Metabolismo celular: qué es, catabolismo, anabolismo y energía

Metabolismo

El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que ocurren en las células para obtener energía, mantener su equilibrio interno, renovar estructuras y moléculas.

Catabolismo

El catabolismo son reacciones en las que se rompen moléculas grandes en otras más pequeñas y, al hacerlo, se libera energía. Se llaman reacciones exergónicas porque liberan energía de forma espontánea. Ejemplo: la respiración celular, donde las células descomponen la glucosa (azúcar) para obtener energía.

Anabolismo

El anabolismo son reacciones en las que se fabrican moléculas y estructuras nuevas, que requieren energía para llevarse a cabo (ΔG > 0). Se llaman reacciones endergónicas porque necesitan un aporte externo de energía. Ejemplo: la síntesis de proteínas, que el cuerpo usa para crear músculo, reparar tejidos o fabricar enzimas.

Energía libre (ΔG)

Para saber si una reacción puede ocurrir sola o si necesita ayuda, usamos la medida llamada energía libre:

• ΔG < 0: libera energía, la reacción es espontánea (catabolismo).
• ΔG > 0: absorbe energía, la reacción no ocurre sola (anabolismo).
• ΔG = 0: el sistema está en equilibrio, no hay cambios.

Dos maneras de obtener energía

• Fotosíntesis: captar la energía del sol y convertirla en energía química. Ocurre en los cloroplastos. La energía se captura, almacena en moléculas para crecer y funcionar.
• Respiración celular: reacciones químicas que liberan energía (exergónicas), que se usa para hacer otras reacciones que la necesitan.

ATP

Cuando una célula necesita energía, usa ATP. Cuando se "descarga", se convierte en ADP + P. En otra reacción, se vuelve a "recargar" y se convierte en ATP otra vez.

Enzimas

Las reacciones químicas en las células son muy rápidas gracias a las enzimas. Las enzimas actúan como catalizadores: aceleran las reacciones sin gastarse. Sin ellas, no podríamos vivir.

Rutas metabólicas

Dentro de la célula hay muchas reacciones químicas conectadas unas con otras. El producto de una reacción se convierte en el sustrato de la siguiente, y así sucesivamente. Existen tres formas diferentes:

• Lineales: una reacción tras otra, como una fila de fichas de dominó.
• Cíclicas: se repiten en un ciclo, como una rueda girando.
• Ramificadas: tienen bifurcaciones, como un árbol con varias ramas.

Oxidación y reducción en el metabolismo: el intercambio de electrones

Dentro de las células, la energía no solo se mueve en forma de ATP; también hay un flujo de electrones entre moléculas. Este proceso se llama reacción redox.

• Oxidación: cuando una molécula pierde electrones (se "oxida"). Se le llama agente reductor porque dona los electrones.
• Reducción: cuando una molécula gana electrones (se "reduce"). Se le llama agente oxidante porque acepta los electrones.