Metabolismo



Con los fenómenos de incorporación, preparación y transporte de los
nutrientes y la penetración de éstos en las células terminan los
procesos preparatorios que ponen a las sustancias procedentes del
exterior en condiciones de poder incorporarse al conjunto de
reacciones químicas que tienen lugar en las células, para poder ser
transformados en componentes biológicos o en energía.

Todas estas reacciones químicas constituyen el metabolismo celular,
el cual, por tanto, puede definirse como el conjunto de reacciones
químicas que sufren los nutrientes en el interior de las células del
organismo.



El metabolismo consta de dos vertientes:






- Catabolismo: conjunto de reacciones químicas que tienen
como finalidad la obtención de energía mediante latransformación de sustancias complejas en otras más
sencillas. La energía obtenida es utilizada para realizar
trabajo mecánico y para la producción de calor. Es un proceso
oxidativo.
- Anabolismo: conjunto de reacciones químicas formadoras
de moléculas cada vez más complejas gracias al aporte de
energía. Es un proceso reductivo.

Como podemos observar, ambos procesos están íntimamenterelacionados, resultando un trasiego de energía entre ellos:



Catabolismo: AB → A + B + ENERGÍA
Anabolismo: A + B + ENERGÍA → AB



Antes de empezar este tema es interesante recordar la clasificación de
los organismos atendiendo a su fuente de carbono y de energía.



A) Según su fuente de carbono: Autótrofos. Su fuente de carbono es
inorgánica. Heterótrofos. Su fuente de carbono esorgánica.



B) Según su fuente de energía: Fotosintéticos. Su fuente de energía
es la luz. Quimiosintéticos. Su fuente de energía proviene de
reacciones químicas exotérmicas.

1.1. Catabolismo de glúcidos (glucólisis)


La glucólisis o ruta de Embden-Meyerhof-Parnas es una ruta
catabólica y oxidativa que convierte la glucosa en piruvato. Es la ruta
central del catabolismo de laglucosa en animales, plantas y
microorganismos, y se considera la ruta más antigua utilizada por los
seres vivos para obtener energía.



Consta de dos fases que están catalizadas por enzimas que se
encuentran solubles en el citoplasma (fig. 28.1):



1) Fase preparativa:




2) Fase oxidativa:




glucosa + 2 ATP → 2 gliceraldehído-3-fosfato
2 gliceraldehído-3-fosfato →2 piruvato + 4 ATP

A esta vía se pueden incorporar otras hexosas, como fructosa,
galactosa y manosa:





- Galactosa → galactosa-l-P → glucosa-l-P → glucosa-6-P.





- Fructosa → fructosa-6-P.
- Manosa → manosa-6-P → fructosa-6-P.

1.1.1. Balance energético de la glucólisis
El balance energético de la glucólisis es idéntico para cualquier
monosacárido:
 glucosa + 2ATP + 2 NAD+ + 4 ADP + 2 Pi
 2 piruvato + 2 ADP + 2 NADH + 2 H+ + 4 ATP
 Luego: 2 ATP + 2 NADH + H+ / mol de glucosa.

1.2. Catabolismo de lípidos (β-oxidación de los ácidos grasos)


Los lípidos son moléculas que poseen, entre otras, una función de
reserva de energía a largo plazo.



Los vertebrados poseen un tejido especializado en la síntesis y
almacenamiento de grasas, es eltejido adiposo. Los lípidos, y en
especial los triacilglicéridos, son movilizados en condiciones de
ayuno el través de la sangre, que los transporta hacia otros tejidos
donde son catabolizados para obtener energía.



El catabolismo de triacilglicélidos (TAG) consta de varias fases:



1) En el tejido adiposo los TAG son hidrolizados a glicerol y ácidos
grasos en una reacciónmatabolizada por una lipasa:




TAG + 3 H2O → glicerol + ác. grasos

2) El glicerol se incorpora fácilmente al metabolismo general de
glúcidos:


glicerol →
glucólisis

glicerol-3-P

→

dihidroxiacetona-P

→



3) Los ácidos grasos son transportados por la sangre hacia los tejidos
donde serán metabolizados (hígado, riñón, fibras musculares
aerobias).



a) En primer...