Reacciones Químicas Celulares: Anabolismo, Catabolismo y Fermentación

Metabolismo: Definición y Conceptos Clave

El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células y conducen a la obtención de materia y energía necesarias para realizar los procesos vitales.

• Materia: Empleada para crear nuevas estructuras y renovar las existentes.
• Energía: Necesaria para llevar a cabo diversas funciones, como mantener la temperatura corporal y el movimiento. El exceso se almacena en las sustancias de reserva energética (enlaces químicos).

Tipos de Metabolismo

El metabolismo se clasifica según:

• Fuente de carbono:
  • Autótrofo: Obtienen el carbono a partir del CO₂.
  • Heterótrofo: Obtienen el carbono de otras moléculas orgánicas.
• Fuente de energía:
  • Fotosíntesis: Utilizan energía luminosa (fotótrofos).
  • Quimiosíntesis: Utilizan energía química contenida en los enlaces de moléculas que oxidan (quimiótrofos).

Anabolismo: Síntesis de Moléculas

El anabolismo es el proceso de formación de moléculas complejas a partir de otras más simples. Este proceso:

• Requiere un aporte de energía que se obtiene del ATP.
• Consiste en reacciones de reducción.
• Son reacciones divergentes.

Es el conjunto de procesos bioquímicos mediante los cuales las células sintetizan la mayoría de las substancias que las constituyen.

Catabolismo: Obtención de Energía

El catabolismo se centra en la producción de energía mediante reacciones catabólicas, que implican la liberación de energía.

Tipos de Catabolismo

• Fermentación: Oxidación incompleta de compuestos orgánicos.
• Respiración:
  • Aeróbica: El agente oxidante es el O₂, formándose agua.
  • Anaeróbica: El agente oxidante son iones (ej., nitrato), formándose iones nitrito.

Catabolismo de Lípidos y Proteínas

• Lípidos:
  • Las lipasas hidrolizan los triglicéridos en ácidos grasos y glicerina.
  • Las fosfolipasas degradan los fosfolípidos de membrana.
  • La glicerina se combina con un grupo fosfato, pierde dos hidrógenos y forma dihidroxiacetona-3-fosfato, pasando al ciclo de Krebs.
  • Los ácidos grasos se oxidan.
• Proteínas: Se utilizan cuando hay un exceso o en caso de ayuno prolongado. Fases:
  • Separación del grupo amino.
  • Transformación del resto en ácido pirúvico.
  • Eliminación del grupo amino: Se disuelve en agua formando iones amonio, que se expulsan o se transforman en sustancias no tóxicas.

Fermentación: Tipos y Características

La fermentación es un proceso de oxidación incompleta de los compuestos orgánicos. La síntesis de ATP tiene lugar exclusivamente por fosforilación a nivel de sustrato.

Tipos de Fermentación

• Alcohólica: Realizada por levaduras. En condiciones anaerobias (sin oxígeno), a partir de ácido pirúvico se obtiene etanol y CO₂. En presencia de oxígeno, realizan respiración aeróbica y no producen alcohol.
• Láctica: Realizada por bacterias lácticas, que pueden vivir en presencia de oxígeno, pero no lo utilizan en su metabolismo.
• Butírica y pútrida: Producen mal olor.