Anabolismo

I D E A S Anabolismo
CLARAS
Nutrición
La nutrición es un proceso de ingestión, digestión y asimilación de materiales nutritivos en los organismos heterótrofos.
En los organismos autótrofos, la nutrición consiste en la producción de compuestos orgánicos a partir de CO2, H2O
y otros compuestos inorgánicos.
Anabolismo
El anabolismo es la parte del metabolismo que consiste en la síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir
de precursores metabólicos. Este proceso necesita energía y poder reductor, además de las enzimas específicas.
La fotosíntesis
Consiste en la síntesis de materia orgánica a partir de compuestos inorgánicos como el CO2 y el H2O, para lo que se
emplea la energía de la luz solar, que es captada por la clorofila.
La fotosíntesis consta de dos etapas, una fase lumínica y una fase oscura.
En los eucariotas se lleva a cabo en los cloroplastos: la fase lumínica en los tilacoides y la fase oscura en el estroma.
Fase lumínica
En ella se produce la captación de la energía de la luz y su transformación en energía química,
concretamente en moléculas de ATP y poder reductor (NADPH ⫹ H⫹ y FADH2). Se puede dividir
en varias etapas:
쐌 Captación de energía luminosa. La energía de la luz, E ⫽ h ⭈ ν, es captada por moléculas
especiales de clorofila, que forman parte del fotosistema. La captación de esta energía provoca
que el fotosistema excitado se convierta en un compuesto altamente reductor, es decir, que
tiende a ceder electrones a otros compuestos.
쐌 Transporte electrónico dependiente de la luz. Los electrones con alto nivel energético
del fotosistema excitado son cedidos a una cadena de transporte electrónico y son aceptados
finalmente por el NADP⫹. El descenso energético de los electrones se convierte en energía
química en forma de gradiente quimiosmótico en la membrana tilacoidal. EL H2O repone
al fotosistema los electrones, por lo que se libera oxígeno.
쐌 Síntesis de ATP o fotofosforilación. La energía del gradiente de protones en la membrana
tilacoidal es transformada en moléculas de ATP y el ADP se fosforila al pasar los protones
por el interior de la enzima ATP-asa.
Fotosíntesis
bacteriana
Las bacterias realizan dos tipos de fotosíntesis: la oxigénica y la anoxigénica. Las cianobacterias
son oxigénicas, ya que su fotosíntesis es igual que la de las plantas, y por ello liberan oxígeno
como producto de desecho. Las fotosintéticas anoxigénicas tienen un solo fotosistema
y no liberan oxígeno, pues no emplean el agua como donador electrónico.
Fase oscura
La fase oscura de la fotosíntesis es el proceso en el que se utilizan la energia y el poder reductor
obtenidos de la energía de la luz para sintetizar compuestos orgánicos a partir del CO2.
쐌 Ciclo de Calvin o ciclo de las pentosas. El ciclo de Calvin es un proceso reductor en el que se
produce la fijación del CO2 y su incorporación a una molécula de ribulosa 1,5-difosfato.
En este ciclo se forma gliceraldehído-3-fosfato, a partir del cual tiene lugar la biosíntesis
de glucosa y otros compuestos orgánicos.
쐌 Estequiometría del ciclo de Calvin. La síntesis de una molécula de hexosa implica seis vueltas
del ciclo de Calvin, lo que consume 12 moléculas de NADPH y 18 moléculas de ATP.
Fotorrespiración
y plantas C4
Se trata de un tipo de respiración propio de las plantas que solo ocurre en presencia de luz
y que difiere de la respiración normal. Se debe a que la enzima rubisco puede actuar, en ciertas
condiciones, como oxigenasa, y oxidar la ribulosa difosfato. Las plantas C4 están adaptadas
para evitar la fotorrespiración.
Factores
que influyen
en la fotosíntesis
Numerosos factores influyen en la fotosíntesis. Los más relevantes son: la intensidad y la longitud
de onda de la luz absorbida, la temperatura, la disponibilidad de CO2, la humedad del suelo
y del aire y la presión parcial del oxígeno en la atmósfera.
Quimiosíntesis
Es un proceso metabólico en el que se obtiene la energía de la oxidación de ciertos compuestos inorgánicos y la fuente
de carbono es el CO2. Se trata de un tipo de autotrofía, exclusivamente bacteriano, que también se denomina
quimiolitotrofía o quimioautotrofía.
Biosíntesis de polisacáridos
Es el proceso anabólico en el que se sintetizan polisacáridos a partir de moléculas de hexosas. Estas moléculas se activan
reaccionando con UTP, con lo que se forman UDP-hexosas para el proceso de polimerización.
Las plantas sintetizan almidón y celulosa y los animales, glucógeno.
Gluconeogénesis
Este proceso tiene lugar cuando un organismo necesita glucosa y no dispone de ella. Es una ruta inversa a la glucólisis
en la que, partiendo del piruvato, se sintetiza glucosa. No es una ruta reversible de la glucólisis; hay tres reacciones
catalizadas por enzimas diferentes.
Biosíntesis de lípidos
Proceso anabólico que consume energía y poder reductor. Los lípidos son una reserva energética y también desempeñan
funciones estructurales y hormonales. Tiene lugar en dos fases: biosíntesis de ácidos grasos y biosíntesis de triglicéridos.
Biosíntesis
de ácidos
grasos
Los ácidos grasos se sintetizan en el citoplasma de las células animales y en el estroma
del cloroplasto en las células vegetales. Este proceso anabólico parte del acetil-CoA
y en él se producen reacciones de condensación, deshidratación y reducción para la obtención
de ácidos grasos.
Biosíntesis
de triglicéridos
Los triglicéridos se forman por esterificación de glicerina con ácidos grasos. Se sintetizan
esencialmente en los adipocitos y en las células hepáticas.
Biosíntesis de compuestos nitrogenados
Para la biosíntesis de aminoácidos y de nucleótidos los animales necesitan ingerir compuestos nitrogenados, mientras
que las plantas precisan captar nitratos. El nitrógeno atmosférico solo puede ser empleado por algunas bacterias.
Biosíntesis
de aminoácidos
No todos los aminoácidos proteicos pueden ser sintetizados por los animales. Algunos deben ser
ingeridos en la dieta. Las plantas sí pueden sintetizar todos los aminoácidos proteicos. La biosíntesis
de estos compuestos tiene lugar en el citoplasma y se produce en dos etapas: síntesis del esqueleto
carbonado y transaminación.
Biosíntesis
de bases
nitrogenadas
Las bases púricas y pirimidínicas son compuestos nitrogenados. Su biosíntesis es un proceso muy
complejo. Estas bases pueden sintetizarse de novo a partir de precursores metabólicos o a través
de vías de recuperación del catabolismo de los ácidos nucleicos.