al 30 y decide si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos. Escribe v (verdadero) o f (falso) en el paréntesis.

( ) 1. El esófago produce ácido y enzimas.

( ) 2. Las proteínas se descomponen en el estómago.

( ) 3. El GERD no sólo es un tipo de acidez.

( ) 4. El GERD generalmente causa cáncer de esófago.

( ) 5. Una úlcera puede tener diversos grados.

( ) 6. Una úlcera nunca puede perforarse.

( ) 7. No se conoce realmente la causa principal de las úlceras.

( ) 8. El Helicobacter pylori se puede atacar con antibióticos.

( ) 9. El dolor de una úlcera llega a ser muy fuerte.

( )10.El intestino delgado tiene una gran superficie de absorción.

V. Ver el vídeo del minuto 1 al 14 y localizar la siguiente información, usar la tabla de letras y las claves para completar las palabras. encontrar las coordenadas que faltan para cada letra de las palabras y escribirlas en paréntesis debajo de cada letra. seguir el ejemplo .

Un felino: G       A    T     O

             (3,5)  (1,5) (3,4) (2,1)

5	A	L	G	V	D
4	K	N	T	P	H
3	Q	C	B	Ñ	S
2	F	U	J	Y	Z
1	I	O	R	E	M
	1	2	3	4	5

1. El comer de más, beber alcohol o fumar puede causar...

___ ___ ___ ___ ___ ___

(1,5)     (5,5)      (5,2)

2. Los medicamentos contra la acidez que alivian el dolor al neutralizar el ácido

estomacal se conocen como...

___ ___ ___ ___ ___  ___ ___  ___ ___ ___

(1,5)      (3,4)      (2,3)       (5,5) (5,3)

3. Los medicamentos contra la acidez que reducen la cantidad de ácido que

produce el estómago se llaman...

___   ___  ___  ___  ___  ___  ___    ___  ___  ___  ___  ___  ___ 2

(3,3)               (1,3)               (1,5)   (5,5)                (4,1)       (5,4)

4. A la forma extrema de acidez se le conoce como...

___ ___  ___   ___

(3,5)       (3,1)

5. La cirugía que se puede realizar para curar GERD consiste en reforzar el...

___ ___ ___ ___ ___ ___    ___ ___

(4,1)     (1,2)             (3,4)

___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___

(4,1)(5,3)           (1,5)(3,5)      (2,1)

___ ___ ___ ___   ___ ___  ___ ___

(1,1)     (1,2)        (3,1)       (3,1)

6. Es una parte del intestino delgado, el...

___ ___ ___ ___ ___ ___ ___

(5,5)      (2,1)     (4,1) (2,4)

7. La bacteria que causa las úlceras estomacales se conoce como...

___  ___  ___ ___ ___ ___ ___

(5,4) (4,4) (4,2)           (3,1)

8. Es una sustancia que proviene de la vesícula biliar.

___ ___ ___ ___ ___

(3,3)     (2,5)      (5,3)

9. Los elementos que ayudan a hacer muy pequeñas las moléculas del alimento

para ser absorbido por el intestino delgado son...

___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___  ___ ___ ___

(4,1)      (5,2)      (5,1)            (4,2)      (1,1) (2,5      (5,3)

10. La superficie de absorción de los alimentos en el intestino delgado es muy

amplia debido a las...

___ ___ ___ ___ ___ ___ ___    ___  ___  ___    ___

(1,5)      (3,1)      (3,5)      (5,3)  (4,2) (5,3)         (5,3)

___ ___ ___  ___   ___ ___ ___ ___

(4,4)             (4,1) (3,5)             (5,3)

11. Mantiene la coagulación normal de la sangre en el cuerpo...

___ ___ ___ ___    ___ ___ ___ ___ ___

(4,5)      (3,4)         (5,1)      (5,3)      (1,4)

12. Es una inspección del colon, porción principal del intestino grueso.

___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___

(2,3)      (2,5)      (2,4)            (2,3)      (4,4)

VI. Sopa de letras

Encuentra las siguientes palabras y enciérralas.

DIGESTIVO, NUTRIENTES, INTESTINO, ACIDEZ, ÚLCERAS, ESÓFAGO, ESTÓMAGO, HÍGADO, PÁNCREAS, ENZIMAS, MASTICAR,QUIMO,ALIMENTO,CONSTIPACIÓN, NÁUSEAS ,DIARREA,LAXANTES, INTESTINAL, ANTIÁCIDO, ESFÍNTER,INDIGESTIÓN ,REGURGITAR,TRAGAR, DIETA, DUODENO, ABDOMEN ,ACTERIA, ESPASMO,ANTIBIÓTICO,BILIS,CALAMBRES, LACTOSA,GASTROENTERITIS, GASTROESOFÁGICO, COLONOSCOPÍA.

C O L O N O S C O P I A L I M E N T O N L B I L I S D

O A D I E T A Q C A E B K P Ñ N C O S B C E E A N I U

N C L S U L U L C N R D S L L Z N A U S E A S X T O O

S V E A U I I O A C T O I N D I G E S T I O N A E E D

T P R A M A A T E R M M V E I M O E O R S U S N S D E

I I N O O B N P U E T E D O A A R S N A O T U T T I N

P O A C I U R M E A L N M P R S G F N C I R U E I S O

A C I D E Z O E A S E S L S R E C I L I I D A S N T H

C N OG A M O T S E O P S B E C C N O T E E A S O U I

I E S P A S M O L A C T O S A I N T E S T I N A L I G

O D I C A I T N A O L B R L O M I E P A A M A R F A A

N U T R I E N T E S O F A G O L O R O M D T N E L D D

G A S T R O E N T E R I T I S B A C T E R I A C O E O

O G A S T R O E S O F A G I C O L T R A G A R L I L E

A N T I B I O T I C O G S U S E C R A T I G R U G E R