Funcionamiento del Metabolismo Celular: Catabolismo, Anabolismo y Rutas Energéticas

Conceptos Fundamentales del Metabolismo

Metabolismo: Es el conjunto de reacciones químicas mediante rutas metabólicas que son catalizadas y reguladas por enzimas.

Catabolismo: Conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales las moléculas orgánicas más o menos complejas (glúcidos, lípidos), que proceden del medio externo o de reservas internas, se rompen o degradan total o parcialmente transformándose en otras moléculas más sencillas (CO₂, H₂O, ácido láctico, amoníaco, etcétera) y liberándose energía en mayor o menor cantidad que se almacena en forma de ATP.

Anabolismo: Conjunto de reacciones metabólicas mediante las cuales, a partir de compuestos sencillos (inorgánicos u orgánicos), se sintetizan moléculas más complejas. Mediante estas reacciones se crean nuevos enlaces, por lo que se requiere un aporte de energía que provendrá del ATP.

Glucólisis: Ruta degradativa de la glucosa, la principal molécula energética del organismo. Es una de las rutas más importantes del metabolismo, ya que constituye uno de los primeros pasos en el procesamiento y aprovechamiento de la glucosa para la obtención de energía para la célula. La glucólisis puede considerarse como el proceso oxidativo de la glucosa, bien mediante su degradación hasta generar piruvato o bien mediante su fermentación para dar ácido láctico. La glucólisis es la forma más rápida de conseguir energía para una célula y, en el metabolismo de carbohidratos, generalmente es la primera vía de combustión.

El Proceso del Catabolismo y la Obtención de Energía

El catabolismo consiste en generar ATP mediante la obtención de energía. Esta energía se obtiene de los macronutrientes; en este caso, hidratos de carbono, lípidos y proteínas, que se descomponen en glucosa, ácidos grasos-glicerina y aminoácidos respectivamente. Estos macronutrientes, por acción de las enzimas (amilasa, proteasa y lipasa), pasan a la sangre, donde comienza la etapa 2.

Rutas Metabólicas de los Macronutrientes

• Los aminoácidos se convierten en cetoácidos; de ahí pasan a amoníaco y se expulsan por la orina.
• Los glúcidos realizan la glucólisis; en ella interviene el ácido pirúvico y se convierten en cetoácidos que el organismo no utiliza directamente. Los que sí pasan con la acetil coenzima A se convierten en carbono y agua.
• Los lípidos pasan con la acetil coenzima A y siguen la misma ruta.

Etapa 3: Cetogénesis y Ayuno Prolongado

En la etapa 3 entramos en una cetogénesis. Cuando el cuerpo no tiene glucosa debido a un ayuno prolongado, toma moléculas de ATP y empieza a quemarlas junto con acetona, por lo que aparecen los denominados cuerpos cetónicos.