Anabolismo y Catabolismo Como se mencionó con anterioridad, el metabolismo comprende una serie de transformaciones químicas y procesos energéticos que ocurren en el ser vivo. Para que sucedan cada una de esas transformaciones se necesitan enzimas que originen sustancias que sean a su vez, productos de otras reacciones. El conjunto de reacciones químicas y enzimáticas se denomina ruta o vía metabólica.

Anabolismo y Catabolismo En las rutas metabólicas se necesitan numerosas y específicas enzimas que van conformando los pasos y productos intermedios de las rutas. Pero, además, son necesarios varios tipos de moléculas indispensables para su desarrollo final: Metabolitos: moléculas que ingresan en la ruta para su degradación o para participar en la síntesis de otras sustancias más complejas. Nucleótidos: moléculas que permiten la oxidación y reducción de los metabolitos. Moléculas energéticas: ATP o la Coenzima A que, al almacenar o desprender fosfato de sus moléculas, liberan o almacenan energía. Moléculas ambientales: oxígeno, agua, dióxido de carbono, etc. que se encuentran al comienzo o final de algún proceso metabólico.

Anabolismo y Catabolismo En los seres vivos hay dos tipos principales de procesos metabólicos, como dos caminos diferentes; en uno se construye y en el otro se descompone, se degrada. Estos procesos se llaman anabolismo y catabolismo, y están relacionados entre sí. a) El catabolismo es el metabolismo de degradación de sustancias con liberación de energía. b) El anabolismo es el metabolismo de construcción de sustancias complejas con necesidad de energía en el proceso.

Anabolismo y Catabolismo

Anabolismo y Catabolismo Catabolismo: Son una serie de reacciones de oxidación (pérdida de electrones) mediante las cuales los compuestos orgánicos complejos (carbohidratos, lípidos, proteínas, etc.) que proceden del medio externo o de reservas internas, ricos en energía, se degradan total o parcialmente, transformándose en otros compuestos más sencillos (CO2, H2O, ácido láctico, amoniaco, etc.), con menos energía, por lo tanto en estos procesos se libera energía que se almacena en forma de ATP y será utilizada por el organismo para realizar sus actividades. Los procesos catabólicos son por consiguiente: oxidativos y exotérmicos o exergónicos. A-B  A + B + Energía. Donde A-B es una molécula compleja (carbohidrato, lípido, etc.)

Anabolismo y Catabolismo La energía liberada durante el catabolismo será utilizada por la célula para realizar sus actividades vitales; por ejemplo, la energía que las células musculares utilizan para contraerse, la que se emplea para mantener la temperatura del cuerpo, la que se consume en los procesos anabólicos, o la energía necesaria para síntesis de moléculas, etc. En el ser humano la fuente principal de energía es el catabolismo de la glucosa, sin embargo en condiciones de ayuno, cuando no existe un suministro suficiente de glucosa para las células, los lípidos pasan a ser la principal fuente de energía.

Anabolismo y Catabolismo Las reacciones catabólicas se caracterizan por lo siguiente: a) Son reacciones degradativas, mediante ellas compuestos complejos se transforman en otros más sencillos. b) Son reacciones de oxidación, mediante las cuales se oxidan los compuestos orgánicos más o menos reducidos, liberándose electrones que son captados por coenzimas oxidados que se reducen.

Anabolismo y Catabolismo c) Son reacciones exotérmicas o exergónicas en las que se libera energía que se almacena en forma de ATP. d) Son procesos convergentes mediante los cuales a partir de compuestos muy diferentes se obtienen siempre los mismos compuestos (CO2, ácido pirúvico, etanol, etc.) Son procesos catabólicos la degradación de glúcidos, de lípidos, de aminoácidos y de ácidos nucleicos.

Anabolismo y Catabolismo Tipos de procesos catabólicos: Según el grado de oxidación del sustrato y de cual sea el aceptor final de los electrones que se desprenden en las oxidaciones, se diferencian dos tipos de procesos catabólicos: 1.- La respiración celular y 2.- Las fermentaciones. Estos temas serán abordados en el capítulo siguiente.

Anabolismo y Catabolismo El anabolismo o fase constructiva: Es el conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales, la célula sintetiza todos los materiales que requiere para hacer sus funciones, a partir de compuestos sencillos (inorgánicos u orgánicos) se sintetizan moléculas más complejas (proteínas, carbohidratos, lípidos, etc. ). Mediante estas reacciones se crean nuevos enlaces por lo que se requiere un aporte de energía que provendrá del ATP.

Anabolismo y Catabolismo Las moléculas sintetizadas se utilizaran por las células para formar sus componentes celulares y así poder crecer y renovarse, formar nuevas células, o serán almacenadas como reserva para su posterior utilización como fuente de energía. En resumen, el anabolismo es la parte del metabolismo que se encarga de la construcción de moléculas orgánicas. Esta construcción parte de moléculas pequeñas y oxidadas. Es necesario reducirlas, para lo que se requiere energía (ATP) y poder reductor (NADPH) que se obtienen del catabolismo o de la conversión de la energía lumínica en el caso de los organismos fotosintéticos.

Anabolismo y Catabolismo Las reacciones anabólicas se caracterizan por lo siguiente: a) Son reacciones de síntesis, mediante ellas a partir de compuestos sencillos se sintetizan otros más complejos. b) Son reacciones de reducción, mediante las cuales compuestos más oxidados se reducen, para ello se necesita electrones que se los ceden los coenzimas reducidos (NADH, FADH2 etc.) que al cederlos se oxidan.

Anabolismo y Catabolismo c) Son reacciones endergónicas que requieren un aporte de energía que procede de la hidrólisis del ATP. d) Son procesos divergentes debido a que, a partir de unos pocos compuestos se pueden obtener una gran variedad de productos.

Anabolismo y Catabolismo Son procesos anabólicos: a) La fotosíntesis, b) La quimiosíntesis, c) La síntesis de glúcidos, d) La síntesis de lípidos, e) La síntesis de proteínas y f) La síntesis ácidos nucleicos.