Metabolismo
Conocemos con el nombre de Metabolismo al conjunto de reacciones bioquímicas que ocurren en las células del cuerpo.
Mediante el Metabolismo se transforman los alimentos que ingerimos en la energía necesaria para realizar las funciones del organismo, tales como son:
Respiración.
Circulación de la sangre.
Regular la temperatura corporal.
Contracción muscular.
Funcionamiento del Sistema Nervioso.
Digestión de los alimentos y materiales.
Eliminación de desechos a través de orina y heces.
Funcionamiento de todo el sistema hormonal.
El Metabolismo tiene dos objetivos principales:
Obtener la energía que pueda utilizar la célula.
Fabricar los propios compuestos que serán almacenados como reserva.
El Metabolismo se divide en dos procesos complementarios que son Catabolismo y Anabolismo.
Mediante los procesos catabólicos se libera energía, como ocurre por ejemplo en la degradación de la glucosa o glucogénesis.
Mediante los procesos anabólicos se utiliza la energía liberada en el proceso anterior para construir componentes de las células, como las proteínas y los ácidos nucleicos.
El catabolismo y el anabolismo son procesos interrelacionados y que dependen uno de otro.
Reacciones Catabólicas
En general son reacciones de degradación que transforman compuestos nutritivos complejos en otros más sencillos.
Son reacciones oxidativas mediante las cuales se oxidan los compuestos orgánicos liberando electrones que son captados por coenzimas que a su vez se reducen.
Consisten en reacciones exergónicas en las que se libera energía que se almacena en forma de ATP.
Son reacciones convergentes mediante las cuales, a partir de compuestos diferentes, se obtienen siempre las mismas moléculas, tales como CO2, etanol, ácido pirúvico, etc. Los ejemplos son la fermentación o los procesos respiratorios.
Reacciones Anabólicas
Son reacciones de síntesis porque a partir de compuestos sencillos se forman otros más complejos.
Se trata de reacciones de reducción mediante las que compuestos más oxidados se reducen. Para ello necesitan los electrones que ceden las coenzimas reducidas, las cuales se oxidan.
Son reacciones endorgónicas que requieren un aporte de energía que procede de la descomposición del ATP.
Son reacciones divergentes ya que a partir de pocos compuestos se pueden obtener una gran cantidad de productos.
Ejemplos de anabolismo son la fotosíntesis de las plantas o la síntesis de proteínas e los animales.
Rutas Metabólicas
En las células se producen reacciones metabólicas, tanto anabólicas como catabólicas, relacionadas entre sí y que forman las llamadas Rutas Metabólicas.
Mediante las reacciones químicas que se producen en estas rutas, un producto inicial se transforma en un producto final y los productos intermedios que van surgiendo se llaman metabolitos. Todas estas reacciones están catalizadas por enzimas específicas.
Tipos de Rutas Metabólicas
Las rutas metabólicas pueden ser:
Lineales. Cuando el producto inicial de la ruta es distinto del producto final.
Cíclicas. Cuando el producto de la última reacción es el sustrato de la reacción inicial de la ruta.
Rutas metabólicas complejas. Cuando el producto final de una ruta es el inicial de otra ruta con la que está enlazada la primera.
Características de las Rutas Metabólicas
Todas las rutas del Metabolismo están reguladas por enzimas y cada reacción tiene su propio enzima.
En todas las rutas hay una reacción inicial que es irreversible y que desprende la energía necesaria para llegar hasta el final del proceso.
Cada Ruta Metabólica tiene un compartimento específico, lo que permite regularla de forma eficaz.
Las rutas en los dos sentidos nunca pueden ser iguales. Pueden tener numerosos pasos comunes, pero no todos. Los pasos distintos son los que aseguran los procesos en los dos sentidos.
Tipos Metabólicos de los Seres Vivos
Los seres vivos utilizan fuentes de carbono, de hidrógeno y de energía para obtener las biomoléculas que necesitan para vivir.
1) Según la fuente de carbono que utilizan, existen dos tipos:
Autótrofos. Que utilizan como fuente de carbono el CO2. Por ejemplo los vegetales verdes y muchas bacterias.
Heterótrofos. Que utilizan como fuente de carbono los compuestos orgánicos tal como hacen animales, hongos y muchas bacterias.
2) Dependiendo de la fuente de energía que utilicen, tenemos dos grupos:
Fotosintéticos. Utilizan como fuente de energía la luz solar.
Quimiosintéticos. Utilizan como fuente la energía que se libera en reacciones químicas oxidativas.
3) Según la fuente de Hidrógeno que utilizan, pueden ser:
Litótrofos. Utilizan como fuente de Hidrógeno compuestos inorgánicos, como H2O, H2S, …
Organótrofos. Utilizan como fuente de Hidrógeno moléculas orgánicas.
Tomando en consideración todos los aspectos anteriores, se pueden diferenciar cuatro tipos metabólicos en los seres vivos:
-Fotolitótrofos o fotoautótrofos. También se llaman fotosintéticos. Estos seres para sintetizar sus biomoléculas utilizan:
Como fuente de carbono, el CO2.
Como fuente de hidrógeno, compuestos inorgánicos.
La luz solar como fuente de energía.
A este grupo pertenecen las plantas, las algas o las bacterias fotosintéticas del azufre.
-Fotoorganótrofas o fotoheterótrofas. Son seres que utilizan:
Como fuente de carbono, compuestos orgánicos.
Como fuente de hidrógeno, compuestos orgánicos.
A este grupo pertenecen bacterias púrpuras no sulfuradas.
-Quimiolitótrofas o quimioautótrofas o quimiosintéticas. Utilizan:
Como fuente de carbono el CO2.
Compuestos inorgánicos como fuente de hidrógeno.
Como fuente de energía, la que desprenden los compuestos inorgánicos en sus reacciones químicas.
A este grupo pertenecen las llamadas bacterias quimiosintéticas, como son las bacterias nitrificantes o las fenobacterias, etc.
-Quimioorganótrofos o quimioheterótrofos. Son seres que utilizan:
Compuestos orgánicos como fuente de carbono.
Como fuente de hidrógeno, compuestos orgánicos.
Como fuente de energía, la que se desprende de las reacciones químicas de los compuestos.
A este grupo pertenecen los animales, los hongos, los protozoos y la mayoría de las bacterias.
El Tema: Metabolismo. Qué es el Metabolismo, ha sido revisado, elaborado y resumido por la Dra. María Julia Romero Martín, Especialista en Medicina Interna, para publicar en: www.tumedicoaltelefono.es