4.5 Fases y tipos de metabolismo: autótrofo y heterótrofo

El metabolismo es el conjunto de todas las reacciones químicas y procesos físico-químicos que se llevan a cabo en las células y en los cuales se transforma la materia y la energía. Una vez que los nutrientes obtenidos en el proceso de la digestión son absorbidos en el intestino delgado, pasan a la sangre, entran a las células y en ellas son transformados por medio de reacciones anabólicas y catabólicas.

Reacciones catabólicas. Corresponden a reacciones químicas de degradación de moléculas que liberan energía. La célula transforma moléculas complejas en moléculas más sencillas; por lo tanto, involucra la ruptura de enlaces y la liberación de energía en forma de adenosintrifosfato (ATP). La respiración celular, la degradación de proteínas y la lipólisis de tejido adiposo son ejemplos de reacciones catabólicas.

Reacciones anabólicas. Corresponden a reacciones químicas de síntesis de nuevos compuestos. La célula utiliza moléculas sencillas para la síntesis de moléculas más complejas; por ello, requiere energía para la formación de enlaces químicos. La replicación del ADN, la traducción de proteínas y la fotosíntesis son ejemplos de reacciones anabólicas.

Reacciones de óxido-reducción

El metabolismo consta de una serie de reacciones químicas de oxidación y reducción que se complementan. Mientras que en la oxidación la molécula pierde electrones, en la reducción gana electrones. Las moléculas se oxidan y se reducen intercambiando, también, átomos de hidrógeno, lo que involucra una transferencia de electrones: H =H* + e- las moléculas que aceptan y transportan el H+ en el metabolismo de los organismos son dos coenzimas:

• NAD (nicotinamida adenina dinucleótido), un derivado de la vitamina B1 (niacina). Cuando  se reduce, toma la forma NADH+.

• FAD (flavina adenina dinucleótido), un derivado de la vitamina B2 (riboflavina). Cuando se reduce, toma la forma FADH*.

Los electrones son aceptados y transportados por enzimas, las cuales liberan energía al pasar de un transportador a otro, que luego es almacenada en las moléculas de ATP.

Tipos de metabolismo

La principal diferencia entre los organismos es el modo en que obtienen las biomoléculas específicamente las sustancias orgánicas que utilizan como fuente de energía- para sus funciones vitales y como materia de construcción de las estructuras celulares. El metabolismo puede ser de dos tipos:

Metabolismo autótrofo

Mediante el anabolismo, las células autótrofas pueden transformar la energía luminosa en energía química. La energía obtenida les permite sintetizar sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas tales como el agua, el CO, y las sales minerales. Las células autótrofas usan una parte de estas sustancias orgánicas para obtener energía mediante el catabolismo y, otra parte, para la síntesis de constituyentes de la célula, mediante el anabolismo.

Metabolismo heterótrofo

Para obtener energía, las células heterótrofas utilizan la materia orgánica que extraen del medio a partir de reacciones de catabolismo. La molécula más usada para obtener energía es la glucosa. Esta es sometida a diversas reacciones químicas en el interior de la célula, hasta que es degradada en dióxido de carbono completamente. La energía obtenida por las células se usa en los procesos anabólicos, mediante los cuales se transforma en otros productos.

Fuente: Santillana S.A