ANABOLISMO IV

ANABOLISMO HETERÓTROFO

 

El anabolismo heterótrofo, a diferencia del autótrofo, parte ya de sustancias orgánicas sencillas, limitándose con ellas a elaborar otras progresivamente más complejas.

En los vegetales, el anabolismo heterótrofo viene a ser como la segunda parte de su anabolismo total, pues como consecuencia de la síntesis autótrofa el vegetal dispone ya de sustancias orgánicas sencillas, con las cuales puede elaborar compuestos orgánicos más complejos por un mecanismo paralelo al que se desarrolla en los seres heterótrofos (animales y plantas sin clorofila), los cuales ya inician su anabolismo con productos orgánicos sencillos, dada su incapacidad para formarlos a partir de la materia inorgánica.

Por tanto, todo lo que se diga sobre el anabolismo heterótrofo es válido, en líneas generales, para ambos grupos de seres vivos.

 

 

ANABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS (DISACÁRIDOS Y POLISACÁRIDOS)

En los animales

Los monosacáridos proceden de la digestión de los alimentos, representados fundamentalmente por glucosa.

Pero en ocasiones el anabolismo heterótrofo de los glúcidos puede iniciarse con moléculas más sencillas que los monosacáridos, concretamente a partir del ácido pirúvico.

Este proceso se conoce con el nombre de gluconeogénesis.

En líneas generales, la obtención de glucosa a partir del ácido pirúvico tiene lugar por una cadena metabólica inversa a la de la glucolisis aunque con enzimas específicos.

En cualquier caso, los excedentes de glucosa son transportados al hígado por la sangre, donde dicho azúcar se transformará en glucógeno que es almacenado.

Para llevar a cabo esta transformación, la glucosa se fosforila (es decir, se le une una molécula de ácido fosfórico al carbono 6, formando glucosa 6-fosfato), ya que solamente las moléculas de glucosa fosforilada son capaces de unirse para formar disacáridos y posteriormente el polisacárido glucógeno.

Este proceso se denomina glucogenogénesis o glucogenosíntesis.

Glucógeno

 

ver glucogenogénesis con más detalle

 

 

1.- Glucogenolisis 2.- Glucólisis 3.- Gluconeogénesis 4.- Glucogenogénesis

Vías del metabolismo de los glúcidos
Hormonas como la adrenalina y el glucagón favorecen la degradación del glucógeno, mientras que la insulina estimula su síntesis.

 

 

En los vegetales

Los monosacáridos obtenidos por fotosíntesis son también anabolizados, formando con ellos reservas de almidón (equivalente al glucógeno animal) que almacenan en forma de gránulos en el interior de sus células.

En la mayoría de los vegetales, el almidón es la principal forma de almacenamiento de combustible, mientras que la sacarosa es la principal forma en la que se transportan los glúcidos por el floema.

Sin embargo, en algunas plantas como la remolacha o la caña de azúcar, la sacarosa también es un glúcido de reserva.

El almidón se sintetiza en los cloroplastos por medio de un mecanismo similar a la síntesis de glucógeno en animales.

La sacarosa se sintetiza en el citosol a partir de triosas fosfato exportadas desde el cloroplasto. Posteriormente estas se condensan en fructosa 1,6 bifosfato que, tras varias reacciones, forma sacarosa

La celulosa se sintetiza en complejos enzimáticos de la membrana plasmática.

 

Planta de la patata.
Almacena el almidón en las raíces

 

 

ANABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

El anabolismo de las grasas puede desarrollarse de dos maneras diferentes: a partir de las grasas que aportan los alimentos y a partir de los glúcidos.

- A partir de grasas procedentes de los alimentos

Las grasas se desdoblan durante la digestión en glicerina y ácidos grasos, y serán reconstruidas nuevamente tras ser absorbidas por el intestino.

Este proceso se da únicamente en animales

Una pequeña cantidad ingresa en el hígado, donde es almacenada, pero la mayor parte va a través del sistema linfático a almacenarse en los tejidos del cuerpo.

Aunque todas las células pueden almacenar algo de grasa, esta función se desarrolla especialmente por células especializadas para este fin, que constituyen los tejidos grasos o adiposos (debajo de la piel, alrededor del corazón y riñones, etc.)

 

- A partir de gúcidos

Este proceso se da tanto en animales como en vegetales

Este proceso metabólico exige la formación por una parte de glicerina, y por otra de ácidos grasos.

- La glicerina se forma a partir del 3-fosfogliceraldehido, sustancia que las plantas consiguen en el proceso de la fotosíntesis, y los animales a partir de la glucosa.

- Los ácidos grasos se forman a partir del acetil-CoA, obtenido a su vez del ácido pirúvico durante el catabolismo de la glucosa, por un proceso metabólico inverso al de la beta-oxidación.

 

 

Así, en vegetales, solo es posible la formación de grasas a partir de los glúcidos que fabrica por fotosíntesis, ya que no son capaces de absorber grasas en su nutrición.

 

ANABOLISMO DE LAS PROTEÍNAS

En los animales

Los heterótrofos obtienen los aminoácidos a partir de la digestión de las proteínas.

Una vez en las células, los aminoácidos pueden transformarse en otros y así obtener la cantidad de cada uno de ellos que se precise.

Sin embargo no siempre se pueden sintetizar todos los aminoácidos. Es por ello que han de ser incluidos en la dieta (aminoácidos esenciales).

 

En los vegetales

Los vegetales son capaces de fabricar los aminoácidos a través de la fotosíntesis del nitrógeno (Incorporación de grupos amino a cetoácidos)

 

En ambos casos, tanto en en animales o vegetales, los aminoácidos deben unirse para formar cadenas de péptidos que después se unen para formar proteínas.

La síntesis de proteínas a partir de aminoácidos constituye un complicado proceso en el que intervienen de una manera directa los ácidos nucleicos y que se desarrolla en dos importantes fases conocidas como transcripción y traducción (que veremos más adelante con detalle).

 

 

 

 

RESUMEN DIFERENCIAS METABOLISMO

 

RESPIRACION 1- Oxidación completa de la glucosa 2- No se obtiene materia orgánica 3- Se produce mayor rendimiento energético 4- Se obtiene poder reductor 5- Lo realizan eucariotas 6- Fase anaerobia y fase aerobia 7- una sola ruta 8- en el citoplasma y en mitocondrias 9- aceptor de electrones el O2 10- Proceso evolutivamente mas moderno	FERMENTACION 1-Oxidación incompleta de la glucosa 2-El producto/os siguen siendo materia orgánica 3- Menos 4- No se obtiene poder reductor, se gasta 5- procariotas y eucariotas 6- en anaerobiosis (excep. acetica) 7- Varios tipos (lactica, acetica y alcoholica 8- exclusivamente en el citoplasma 9- aceptor de electrones, una molécula orgánica 10- Ruta muy primitiva
RESPIRACION 1- Proceso catabólico 2- Proceso exergónico 3- Reacciones de oxidación 4- Mat orgánica------Mat inorgánica 5- Requiere O2 y desprende CO2 6- Obtencion de energía por oxidación 7- Seres quimiorganotrofos y   fotolitotrofos 8- Seres heterótrofos 9- Citoplasma y mitocondria	FOTOSINTESIS 1- Proceso anabólico 2- Proceso endergónico 3- Reacciones de reducción 4- Mat. inorganica----mat orgánica 5- Requiere CO2 y desprende O2 6- Transformación de energía luminosa en química 7- Solo seres fotolitotrofos 8- Seres autótrofos fotosintéticos 9- cloroplasto

 

 

ESQUEMA GENERAL DEL METABOLISMO En el conjunto del metabolismo destacan dos procesos antagónicos en sus productos iniciales y finales: la fotosíntesis y la respiración celular. En ambos procesos ocurren intercambios energéticos y tienen lugar fosforilaciones. También en ambos ocurren sendos ciclos de reacciones químicas trascendentales: - en la fotosíntesis, el ciclo de Calvin, en el que se forma la primera materia orgánica; - en la respiración celular, el ciclo de Krebs, en el que se descompone finalmente la materia orgánica. Enlazando esos ciclos se encuentran tres intermediarios metabólicos básicos: gliceraldehído 3-fosfato, piruvato y acetil-CoA. Al final, en una célula que hipotéticamente pudiera realizar todos los procesos metabólicos (sería autótrofa) entra O2, CO2, H2O y luz; y sale O2, CO2, H2O y ATP.   Esquema general del metabolismo, en una célula hipotética que pudiera realizar todos los procesos metabólicos básicos (célula autótrofa)