Metabolismo Celular: Anabolismo, Catabolismo y Vías Energéticas
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Conceptos Fundamentales del Metabolismo Celular
El metabolismo se define como el conjunto de procesos físicos y químicos del organismo que suponen intercambios y transformaciones de materia y energía.
Tipos de Procesos Metabólicos
- Anabolismo: Es el metabolismo de construcción de sustancias complejas, el cual requiere un aporte de energía en el proceso.
- Catabolismo: Es el metabolismo de degradación de las sustancias, lo que conlleva la liberación de energía.
Ejemplos de Procesos
- El proceso de sintetizar proteína es anabólico.
- El proceso de oxidación de ácidos grasos es catabólico.
Metabolismo Aeróbico y Anaeróbico
Se refiere a las diferentes formas en que las células obtienen energía a partir de los sustratos metabólicos.
- Metabolismo Aeróbico: Es el proceso químico mediante el cual se obtiene energía a partir del oxígeno. El oxígeno se combina con carbohidratos, grasas y proteínas para obtener energía.
- Metabolismo Anaeróbico: Es el proceso químico mediante el cual las moléculas se queman sin oxígeno para producir energía.
La Molécula Universal de Energía
La única molécula que la célula puede utilizar directamente para obtener energía es el ATP (Adenosín Trifosfato).
Vía Energética Anaeróbica Aláctica
El combustible que utiliza esta vía es ATP y PC (Fosfocreatina).
Rutas Catabólicas Iniciales
Las rutas catabólicas iniciales para la degradación de macronutrientes son:
- Glúcidos: Glucólisis
- Grasas: Beta-oxidación
- Proteínas: Desaminación
Producto Final de las Rutas Iniciales
El producto final común de estas rutas iniciales es el ácido pirúvico (o piruvato).
La Glucólisis
La glucólisis se produce en el citosol de la célula. Sirve para obtener energía por la vía anaerobia y también produce ácido pirúvico para poder continuar en la vía aerobia posterior (respiración celular).
Rendimiento de la Glucólisis
El rendimiento final de la glucólisis es de 2 ATP o 3 ATP (dependiendo del coste de transporte del NADH).
Destino del Ácido Pirúvico
- En ejercicios de alta intensidad, el ácido pirúvico se transforma en lactato.
- El lactato se utiliza como fuente de energía y es un factor limitante de la fatiga.
Etapas de la Respiración Celular
La respiración celular se produce en la Mitocondria.
Localización de las Etapas Aeróbicas
- El Ciclo de Krebs se produce en la matriz mitocondrial.
- La cadena respiratoria (o cadena de transporte de electrones) se produce en la membrana mitocondrial interna.
Rendimiento por Molécula Transportadora
La cantidad de ATP obtenida por cada molécula transportadora de electrones es:
- NADH: 3 ATP
- FADH2: 2 ATP
Rendimiento Final de la Respiración Celular
El rendimiento final total de la respiración celular (a partir de una molécula de glucosa) es de aproximadamente 36 ATP.
El Continuum Energético
El continuum energético indica que las tres vías energéticas (anaeróbica aláctica, anaeróbica láctica y aeróbica) trabajan al mismo tiempo durante cualquier tipo de ejercicio, ya sea suave y de larga duración o de corta intensidad.
Sin embargo, predominará una u otra en función de la intensidad y de la duración del ejercicio:
- Cuanto más corto y más intenso sea el ejercicio, predomina la vía anaeróbica.
- Cuanto más suave y larga sea la duración del ejercicio, predominará la vía aeróbica.
Combustible de la Vía Anaeróbica Láctica
El combustible principal que usa la vía energética anaeróbica láctica es la glucosa.