Contenido
- Cómo el metabolismo mantiene la homeostasis
- El ejemplo de la homeostasis de la glucosa
- Los pasos del ciclo de Krebs
- Las enzimas en la respiración celular
El ciclo de Krebs, llamado así por el bioquímico alemán-británico Hans Adolf Krebs, es una parte clave del metabolismo celular.
Para crecer y llevar a cabo sus funciones en el cuerpo, las células tienen que metabolizar la glucosa para producir energía. Luego pueden usar esta energía para sintetizar las moléculas orgánicas que el cuerpo necesita y para funciones específicas como el movimiento en las células musculares o la digestión en el estómago. En 1937, Krebs descubrió la reacción del ciclo de Krebs, también conocida como el ciclo del ácido cítrico, que forma una parte importante de este proceso metabólico.
En el curso de la división y metabolización de las moléculas de glucosa, las células deben asegurarse de que las numerosas variables corporales, como la temperatura, los latidos cardíacos y la respiración, se mantengan en niveles estables. La homeostasis describe el proceso mediante el cual las células regulan los efectos de las hormonas, las enzimas y el metabolismo para mantener el cuerpo funcionando correctamente, dentro de límites seguros.
Como parte de metabolismo de la glucosa, la regulación del ciclo de Krebs ayuda a las células con su homeostasis.
Cómo el metabolismo mantiene la homeostasis
Los organismos avanzados toman nutrientes y los metabolizan para que puedan llevar a cabo sus actividades normales. La principal fuente de energía metabólica es la descomposición de la glucosa en dióxido de carbono y agua en presencia de oxígeno.
Para mantener la homeostasis, los niveles de glucosa, oxígeno y productos metabólicos deben estar estrictamente regulados. Cada paso del proceso metabólico, incluidos los pasos del ciclo de Krebs, ayuda a regular las sustancias orgánicas que controla.
Los principales pasos metabólicos incluyen los siguientes:
Para cada paso, el cuerpo, sus órganos y sus células tienen que mantener variables corporales como la temperatura, los niveles de glucosa y la presión arterial en niveles normales. Esta regulación homeostática está controlada por la acción de las hormonas y enzimas que se requieren para que cada paso del metabolismo avance.
Si hay demasiado o muy poco de una sustancia en particular, una enzima acelerará o ralentizará los pasos metabólicos correspondientes hasta que se establezca nuevamente la homeostasis.
El ejemplo de la homeostasis de la glucosa
La glucosa es el principal aporte para la respiración celular y sus subproductos se utilizan en el ciclo de Krebs. El nivel de glucosa en la sangre debe controlarse dentro de un rango estrecho. Si no llega suficiente glucosa a las células, ya no podrán usar la respiración celular y el ciclo de Krebs como fuente de energía. En cambio, pueden comenzar a descomponer las grasas o incluso el tejido muscular.
Tener demasiada glucosa en la sangre también puede ser dañino. Primero, el cuerpo trata de eliminar la glucosa extra al eliminarla de la sangre en los riñones y eliminarla a través de la orina. La micción excesiva deshidrata el cuerpo y aumenta la concentración de glucosa en la sangre. Si el nivel de glucosa se vuelve demasiado alto, el individuo puede caer en coma.
La regulación de la glucosa está controlada por el páncreas.
Si el nivel de glucosa en la sangre es demasiado alto, el páncreas libera insulina al torrente sanguíneo. La insulina promueve el uso de glucosa en las células y ayuda con la respiración celular. El nivel de glucosa en la sangre luego disminuye. Si el nivel de glucosa es demasiado bajo, el páncreas le indica al hígado que libere más glucosa. El hígado puede almacenar el exceso de glucosa y lo libera para ayudar a mantener la homeostasis de la glucosa.
Los pasos del ciclo de Krebs
La función principal del ciclo de Krebs es convertir las enzimas que la cadena de transporte de electrones utiliza para producir energía. El ciclo es autónomo porque reutiliza sus componentes químicos en una secuencia que se repite constantemente. Las enzimas NAD y FAD se cambian a moléculas de alta energía NADH y FADH2 eso puede alimentar la cadena de transporte de electrones.
El ciclo de Krebs se compone de los siguientes pasos:
A través de su papel en la respiración celular, el ciclo de Krebs influye en la homeostasis de la glucosa. Mediante la regulación del metabolismo de la glucosa, puede desempeñar un papel importante en la homeostasis general del cuerpo.
Las enzimas en la respiración celular
Las enzimas que se producen durante la respiración celular ayudan a mantener las células en la homeostasis.
Se necesitan moléculas como NAD y FAD para que el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones continúen. Las enzimas adicionales aceleran o ralentizan el ciclo de Krebs dependiendo de la señalización celular. Las células señalan que indican un desequilibrio y solicitan el ciclo de Krebs para ayudar a mantener la homeostasis de las sustancias y variables en las que puede influir.
Dado que el ciclo de Krebs forma parte del cadena metabólica que usa glucosa y oxígeno mientras produce dióxido de carbono y agua, el ciclo puede influir en los niveles de estas cuatro sustancias y desencadenar ajustes en otras funciones metabólicas. Por ejemplo, si se requiere una alta tasa de metabolismo porque el cuerpo está realizando una actividad extenuante, los niveles de oxígeno en las células pueden disminuir. Un ciclo de Krebs más lento obliga al cuerpo a respirar más rápido y al corazón a bombear más rápido, entregando el oxígeno requerido a las células.
El mismo tipo de mecanismo puede influir en factores desencadenantes como el hambre, la sed o los intentos de aumentar o disminuir la temperatura corporal. El hambre y la sed harán que un individuo busque comida y agua. Alguien que siente demasiado calor sudará, buscará sombra y se quitará las prendas de vestir. Alguien que siente frío temblará, buscará un lugar cálido y agregará capas de ropa.
A través de su papel único en el metabolismo celular, el El ciclo de Krebs ayuda a mantener la homeostasis en el cuerpo e influye en el comportamiento también.