medicina

Tema XII: Vías metabólicas y de transferencia de energía
Catabolismo y anabolismo. Vías catabólicas, anabólicas y anfibólicas. Ciclo de la
energía en las células. Distribución intercelular de las enzimas y sistemas enzimáticos.
El metabolismo
Es definido brevemente, como la suma total de las reacciones enzimáticas que tienen
lugar en la célula. Cuatro son las funciones específicas delmetabolismo:
Obtener energía química del entorno de los elementos orgánicos nutritivos o de la
luz solar
Convertir los elementos nutritivos exógenos en los precursores de los
componentes moleculares de las células.
Reunir los precursores para formar proteínas, ácidos nucleicos, lípidos y otros
componentes celulares.
Formar y degradar aquellas biomoléculas necesarias para las funciones celularesespecializadas.
Las secuencias reacciónales del metabolismo son semejantes en todas las formas de
vida especialmente las que se conocen como rutas metabólicas centrales.
Catabolismo y anabolismo
El metabolismo se divide en catabolismo y anabolismo:
El catabolismo: Es lo degradación enzimática, mediante reacciones de oxidación,
de moléculas nutritivas relativamente grandes (carbohidratos,lípidos y proteínas)
procedentes del entorno de la célula o de sus propios depósitos de reservas
nutritivas, hasta transformarlas en moléculas simples y menores, por ejemplo, ácido
láctico, ácido acético, CO 2 , amoníaco o urea. El catabolismo va acompañado de
liberación de energía libre, la cual se conserva en el ATP.
El anabolismo: Es la síntesis enzimática de componentes celularesrelativamente
grandes de la célula, ejemplo: polisacáridos, ácidos nucleicos, proteínas, lípidos a
partir de moléculas precursoras sencillas. Puesto que los procesos sintéticos
provocan un aumento en el tamaño y la complejidad de las estructuras, se necesita
la energía proporcionada por el enlace fosfato del ATP.
Tanto el catabolismo como el anabolismo son dos procesos simultáneos e
interdependientes,que pueden analizarse por separado. Cada uno de los procesos
abarca la secuencia de reacciones enzimáticas mediante las cuales se degrada o se
sintetiza el esqueleto covalente de una determinada biomolécula. Los intermediarios
químicos de este proceso se denominan metabolitos, y este proceso metabólico:
metabolismo intermedio. Acompañando a cada una de las reacciones químicas del
metabolismointermediario; tiene efecto un cambio de energía característico. En algunas
de las etapas de las secuencias catabólicas puede conservarse la energía química,
habitualmente en forma de energía del enlace fosfato y en ciertas etapas de las

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secuencias anabólicas puede utilizarse esa energía del enlace fosfato. Esta fase del
metabolismo se denomina acoplamiento energético. El metabolismointermedio y el
acoplamiento de energía están obligatoriamente interconectados y son
interdependientes. Por ello, cuando examinamos los esquemas metabólicos deberemos
analizar:
1. Las etapas de reacción por las que la estructura covalente del precursor se
altera para formar el producto.
2. Los cambios de energía química que acompañan a esta conversión.
Transformaciones catabólicas, anabólicasy anfibólicas
La degradación enzimática de cada uno de los principales elementos nutritivos (hidratos
de carbono, lípidos y proteínas) tiene lugar a través de cierto número de reacciones
enzimáticas consecutivas que se desarrollan en tres fases:
Fase I: En esta fase las grandes moléculas de los elementos nutritivos se
degradan hasta los principales componentes. Los polisacáridos sondegradados a pentosas o hexosas, los lípidos a ácidos grasos, glicerina y
otros componentes, y las proteínas a sus veinte aminoácidos constitutivos.
Fase II: Los numerosos productos distintos de la Fase I son recogidos y
convertidos en un número pequeño de moléculas más sencillas. Así, las
hexosas, las pentosas y la glicerina se degradan en el azúcar fosforilado de
tres átomos de carbono, el...