METABOLISMO, CATABOLISMO y ANABOLISMO
El conjunto de transformaciones de naturaleza Bioquímica ( Reacciones ) que se
producen en un organismo se denominan Metabolismo. Las reacciones son
reacciones Metabólicas, y los sustratos y productos se denominan Metabolitos.
Las reacciones metabólicas que conducen a la degradación de moléculas mas o menos
Complejas, se denominan reacciones Catabólicas. Las reacciones catabólicas
permiten obtener energía y moléculas más sencillas, que se van a utilizar en la síntesis
de otras moléculas.
Las reacciones metabólicas que conducen a la síntesis de moléculas mas o menos
complejas a partir de moléculas más sencillas, se denominan reacciones Anabólicas.
Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid
METABOLISMO
MOLÉCULAS GRANDES
Destrucción
CATABOLISMO
ANABOLISMO
Construcción
MOLÉCULAS PEQUEÑAS
+
Energía
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Vamos a ver dos ejemplos de procesos catabólicos o degradativos
El primero es la oxidación de glucosa hasta CO2 + Energía
El segundo será la oxidación de ácido palmítico hasta CO2 + Energía
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La glucosa es transportada mediante diferentes transportadores, dependiendo del
tejido,hasta el citosol.
La glucolisis convierte una molécula de glucosa ( 6 C ) en dos de piruvato [ 2 x ( 3 C ) ]
Glucosa ( 6 C )
2 Piruvato ( 3 C )
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El Piruvato
Entra en la mitocondria y es convertido en
acetil-CoA + CO2
por el complejo PDH ( Piruvato Deshidrogenasa )
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El Pyr ( 3 C ) entra en la matriz mitocondrial (ver simporte Pyr/H+)
El Complejo PDH convierte el Pyr ( 3 C ) en acetil-CoA ( 2 C )
El CTC oxida diferentes sustancias. La principal es el acetil-CoA
Pyr ( 3 C )
PDH
Acetil-CoA
2 C + CO2
CO2
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Catabolismo
La degradación del ácido palmítico es otro ejemplo de
catabolismo. El ácido palmítico tiene 16 C, y lo encontramos en
todas las células.
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Los ácidos grasos son fragmentados a moléculas de 2 C
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El Palmítico ( 16 C ) entra en la matriz mitocondrial ( ver papel del
CoA y la Carnitina en este proceso )
El Proceso de Beta-oxidación lo convierte en acetil-CoA ( 2 C )
El CTC oxida diferentes sustancias. La principal es el acetil-CoA
Acetil-CoA
2C
CO2
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Los procesos que hemos visto son CATABÓLICOS, puesto
que tanto la glucolisis y la acción del complejo PDH sobre
la glucosa como la beta-oxidación sobre palmítico
proporcionan energía y fragmentos carbonados a la célula
mediante un proceso degradativo de ambas moléculas.
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Los procesos anabólicos conducen a la biosíntesis de moléculas
de tamaño grande y mediano a partir de moléculas pequeñas.
La síntesis de aminoácidos, lípidos como los ácidos grasos,
triacilgliceroles, fosfolípidos, colesterol y esteroides, péptidos y
proteínas, polisacáridos y ácidos nucleicos ( DNA y RNA ) son
todos ellos procesos de construcción o anabólicos.
Los procesos anabólicos requieren de fragmentos carbonados (
también frecuentemente de N, Pi, y más raramente de otros
elementos como S.
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Cuando en la célula hay un exceso de fragmentos dicarbonados ( acetil-CoA ), estos
fragmentos no se oxidan totalmente, sino que se van a utilizar para la síntesis de otras
moléculas mas complejas ( ANABOLISMO ). En este ejemplo vemos como se usan
estos fragmentos para sintetizar ácido palmítico.
Acetil-CoA (2 C)
Citrato (6 C)
Citrato (6 C)
AGS
Acetil-CoA (2 C)
+
OAA ( 4 C )
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Por lo tanto podemos incluir en el anabolismo cualquier proceso
de construcción de metabolitos, moléculas de tamaño
intermedio, y también de macromoléculas, como por ejemplo
síntesis de Proteínas, DNA, RNA, etc. Así para la síntesis de
DNA se requieren moléculas más pequeñas como son los
desoxi- nucleotidos ( desoxinucleosidos trifosfato o dNTPs ), por
ello el proceso anabólico implica la síntesis de los dNTPs y su
posterior polimerización para sintetizar DNA.
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