Ejemplos de anabolismo y catabolismo
El primero es construir tejidos y servir de almacenamiento energético mediante reacciones anabólicas. Mientras el segundo es destruir moléculas al tiempo de liberar la energía, lo que llamamos catabolismo.
A continuación, te enseñamos un poco más a cerca de la naturaleza de ambas tareas del metabolismo de la célula, tanto en los humanos cómo en otras especies:
9 Ejemplos de anabolismo y catabolismo
Ejemplos de anabolismo
También llamado metabolismo constructivo, se encarga de transformar moléculas pequeñas en otras más grandes para generar energía en potencia. Estas se pueden extraer de la comida, cómo en el anabolismo ejemplos humano o de los rayos solares en las plantas. Gracias a lo cual se renuevan los tejidos y se almacena energía cómo ocurre en los siguientes casos:
-
Gluconeogénesis
-
Fotosíntesis
-
Ciclo de Calvin
-
Quimiosíntesis
-
Síntesis de proteínas
-
Digestión
-
Glucólisis
-
Ciclo de Krebs
-
Respiración celular
Casi todos los seres vivos, desde los humanos, las plantas, hasta los microorganismos, requieren de glucosa cómo fuente de energía. Esta la obtienen en su mayoría del proceso anabólico del gluconeogénesis. El cual se consigue ese compuesto a partir de moléculas de carbono que no son carbohidratos.
Los aminoácidos, glucogénicos, el glicerol y el lactato son las principales fuentes con las que reaccionan las encimas. La mayor parte de esto sucede en el hígado, pero también se lleva a cabo en el sistema digestivo de las personas. De esta manera ocurre allí la síntesis, las moléculas pasan a formar la glucosa de mayor tamaño.
Estas se almacenan en el mismo hígado para enviarlo al cerebro, los músculos y los riñones cuando necesitemos generar energía mediante el catabolismo. Es entonces, como mencionamos al inicio, una manera de producir las células que servirán de reactivo en la segunda fase del anabolismo.
Es de mucha importancia en los seres vivos, sobre todo en los animales. Los humanos gracias al gluconeogénesis obtenemos gran parte de la cuota de glucosa necesaria para el cerebro diariamente. Pero también les aporta a los tejidos, el sistema renal y los glóbulos rojos, quiénes la distribuyen por el cuerpo al realizar una actividad física.
Así cómo en el anterior ejemplo de anabolismo dónde se genera glucosa, en este también se produce la misma molécula, pero con la diferencia de ser un proceso único en las plantas. La fotosíntesis es el medio principal de la obtención de alimentos en los llamados organismos autótrofos.
En ella intervienen tres elementos importantes, el primero de ellos es el agua extraída de la tierra o absorbida en la lluvia. Esta se distribuye por la planta hasta llegar a las hojas, allí se juntan con el dióxido de carbono de la atmósfera al tiempo de recibir directamente la energía solar.
Una vez están todos presentes en los cloroplastos de la planta, la luz funciona a modo de catalizador, produciendo moléculas de dos tipos, de glucosa y de oxígeno. El último de ellos se libera de nuevo a la atmósfera mientras el primero se conserva para servirle de alimento y tejido estructurales.
Por esa razón se dice que las plantas son capaces de transformar materia inorgánica en orgánica. Más aún, es un proceso crucial en nuestro ecosistema porque sin él, muchas especies no llegarían a poner en marcha su metabolismo al depender del oxígeno y la glucosa generada de esta manera.
También en las plantas se lleva a cabo otro tipo de reacción anabólica parte del proceso de la fotosíntesis. Ocurre en la fase oscura de la misma, lo cual significa que no necesita de la luz solar cómo activador. En consecuencia, las moléculas producidas no obtienen la energía del sol sino de varias fases con distintos catalizadores.
Se utiliza dióxido de carbono de la atmósfera, una fuente carbónica cómo en la gluconeogénesis. Luego de tomarlo en sus estomas (células de la epidermis de las hojas) interviene una encima a modo de catalizador.
Después de varias fases, las moléculas primarias han desaparecido y dado paso a las de mayor tamaño de glucosa. Con esto, las plantas y organismos autótrofos consiguen su alimento con base en una sustancia inorgánica. Siendo el azúcar resultante su principal fuente de energía.
Además, el proceso estimula la creación de nuevas células de almacenamiento y de reestructuración de los tejidos vegetales. En suma, muchos animales herbívoros luego consumen los azúcares de las plantas para obtener energía, por lo tanto, la energía se transmite en la cadena alimenticia.
Además de las plantas, existen otras formas de vida capaces de generar su fuente de energía a partir de compuestos inorgánicos. Estamos hablando de los quimioautótrofos, por lo general son bacterias y viven en el fondo del mar. En ese ambiente no tienen a su disposición luz solar para iniciar el proceso de fotosíntesis, por ello utilizan la oxidación cómo catalizador.
Las bacterias se alimentan de azufre, hidrógeno, amoniaco y hierro, para luego bombear desde sus células más átomos de hidrógeno. Esto hace una diferencia en la concentración de átomos de hidrógeno del compuesto y comienza el proceso de oxidación.
Luego de ello, el hidrógeno vuelve a las células y la energía liberada se usa para sintetizar el ATP. Esta es la fuente primaria de energía en los seres vivos y muchos microorganismos aún siguen dependiendo únicamente de ella. La razón de ello suelen ser los ambientes hostiles o con pocas formas de conseguir alimento.
Uno de los procesos más importantes de cuerpo humano ocurre a nivel celular innumerables veces por minuto. Se trata de la síntesis de proteínas, un ejemplo de anabolismo presente en los humanos y animales.
Este comienza cuando ingerimos proteínas mediante los alimentos. Una vez las digerimos, el cuerpo se hace con ellas, pero rompe sus cadenas de aminoácidos con el objetivo de reorganizarlos y crear nuevas. El ARN de transferencia lo lleva al ARN mensajero, es allí donde se determina el orden nuevo en la cadena de los aminoácidos.
Las células tienen una función específica y al cumplirla se van desgastando sus proteínas, lo que hace necesario reponerlas. Por ello, dependiendo de las necesidades del organismo se van generando con diferentes funciones.
Las enzimas son un ejemplo de esto, quienes funcionan cómo agentes catalizadores en múltiples reacciones. También las hormonas y los anticuerpos son obtenidos por esta vía.
Ejemplos de catabolismo
El metabolismo destructivo obtiene la energía almacenada en las moléculas grandes mediante su disgregación. Con ello se obtiene la energía necesaria para calentar el cuerpo en el caso de los humanos, moverse y llevar a cabo los demás procesos. Puede ocurrir de varias maneras dependiendo de los organismos cómo en los siguientes ejemplos:
En los animales la forma principal de obtener energía es mediante el consumo de proteínas en los alimentos. Pero estos no se integran directamente al cuerpo humano, la forma de liberar sus calorías es disolviendo una molécula grande en partículas más pequeñas mediante un catalizador.
La digestión funciona de esa forma, las proteínas pasan por las enzimas quienes las disuelven en aminoácidos al romper sus cadenas. De igual manera, los lípidos se convierten en ácidos grasos. De allí se obtienen las calorías necesarias en las células para llevar a cabo cualquier función.
Movernos, pensar, hablar, incluso el mismo anabolismo requiere de una cuota energética que se consigue mediante este proceso.
Este es posterior a la digestión y se encarga de disolver las moléculas de glucosa de gran tamaño en dos de piruvato, los cuales aportan energía al organismo. Tiene más de diez fases y por lo general utiliza ATP resultante de la síntesis de proteínas luego de la digestión. Sin embargo, el gasto de ese agente energético se recupera multiplicado.
Entonces se trata del proceso de complemento de la glucogénesis, porque las moléculas allí conseguidas y preservadas son la materia prima de la presente reacción. Ambas ocurren de manera complementaria para brindar la energía necesaria en todos los procesos celulares que van desde el funcionamiento del metabolismo hasta la actividad neuronal.
Los procesos de catabolismo consisten de varias fases a través de las cuales se separan o crean diferentes compuestos. Uno de los generados en el glucólisis es el Acetil-CoA, la principal molécula del ciclo de Krebs. El ácido cítrico se descompone con el objetivo de generar nuevos agentes energéticos causantes de más reacciones.
Luego de pasar por varias enzimas, el compuesto se oxida, principalmente por la intervención de átomos de hidrógeno, de manera similar al proceso de quimiosíntesis. Resultado de esto obtenemos moléculas de dióxido de carbono, una de las fuentes primarias de energía para animales y plantas.
Este se utilizará más adelante en la fase posterior del metabolismo conocida con el nombre de respiración celular. Igualmente se obtienen bases para la generación de moléculas de ATP.
La respiración interna de la célula se trata de muchas reacciones químicas por las que pasan ciertos compuestos orgánicos con el fin de ser degradados. La forma de catalizarlos es mediante la oxidación, es decir, restándole electrones, por esa razón también se conoce cómo reducción.
De esta manera se intercambian electrones entre los distintos reactivos de la respiración celular. Existen dos tipos de catabolismo en este caso: La respiración aeróbica sucede cuando es el hidrógeno el elemento en recibir electrones, lo que lo transforma en agua. Se da en los organismos aeróbicos, cómo los seres humanos.
Con él se consigue transformar los carbohidratos, proteínas y lípidos mediante el oxígeno, lo cual libera energía en forma de ATP. Asimismo, se obtiene agua y dióxido de carbono, siendo este último expulsado del organismo.
Por su parte, la respiración anaeróbica se da cuando el asertor final de electrones no es oxígeno ni piruvato. En su defecto, algunos organismos oxidan sulfato, nitrato, azufre y hierro, pero igualmente logran producir ATP con energía para sustentar sus procesos. Son seres vivos que habitan lugares con poco oxígeno y luz solar, quienes obtienen energía así.
¿Cuál es la diferencia entre anabolismo y catabolismo?
Son dos procesos coordinados en los que uno depende del otro, aunque sus funciones son distintas. La parte anabólica se encarga de sustraer energía, es decir, la consume. Esto con el objetivo de crear a partir de moléculas pequeñas, unas más grandes y con mayor potencial liberador.
Por otro lado, el catabolismo tomará esas moléculas para descomponerlas mediante diferentes métodos. Así es cómo se logra conseguir la energía en los animales y las plantas. Entonces, podemos decir de uno que se encarga de componer la base de proceso tomando energía, mientras el otro en su labor de descomposición completa el ciclo.