Los motores de los anuros

Rana dalmatina (crédito: Jeffdelong, Wikipedia)
Rana dalmatina (crédito: Jeffdelong, Wikipedia)

Los anfibios anuros, al contrario que salamandras y tritones, no tienen cola. De adultos, viven en tierra, aunque muchas ranas mantienen una estrecha relación con masas de agua dulce. Algunos dan grandes saltos, como Rana dalmatina, por ejemplo, pero también los hay que dan saltos pequeñitos, bastante torpes, como otras ranas y como muchos sapos. Otros son incapaces de saltar, como el sapo corredor (Epidalea calamita), que se desplaza mediante breves carreras intercaladas por periodos de descanso, también breves. La diferencia más evidente entre unos y otros es la longitud de sus extremidades posteriores. Las de los buenos saltadores son más largas y delgadas.

Pero además de esa diferencia visible, hay otra que sin serlo, tiene gran importancia. Se trata de una diferencia bioquímica, gracias a la cual los buenos saltadores pueden sacar partido de su favorable constitución anatómica. Consiste en que los niveles de la enzima metabólica lactato deshidrogenasa (LDH) son más altos en las ranas del tipo de Rana dalmatina que en los anfibios del tipo de Epidalea calamita.

Veamos, en primer lugar, cuál es el papel de la enzima LDH en esta historia. Las enzimas son proteínas cuyo papel es el de catalizar los procesos biológicos; sin su concurso tales procesos se desarrollarían de forma extraordinariamente lenta. Por esa razón, es la dotación enzimática (el conjunto de enzimas de que dispone) de una célula la que determina, en gran medida, qué procesos se pueden desarrollar en esa célula y cuáles no. Como cualquier otro movimiento, los saltos se producen gracias a la contracción de células musculares. Por ello, la capacidad de saltar depende absolutamente del trifosfato de adenosina (ATP), molécula que contiene la energía procedente de los sustratos energéticos que son catabolizados (degradados metabólicamente) con ese fin. Así pues, las células musculares de las ancas de rana necesitan un importante aporte de ATP para poder desempeñar su función con normalidad.

Epidalea calamita (crédito: David Pérez, Wikipedia)
Epidalea calamita (crédito: David Pérez, Wikipedia)

Por otro lado, es sabido que en anfibios la síntesis aerobia[1] de ATP no es muy eficaz, dado que sus pulmones son bastante simples y la difusión del oxígeno desde los pulmones hasta las células musculares suele ser bastante limitada. Esto no suele ser un problema cuando no hay requerimientos especiales; pero sí lo es cuando sobre el anuro en cuestión se cierne alguna amenaza. Así, si una rana detecta un peligro responde dando un salto, cuanto más largo mejor. Lo que ocurre es que para surtir al músculo del ATP que se necesita bajo esas condiciones de alta demanda (por unidad de tiempo), los sistemas respiratorio y vascular no son capaces de aportar oxígeno lo suficientemente rápido. Por ello, además del metabolismo aerobio, estas ranas han de recurrir también a vías metabólicas anaerobias; esto es, han de utilizar rutas de síntesis de ATP que no requieren oxígeno.

Y esa es, precisamente, la diferencia entre unos y otros anuros, ya que el contar en su tejido muscular con una mayor o menor concentración de la enzima lactato deshidrogenasa es clave para poder recurrir en mayor o menor medida a las vías metabólicas anaerobias. Recordemos que los que disponen de alta concentración de LDH pueden dar grandes y rápidos saltos, al contrario de lo que ocurre a los que tienen baja concentración muscular de esa enzima.

La razón es simple: la LDH es la enzima que permite que se complete la vía anaerobia conocida como fermentación láctica[2] que es la que surte de ATP al músculo de forma muy rápida y sin necesitar oxígeno para ello. Por ello, si la concentración de LDH es alta, también lo es la tasa de producción de ATP en el músculo y lo contrario ocurre cuando la concentración de LDH es baja.

En cierto modo, las ranas son como los automóviles de Fórmula 1: para poder ir rápido no sólo se necesitan una buena carrocería y buenos neumáticos, el motor también ha de ser de gran potencia. Los sapos que dan saltitos tienen, desde ese punto de vista, un motor mucho más limitado.

Aquí un sapo corredor (Epidalea calamita)

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=erQC3miR_b8[/youtube]

 

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Nota: Esta historia la escribió mi amiga Miren Bego Urrutia en Uhandreak; yo me he limitado a traducirla al castellano.

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[1] Síntesis de ATP en la que interviene el oxígeno catabolizando sustratos hidrocarbonados (azúcares y grasas principalmente), y cuyos productos son el CO2 y H2O.

[2] La fermentación láctica no es sino la ruta conocida con el nombre de glucolisis, salvo que el piruvato resultante de la misma se convierte finalmente en lactato (o ácido láctico).

 



2 Comentarios

  1. La frase ” fermentación láctica[2] que es la que surte de ATP al músculo de forma muy rápida y sin necesitar oxígeno para ello.” no es del todo cierta, ya que la obtención del ATP se realiza en este caso mediante la glucolisis (2 ATP por molécula de glucosa oxidada parcialmente). La fermentación o reducción del ácido pirúvico (producto final de la glucolisis) hasta ácido láctico no rinde ATP. Se hace para regenerar los NAD+ necesarios para que la glucolisis no se detenga justo antes de las etapas de obtención del ATP. Esa es la finalidad de a fermentación.
    Saludos

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Por Juan Ignacio Pérez
Publicado el ⌚ 15 mayo, 2015
Categoría(s): ✓ General