El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se procesan en el organismo. Esta definición puede parecer sencilla, pero implica un conjunto de conocimientos que se abren como si se tratara de una matriz. Las transformaciones energéticas procesadas en un organismo señalan que estas sucederán inicialmente dentro de cada célula, individualizada. El conjunto de reacciones que permiten la formación de moléculas más complejas se denomina reacciones de síntesis o anabolismo. Cuando se procesan nuevas reacciones en la descomposición de las estructuras más complejas en nuevas más simples son conocidas como reacciones de degradación o catabolismo.
Tenemos un ejemplo de catabolismo en el proceso de digestión, cuando las moléculas se degradan en pequeñas sustancias absorbibles; y como un ejemplo de anabolismo la unión de los aminoácidos para la formación de proteínas, como la melanina.
Pero como dice el químico Antoine Lavoisier: ‘En la naturaleza nada se pierde nada se crea. Todo se transforma’. Sabiendo que la célula es una unidad compleja y organizada, que demanda de energía continuamente para realizar las numerosas reacciones que la mantienen viva, debemos cuestionarnos sobre el destino de la energía producida y su origen.
En la célula, numerosas reacciones químicas suceden con un gasto energético superior a aquel producido al final del proceso, ese déficit de energía es compensado con la absorción de energía externa para promover la reacción. Así, tenemos la reacción endotérmica – reacciones donde hay absorción de energía del medio externo.
Un ejemplo de este tipo de reacción es la producción de glucosa a partir de las moléculas de agua y dióxido de carbono durante el proceso de fotosíntesis. Hay en este proceso la necesidad de energía luminosa para promover la síntesis.
En cambio, otras reacciones suceden una vez que ocurre la liberación de energía para el ambiente, disipando el calor al medio externo. Ese tipo de reacción es conocido como reacción exotérmica. Un ejemplo de ese proceso es la liberación de energía contenida en la molécula de la glucosa en el proceso de combustión, donde es producida energía excedente al sistema.
La liberación de energía presente en las moléculas orgánicas, como la glucosa, por ejemplo, sucede a través de la oxidación aeróbica. En este proceso de degradación se forman agua y dióxido de carbono, liberando energía para las actividades celulares. Durante ese proceso ocurren transferencias de electrones entre las sustancias participantes, a través de reacción oxidación-reducción. Así, mientras que una sustancia gana electrones durante la reacción (reducción), otra sustancia gana electrones (oxidación) durante la misma reacción.
Esa generación de energía permite la existencia y el funcionamiento de nuestros organismos. Pero, ¿si nuestras reacciones producen y consumen energía, cómo organiza esa ecuación para que no haya falta o cómo permitir que nuestro organismo aproveche al máximo la energía disponible?
Toda reacción química requiere un gasto de energía para empezar, esto es lo que llamamos energía de activación. La estrategia desarrollada por nuestro cuerpo para minimizar la pérdida de energía y disminuir la cantidad necesaria para activar los reactantes en una reacción química es el uso de enzimas.
Si no fuera por las enzimas, nuestros cuerpos necesitarían disponer de grandes cantidades de energía y realizar un calentamiento general del cuerpo para promover las reacciones, sin embargo, esto no sería posible, puesto que las proteínas se desnaturalizan a altas temperaturas e inviabilizan la vida.
