Catabolismo
La vía catabólica o vía de degradación es un proceso metabólico fundamental en los organismos vivos que implica la descomposición de moléculas complejas en otras más simples, a menudo con la liberación de energía. Es una parte crucial del metabolismo celular y desempeña un papel central en la provisión de la energía necesaria para diversos procesos biológicos.
Durante las reacciones catabólicas, grandes moléculas como los carbohidratos, los lípidos y las proteínas se degradan enzimáticamente en unidades más pequeñas. Por ejemplo, los carbohidratos complejos como el almidón o el glucógeno se descomponen en moléculas de glucosa, las proteínas se descomponen en aminoácidos y los triglicéridos (un tipo de lípido) se descomponen en glicerol y ácidos grasos.
El propósito principal de la vía catabólica es extraer la energía almacenada dentro de estas moléculas complejas. La energía liberada durante los procesos catabólicos generalmente se encuentra en forma de enlaces químicos, que se rompen y se convierten en una forma más utilizable como el trifosfato de adenosina (ATP). El ATP es la moneda energética principal de la célula y se utiliza para alimentar diversas funciones celulares.
El catabolismo no solo es responsable de la producción de energía, sino también del reciclaje y eliminación de productos de desecho. Por ejemplo, algunos orgánulos senescentes, células y proteínas mal ensambladas se descomponen en aminoácidos, sacáridos y lípidos mediante enzimas hidrolíticas dentro del lisosoma, y estos nutrientes son reutilizados por la célula.
Anabolism
La vía anabólica o vía biosintética engloba varios procesos importantes, incluyendo la síntesis de grasas, la síntesis de glucógeno y la síntesis de proteínas. Estas vías implican la construcción de moléculas complejas a partir de bloques de construcción más simples y desempeñan roles cruciales en el almacenamiento de energía, la función celular y el crecimiento.
Síntesis de Glucógeno
La síntesis de glucógeno, también llamada glucogénesis, es el proceso mediante el cual las moléculas de glucosa se combinan y se almacenan como glucógeno en las células del hígado y los músculos. Ocurre cuando hay un exceso de glucosa ingerida. El glucógeno sirve como una fuente de energía disponible que puede ser descompuesta rápidamente cuando aumentan las demandas energéticas. Este proceso está regulado por hormonas como la insulina, que estimula la captación de glucosa por las células y promueve la síntesis de glucógeno.
Síntesis de Grasas
La síntesis de grasas, también conocida como lipogénesis, es un proceso anabólico en el cual los ácidos grasos y el glicerol se combinan para formar triglicéridos, la forma de almacenamiento primaria de las grasas en el cuerpo. Este proceso se produce principalmente en el tejido adiposo (células grasas) y en el hígado, cuando se excede el glucógeno.
Los bloques de construcción para la síntesis de grasas se obtienen a partir de carbohidratos dietéticos en exceso. Algunos se convierten en glicerol, mientras que otros se convierten en acetil CoA en el ciclo del ácido cítrico, el cual se utiliza para sintetizar ácidos grasos. A través de una serie de reacciones enzimáticas, el glicerol y los ácidos grasos se unen para formar los triglicéridos. Estos triglicéridos se almacenan en el tejido adiposo como una reserva de energía para ser utilizada cuando sea necesario.
Síntesis de Proteínas
La síntesis de proteínas, también conocida como traducción, ocurre en los ribosomas, con la ayuda de moléculas de ARN mensajero (ARNm) que llevan la información genética del ADN.
Dos aminoácidos experimentan una reacción de deshidratación para generar un enlace peptídico (-CO-NH-) en el ribosoma. Estos aminoácidos se agregan a la cadena peptídica uno por uno a través de la reacción de deshidratación. La cadena peptídica también se modifica mediante plegamiento y glicosilación. La síntesis de proteínas requiere mucha energía y la cadena peptídica permanece en el retículo endoplasmático durante media hora o más.