Fundamentos del Metabolismo Celular: Rutas, Enzimas y Reacciones Redox

Rutas del Metabolismo y Encrucijadas Metabólicas

El metabolismo trata de reacciones encadenadas; es decir, el producto de una reacción es el sustrato de la siguiente. Se establecen así una serie de reacciones encadenadas que se denominan rutas del metabolismo. A veces son ramificadas. De este modo, según las necesidades celulares, se pueden obtener productos diferentes a través de un mismo reactivo. Estas moléculas, que son el origen de las ramificaciones, se denominan encrucijadas.

El Rol de las Enzimas como Catalizadores Biológicos

Todas las reacciones metabólicas están catalizadas. Esto significa que necesitan la presencia de una molécula, denominada catalizador, para llevarse a cabo. Estas moléculas se caracterizan porque no intervienen como reactivos, no se consumen, son independientes y solo se requieren en una pequeña cantidad. Los catalizadores biológicos se llaman enzimas, y son moléculas proteicas específicas para cada reacción, por lo que cada reacción depende de una enzima concreta.

Reacciones de Oxidación-Reducción (Redox)

La mayor parte de las reacciones metabólicas son de oxidación-reducción, también conocido como redox. En la oxidación, las moléculas orgánicas se rompen en moléculas más pequeñas, produciendo energía. Por el contrario, la construcción de moléculas grandes a partir de otras más pequeñas tiene lugar mediante un proceso llamado reducción, que requiere energía. Una molécula se oxida cuando cede electrones y se denomina agente reductor. Por el otro lado, una molécula se reduce mediante la ganancia de electrones y se denomina agente oxidante. Para que una molécula pierda electrones es necesario que otra los gane. Esto significa que cuando una molécula se oxida, otra se reduce. Son procesos acoplados.

Clasificación de las Reacciones: Catabolismo y Anabolismo

Las reacciones metabólicas pueden clasificarse en dos grupos principales:

• Catabólicas: Son degradativas, es decir, pasan de moléculas complejas a otras más sencillas. La finalidad básica es la obtención o liberación de energía y son reacciones exergónicas.
• Anabólicas: Son constructivas, por lo que sirven para la síntesis de nuevas moléculas complejas a partir de otras sencillas. Se necesita un aporte energético y reciben el nombre de reacciones endergónicas.

Ambas trabajan acopladas para el correcto funcionamiento del organismo.