METABOLISMO, CATABOLISMO y ANABOLISMO
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METABOLISMO, CATABOLISMO y ANABOLISMO El conjunto de transformaciones de naturaleza Bioquímica ( Reacciones ) que se producen en un organismo se denominan Metabolismo. Las reacciones son reacciones Metabólicas, y los sustratos y productos se denominan Metabolitos. Las reacciones metabólicas que conducen a la degradación de moléculas mas o menos Complejas, se denominan reacciones Catabólicas. Las reacciones catabólicas permiten obtener energía y moléculas más sencillas, que se van a utilizar en la síntesis de otras moléculas. Las reacciones metabólicas que conducen a la síntesis de moléculas mas o menos complejas a partir de moléculas más sencillas, se denominan reacciones Anabólicas. Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complut
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METABOLISMO, CATABOLISMO y ANABOLISMO
El conjunto de transformaciones de naturaleza Bioquímica ( Reacciones ) que se producen en un organismo se denominan Metabolismo. Las reacciones son reacciones Metabólicas, y los sustratos y productos se denominan Metabolitos.
Las reacciones metabólicas que conducen a la degradación de moléculas mas o menos Complejas, se denominan reacciones Catabólicas. Las reacciones catabólicas permiten obtener energía y moléculas más sencillas, que se van a utilizar en la síntesis de otras moléculas.
Las reacciones metabólicas que conducen a la síntesis de moléculas mas o menos complejas a partir de moléculas más sencillas, se denominan reacciones Anabólicas.
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Construcción
Destrucción
MOLÉCULAS GRANDES
MOLÉCULAS PEQUEÑAS+
Energía
ANABOLISMO
CATABOLISMO
METABOLISMO
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Vamos a ver dos ejemplos de procesos catabólicos o degradativos
El primero es la oxidación de glucosa hasta CO2 + Energía
El segundo será la oxidación de ácido palmítico hasta CO2 + Energía
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Glucosa ( 6 C )
2 Piruvato ( 3 C )
La glucosa es transportada mediante diferentes transportadores, dependiendo deltejido,hasta el citosol.
La glucolisis convierte una molécula de glucosa ( 6 C ) en dos de piruvato [ 2 x ( 3 C ) ]
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El Piruvato
Entra en la mitocondria y es convertido en
acetil-CoA + CO2
por el complejo PDH ( Piruvato Deshidrogenasa )
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El Pyr ( 3 C ) entra en la matriz mitocondrial (ver simporte Pyr/H+)
Pyr ( 3 C )
PDH
El Complejo PDH convierte el Pyr ( 3 C ) en acetil-CoA ( 2 C )
Acetil-CoA2 C + CO2
El CTC oxida diferentes sustancias. La principal es el acetil-CoA
CO2
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La degradación del ácido palmítico es otro ejemplo de catabolismo. El ácido palmítico tiene 16 C, y lo encontramos en todas las células.
Catabolismo
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Los ácidos grasos son fragmentados a moléculas de 2 C
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El Palmítico ( 16 C ) entra en la matriz mitocondrial ( ver papel del CoA y la Carnitina en este proceso )El Proceso de Beta-oxidación lo convierte en acetil-CoA ( 2 C )
Acetil-CoA2 C
El CTC oxida diferentes sustancias. La principal es el acetil-CoA
CO2
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Los procesos que hemos visto son CATABÓLICOS, puesto que tanto la glucolisis y la acción del complejo PDH sobre la glucosa como la beta-oxidación sobre palmítico proporcionan energía y fragmentos carbonados a la célula mediante un proceso degradativo de ambas moléculas.
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Los procesos anabólicos conducen a la biosíntesis de moléculas de tamaño grande y mediano a partir de moléculas pequeñas.
La síntesis de aminoácidos, lípidos como los ácidos grasos, triacilgliceroles, fosfolípidos, colesterol y esteroides, péptidos y proteínas, polisacáridos y ácidos nucleicos ( DNA y RNA ) son todos ellos procesos de construcción o anabólicos.
Los procesos anabólicos requieren de fragmentos carbonados ( también frecuentemente de N, Pi, y más raramente de otros elementos como S.
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Cuando en la célula hay un exceso de fragmentos dicarbonados ( acetil-CoA ), estos fragmentos no se oxidan totalmente, sino que se van a utilizar para la síntesis de otras moléculas mas complejas ( ANABOLISMO ). En este ejemplo vemos como se usan estos fragmentos para sintetizar ácido palmítico.
Acetil-CoA (2 C)
Citrato (6 C)
Citrato (6 C)Acetil-CoA (2 C)
OAA ( 4 C )+
AGS
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Por lo tanto podemos incluir en el anabolismo cualquier proceso de construcción de metabolitos, moléculas de tamaño intermedio, y también de macromoléculas, como por ejemplo síntesis de Proteínas, DNA, RNA, etc. Así para la síntesis de DNA se requieren moléculas más pequeñas como son los desoxi- nucleotidos ( desoxinucleosidos trifosfato o dNTPs ), por ello el proceso anabólico implica la síntesis de los dNTPs y su posterior polimerización para sintetizar DNA.
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