El metabolismo es un conjunto de reacciones químicas que ocurren en la célula y que le permite mantenerse con vida, crecer y dividirse. Es la suma total de todas las reacciones enzimáticas que se producen en la célula en la que hay un intercambio de materia y energía entre la célula y su entorno.

El metabolismo se produce sólo dentro de las células y se puede dividir en dos pasos: catabolismo y anabolismo.

Catabolismo

Catabolismo es un conjunto de reacciones enzimáticas de degradación, en las que los compuestos orgánicos de alto peso molecular se convierten en moléculas más simples.
En este proceso ocurre liberación de energía, siendo una parte conservada en moléculas de alta energía (ATP) y otra disipada en forma de calor.

Anabolismo

Anabolismo es un conjunto de reacciones enzimáticas de síntesis de moléculas simples que dan lugar a compuestos orgánicos de peso molecular más alto.

En el proceso hay gasto de energía, que está almacenada en la molécula de ATP.

Funciones del metabolismo

Obtener energía química de moléculas combustibles o luz solar absorbida;
Convertir nutrientes exógenos en bloques constructivos (monómeros primarias), o precursores de los componentes macromoleculares de las células;
Formar y degradar biomoléculas necesarias en las funciones especializadas de las células.

Clasificación metabólica de los organismos

• Células autotróficas (plantas y algunas bacterias): el CO2 es la única fuente de C;
• Células heterotróficas: No usa el CO2 como fuente de metabolismo C, utilizando el C del ambiente en la forma reducida y relativamente compleja (C orgánico);
• Aeróbicos: utilizan el O2 como aceptor final de energía;
• Anaeróbicos: utilizan otras moléculas como aceptores de energía;
• Fototróficos: retiran energía de la luz;
• Quimiotróficos: retiran energía a través de los componentes del medio.

Ciclo del ATP

• ATP es la ‘moneda de cambio’ energética en las células;
• Los organismos fototrópicos transforman la energía luminosa en energía química en la forma de ATP;
• En organismos heterótrofos, el ATP es producido por el catabolismo;
• El ciclo de ATP transporta energía de la fotosíntesis o del catabolismo para los procesos celulares que requieren energía.

Principales vías metabólicas (ser humano)

• Glucólisis: oxidación de la glucosa para obtener ATP;
• Ciclo de Krebs: oxidación de acetil-CoA para obtener energía;
• Fosforilación oxidativa: uso de la energía liberada en la oxidación de la glucosa y la acetil-CoA para producir ATP;
• Vía de las pentosas-fosfato: síntesis de pentosas y obtención de poder reductor para reacciones anabólicas;
• Ciclo de la urea: Eliminación de NH4 (amoníaco) bajo formas menos tóxicas;
• Oxidación de los ácidos grasos: transformación de ácidos grasos en acetil-CoA para su uso posterior por el ciclo de Krebs;
• Gluconeogénesis: síntesis de glucosa a partir de moléculas más pequeñas para su uso posterior por el cerebro.