¿Qué es la regulación metabólica?
La regulación metabólica es el proceso por el cual todas las células, desde bacterias hasta humanos, controlan los procesos químicos necesarios para la vida. El metabolismo se organiza en reacciones complejas dependientes de pasos llamadas vías metabólicas. Las proteínas especiales ubicuas llamadas enzimas son la forma principal en que estas vías están reguladas, aunque la concentración de nutrientes, productos de desecho y hormonas puede controlar las tasas metabólicas. Los trastornos metabólicos son enfermedades hereditarias causadas por la ausencia de enzimas clave que interrumpen la regulación normal de una vía dada.
El metabolismo describe las reacciones químicas por las cuales los organismos funcionan, desde la respiración celular hasta los eventos subyacentes a la digestión, el crecimiento y la reproducción. Los sistemas llamados vías metabólicas coordinan estas funciones y generalmente se inician o se detienen por proteínas llamadas enzimas. La regulación metabólica es la base del control biológico del metabolismo, ya que permite a las células vivas dirigir estas vías. En no vivaLos sistemas G, el equilibrio con el entorno exterior ocurre al final de las reacciones químicas, lo que mataría una célula viva. Por lo tanto, la regulación metabólica ayuda a mantener el sistema vivo en un estado químicamente equilibrado, llamado homeostasis.
La forma más básica de regulación metabólica ocurre cuando los genes instruyen a las células a producir enzimas y regular su cantidad. Además, en una vía metabólica, las moléculas experimentan cambios significativos y son utilizadas por la célula o procesadas para generar otro paso en la vía. Algunas de estas moléculas, llamadas sustratos, son medios efectivos de regulación metabólica a través de su concentración. La tasa de una vía metabólica cambiará, dependiendo de la disponibilidad y concentración de un sustrato, que debe unirse a una enzima para trabajar. Además de los sustratos, las enzimas a menudo dependen de otras enzimas y de vitaminas.
en unDdición al tipo de regulación metabólica más pasiva de "retroalimentación" por concentración de sustrato, existen controles directos en la mayoría de los organismos multicelulares. Incluso las plantas usan hormonas para controlar su metabolismo. En animales superiores, la regulación externa del metabolismo puede provenir de señales químicas que controlan la actividad enzimática, ya sea actuando directamente sobre las enzimas o afectando los genes que regulan su producción. Algunas formas de regulación metabólica cambian solo la tasa de tiempo a la que se produce un proceso bioquímico; Otros activan un proceso o evitan que comience. En los animales, la tasa metabólica controla las funciones de la respiración a la grasa corporal.
Hay muchos trastornos del metabolismo, incluidos miles de deficiencias congénitas de genes que codifican enzimas esenciales. Las enfermedades de la tiroides pueden cambiar radicalmente la tasa metabólica, causando obesidad o casi estrella. A veces, el metabolismo humano es excesivamente lento o rápido debido a los estados de la enfermedad y puede tratarse médicaly. Se puede decir que algunas drogas o sustancias nutricionales aumentan las tasas metabólicas al cambiar la tasa de vías involucradas con la digestión de carbohidratos o grasas. En pacientes con diabetes mellitus, por ejemplo, los efectos de la hormona insulina sobre el metabolismo del azúcar se ven comprometidos, y la insulina sintética debe administrarse para restaurar la regulación metabólica normal.