El metabolismo está compuesto por un conjunto de reacciones químicas catalizadas por enzimas, cuyo objetivo es la obtención de materiales y energía para sustentar las funciones vitales. Este proceso se compone de dos aspectos complementarios: anabolismo y catabolismo.
Diferencia entre Metabolismo, Anabolismo y Catabolismo
- Anabolismo: tiene como finalidad la obtención de sustancias orgánicas complejas a partir de sustancias más simples y consume energía.
- Catabolismo: es un conjunto de procesos donde las moléculas complejas son degradadas a moléculas simples y va acompañado de producción de energía.
Los organismos se diferencian en la manera de procurarse compuestos inorgánicos del medio, donde todos los obtienen de una manera directa. Sin embargo, se diferencian en cómo van a obtener las sustancias orgánicas.
Metabolismo Autótrofo y Heterótrofo
- Autótrofos: organismos que obtienen las sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas, como el CO2, H2O, NO3-, P04-3, etc.
- Heterótrofos: son incapaces de elaborar los compuestos orgánicos a partir de compuestos inorgánicos, por lo que deben obtenerlos del medio.
Además de materiales, los organismos también necesitan energía, la cual puede ser obtenida de la luz (fototrofos) o de sustancias químicas (quimiotrofos), tanto orgánicas como inorgánicas.
Autótrofos y Heterótrofos: Diferencia y Ejemplos
Combinando la forma de obtener materiales y la de obtener energía, tendremos cuatro tipos básicos de metabolismo:
- Fotoautótrofos: obtienen la energía de la luz y los materiales a partir de sustancias inorgánicas. Ejemplo: las plantas verdes.
- Fotoheterótrofos: obtienen la energía de la luz y los materiales de sustancias orgánicas. Ejemplo: ciertas bacterias.
- Quimiolitótrofos: obtienen la energía de procesos químicos y los materiales a partir de sustancias inorgánicas. Ejemplo: ciertas bacterias, férricas, sulfurosas y nitrificantes.
- Quimioorganotrofos: obtienen la energía y los materiales a partir de sustancias orgánicas. Ejemplo: los animales y los hongos.
Ejemplo de Anabolismo en la Célula
El ATP es una molécula universal de energía, necesaria para cuando hace falta energía. Tiene dos enlaces anhidro de gran energía, que cuando se hidrolizan proporcionan energía. Las reacciones donde se requiere energía generalmente son redox, ya que se desprende energía al oxidar un compuesto, lo suficiente para formar ATP.
El NAD y el FAD son sustancias que se reducen al aceptar electrones y pueden producir energía. La fosforilación oxidativa y a nivel de sustrato son mecanismos para formar ATP que están acoplados a la oxidación de una molécula orgánica.
Fosforilación y Glucólisis
La glucólisis es un proceso anaeróbico, catabólico, que tiene lugar en el citoplasma. El punto de partida es la glucosa y el sistema enzimático que interviene es el más sencillo. Este proceso se compone de diversas reacciones, incluyendo la fosforilación de la glucosa, isomerización de la glucosa en fructosa, fosforilación de la fructosa, división de la fructosa, conversión de DHAP en gliceraldehído, entre otras.
En resumen, el metabolismo, anabolismo y catabolismo son procesos esenciales para la obtención de materiales y energía en los organismos. La diferencia entre metabolismo autótrofo y heterótrofo, así como los ejemplos de anabolismo celular, nos ayudan a comprender la importancia de estos procesos en la naturaleza.
