Biosíntesis
Biosíntesis es un multi-paso, enzima - catalizada proceso en el que los sustratos se convierten en más complejos productos en los organismos vivos. En la biosíntesis, los compuestos simples se modifican, se convierten en otros compuestos o se unen para formar macromoléculas . Este proceso a menudo consta de vías metabólicas . Algunas de estas vías biosintéticas están ubicadas dentro de un solo orgánulo celular , mientras que otras involucran enzimas que se encuentran dentro de múltiples orgánulos celulares. Ejemplos de estas vías biosintéticas incluyen la producción de nucleótidos y componentes de la membrana lipídica.. La biosíntesis suele ser sinónimo de anabolismo .
Los elementos previos para la biosíntesis incluyen: compuestos precursores , energía química (por ejemplo, ATP ) y enzimas catalíticas que pueden requerir coenzimas (por ejemplo , NADH , NADPH ). Estos elementos crean monómeros , los componentes básicos de las macromoléculas. Algunas macromoléculas biológicas importantes incluyen: proteínas , que se componen de monómeros de aminoácidos unidos mediante enlaces peptídicos , y moléculas de ADN , que se componen de nucleótidos unidos mediante enlaces fosfodiéster .
La biosíntesis ocurre debido a una serie de reacciones químicas. Para que se produzcan estas reacciones, son necesarios los siguientes elementos: [1]
Muchas macromoléculas intrincadas se sintetizan en un patrón de estructuras simples y repetidas. [4] Por ejemplo, las estructuras más simples de los lípidos son los ácidos grasos . Los ácidos grasos son derivados de hidrocarburos ; contienen una "cabeza" de grupo carboxilo y una "cola" de cadena de hidrocarburo. [4] Estos ácidos grasos crean componentes más grandes, que a su vez incorporan interacciones no covalentes para formar la bicapa lipídica. [4] Las cadenas de ácidos grasos se encuentran en dos componentes principales de los lípidos de la membrana: fosfolípidos y esfingolípidos . Un tercer componente principal de la membrana, el colesterol , no contiene estas unidades de ácidos grasos. [5]
La base de todas las biomembranas consiste en una estructura bicapa de fosfolípidos. [6] La molécula de fosfolípidos es anfipática ; contiene una cabeza polar hidrófila y una cola no polar hidrófoba . [4] Las cabezas de fosfolípidos interactúan entre sí y con los medios acuosos, mientras que las colas de hidrocarburos se orientan en el centro, lejos del agua. [7] Estas últimas interacciones impulsan la estructura bicapa que actúa como barrera para iones y moléculas. [8]
Hay varios tipos de fosfolípidos; en consecuencia, sus vías de síntesis difieren. Sin embargo, el primer paso en la síntesis de fosfolípidos implica la formación de fosfatidato o diacilglicerol 3-fosfato en el retículo endoplásmico y la membrana mitocondrial externa . [7] La ruta de síntesis se encuentra a continuación:
