1. A pleno rendimiento: catabolismo y anabolismo

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El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que ocurren en la célula. Es una actividad coordinada en la que participan muchos sistemas enzimáticos, permitiendo el intercambio de materia y energía con el medio.

Las finalidades del metabolismo son:

  • Obtener energía de moléculas combustibles o de la luz absorbida.
  • Convertir principios nutritivos en precursores para construir macromoléculas.
  • Unión de estos precursores para formar glúcidos, lípidos, proteínas y otros componentes celulares.
  • Formación y degradación de biomoléculas necesarias para las funciones especializadas de la célula.

Dependiendo de la procedencia de los principios nutritivos y de la energía utilizada para la vida celular podemos encontrar diferentes tipos de metabolismo.
  • Si nos fijamos en la forma química del carbono, que tienen que tomar del entorno, las células autótrofas utilizan el CO2 como fuente única de carbono y formar a partir de él el esqueleto de las moléculas orgánicas. Las células heterótrofas no pueden usar CO2 y toman el carbono de moléculas más complejas, como la glucosa; si estas células usan oxígeno como último aceptor de electrones se llaman aerobias; si, por el contrario, el aceptor de electrones es una molécula distinta del oxígeno se llaman anaerobias.
  • Si clasificamos a las células en función de la fuente de energía que utilizan, encontramos que parte de ellas usan la luz solar, son fotosintéticas, mientras que otra parte utilizan como fuente de energía reacciones de oxidación-reducción, son quimiosintéticas.

Combinando la fuente de carbono y la de energía podemos hacer una clasificación metabólica de los organismos: 

Fuente de carbono/Fuente de energía
 Luz solar
 Reacciones de oxido-reducción
CO2

Células verdes de plantas superiores, algas cianofíceas, bacterias fotosintéticas.

Bacterias desnitrificantes.
Compuestos orgánicos
 Bacterias purpúreas no sulfuradas.

Animales, la mayor parte de microorganismos, células no fotosintéticas de vegetales, células fotosintéticas en la oscuridad.

Puedes clasificar a los organismos según su metabolismo. Inténtalo con estos dos ejercicios: 1, 2

 

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Completa el texto con las palabras que faltan.

Se conoce como metabolismo al conjunto de reacciones altamente organizadas que ocurren en el interior de las , mediante las cuales la célula:
  • Obtiene a partir de los materiales captados del medio.
  • Fabrica de recambio para sustituir las gastadas.
  • Sintetiza otras moléculas necesarias para el o para realizar cualquier otra función celular.

Los organismos pueden dividirse en dos grandes grupos según la fuente de que utilizan en su nutrición: son los autótrofos, que utilizan como fuente de carbono, y los , que lo obtienen de la materia orgánica.

Por otra parte, pueden dividirse en función de la fuente de energía que utilizan, en (luz) o (reacciones de oxidación-reducción).

  

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El metabolismo puede dividirse en dos etapas:
  • Catabolismo: fase degradativa del metabolismo. En esta fase, moléculas grandes y complejas (glúcidos, lípidos y proteínas) se rompen para producir moléculas más sencillas (ácido láctico, CO2, urea...), liberándose en este proceso energía que se conservara en forma de ATP.
  • Anabolismo: fase constructiva o biosintética del metabolismo, en la que a partir de moléculas simples, y con consumo de energía aportada por el ATP, se forman moléculas complejas (ácidos nucleicos, proteínas, polisacáridos...).

Imagen 2. Elaboración propia
Catabolismo y anabolismo ocurren simultáneamente, pero se regulan de manera independiente.

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El metabolismo, como acabamos de ver, engloba procesos en los que participan gran cantidad de moléculas. ¿De qué tipo crees que serán?
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Las enzimas son las unidades catalíticas del metabolismo, actúan normalmente de manera secuencial, de manera que el producto de una reacción puede ser el sustrato de la siguiente enzima, como un efecto dominó. Muchas veces es la primera reacción de una secuencia la que controla la velocidad de todo el proceso; esta reacción control suele estar catalizada por un enzima regulador.

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