¿Por qué los aminoácidos, las purinas y las pirimidinas a menudo son factores de crecimiento, mientras que la glucosa no lo es?

Con mucha frecuencia hablamos de factores de crecimiento en el contexto de células cultivadas, ya sean eucariotas o procariotas. En este contexto, es importante entender que el cultivo crece por multiplicación celular, y el requisito principal para que una célula se reproduzca es poder generar suficientes proteínas y ADN para ambas células hijas: esencialmente tiene que duplicar la mayoría de sus proteínas. estructurales y enzimas, y su ADN.

El principal requisito para fabricar nuevas proteínas y ADN es la disponibilidad de compuestos que contienen nitrógeno: los aminoácidos y las bases nitrogenadas son la fuente principal y más fácilmente utilizada. Estas dos fuentes son en su mayoría inter-convertibles, ya que generalmente hay enzimas capaces de desmantelar un tipo de molécula y usar las partes para construir otro tipo diferente de molécula. (Esto es bastante cierto para las formas de vida de células individuales, y menos para los organismos multicelulares con células especializadas y requisitos).

Sin una fuente de nitrógeno, la celda se deja en su mayoría en sus propios dispositivos, y para reproducirla debe consumir alguna otra célula o canibalizarse para obtener los bloques de construcción necesarios. La parte más importante de la reproducción celular es la duplicación de las moléculas de ADN: si este paso se bloquea o evita de algún modo, la célula no se reproducirá en absoluto. La falta de suficientes fuentes de nitrógeno casi siempre es un “freno para el juego”.

Ahora, la glucosa y otros azúcares no contienen nitrógeno, por lo que solo se pueden usar como fuentes de energía (para “cargar” ADP en ATP, por ejemplo, o generar NADH + a partir de NAD para usar en reacciones de hidrogenación / reducción) y como fuentes para “partes de construcción” para las moléculas que no contienen nitrógeno o partes de las mismas. Se pueden usar para producir lípidos (para las membranas celulares y otros orgánulos) y otras moléculas no nitrogenadas como el colesterol. Pero por sí mismos -sin la presencia de algunas moléculas portadoras de nitrógeno- no pueden convertirse en aminoácidos o bases nitrogenadas. Ni uno solo.

TL; DR

Las moléculas que contienen nitrógeno son necesarias para la síntesis de las moléculas que forman la mayor parte de una célula -proteínas y ADN- y, sin una fuente de nitrógeno suficiente, la reproducción celular se ralentiza o simplemente se detiene. La glucosa y otros azúcares son necesarios para mantener las funciones celulares, pero no son suficientes para la reproducción.

No son realmente factores de crecimiento. El crecimiento de cualquier organismo se basa en la presencia de suficiente energía y moléculas.

Aminoácidos, purinas y pirimidinas Y carbohidratos (de la glucosa) son todos componentes de varias biomoléculas como proteínas, polisacáridos, nucleótidos, lípidos y moléculas de combinación.

Las biomoléculas se pueden metabolizar (digerir) para producir moléculas más pequeñas que se vuelven a ensamblar en nuevas moléculas o se usan para transferir energía en forma de ATP, NADH, FADH, NADPH y otros.

Esta es una forma de respuesta simplificada. Los aminoácidos, las purinas y las pirimidinas hacen el trabajo. Glucosa, un azúcar simple proporciona la energía.