ANABOLISMO

Biología de 2º Bachillerato
Anabolismo
ANABOLISMO
CONCEPTO DE ANABOLISMO
La reacción esquemática de todo fenómeno anabólico es la siguiente:
A + B + Energía
AB
en la cual A y B son sustancias pobres en energía, mientras que el compuesto AB es rico en ella. De acuerdo con
esto, en todo proceso anabólico o de síntesis, hay una incorporación de energía que puede tener tres orígenes:
a) Energía luminosa del sol. Los únicos seres que pueden incorporarla son las plantas verdes y
algunas bacterias (bacterias verdes y purpúreas).
b) Energía procedente de reacciones químicas exotérmicas que se desarrollan en el medio
ambiente. Solamente algunas bacterias (nitrificantes, sulfobacterias y ferrobacterias) pueden utilizar este tipo de
energía.
c) Energía química almacenada en determinados compuestos orgánicos fabricados por cualquiera
de los seres vivos que pueden captar la energía libre de los dos casos anteriores. Los animales y las plantas no
verdes son los organismos que utilizan esta fuente de energía.
Los dos primeros tipos de incorporación de energía caracterizan la síntesis o anabolismo autótrofo; el último es
propio del anabolismo heterótrofo.
GENERALIDADES DEL ANABOLISMO AUTÓTROFO
La síntesis autótrofa se caracteriza porque partiendo de sustancias inorgánicas e incorporando a las mismas
energía libre, son elevadas a la categoría de materia orgánica.
Teniendo en cuenta que los componentes básicos de la materia orgánica son el C, O, H, y N, serán los
compuestos inorgánicos sencillos de estos elementos los que constituirán el punto de partida del anabolismo
autótrofo. Tales compuestos son: para el C, el anhídrido carbónico (CO 2); para el Nitrógeno, los nitratos (ion
NO3-), y para el H y O, el agua.
Como consecuencia de ello, dentro del anabolismo autótrofo se pueden distinguir dos tipos fundamentales: el del
Carbono (en forma de CO2) y el del Nitrógeno (en forma de NO3-). El del Hidrógeno y Oxígeno en forma de
agua es simultáneo con el del Carbono.
Con el anabolismo del Carbono (al que acompaña siempre el del H y O en forma de agua) se forman
monosacáridos, glicerina y ácidos grasos. Con el del Nitrógeno se forma amoniaco, que como radical amino (NH2) se combina con alguno de los compuestos orgánicos de carácter ácido obtenidos en el anabolismo del
Carbono, y se forman aminoácidos. Todas estas sustancias orgánicas sencillas sirven luego para formar
principios inmediatos más complejos (polisacáridos, grasas, proteínas, etc.) por mecanismos químicos que son
ya muy semejantes a los del anabolismo heterótrofo, pues como en éste, se parte ya de moléculas orgánicas.
Si dentro del anabolismo autótrofo, tenemos en cuenta la fuente que proporciona la energía para transformar las
sustancias inorgánicas en orgánicas, podemos distinguir dos tipos de anabolismo autótrofo:
a) Fotosíntesis, cuando dicha energía procede de la luz solar; puede ser fotosíntesis del Carbono o
fotosíntesis del Nitrógeno.
b) Quimiosíntesis, cuando procede de reacciones químicas exotérmicas; de la misma forma, ésta
puede ser del Carbono o del Nitrógeno.
El anabolismo autótrofo es un proceso típicamente reductor. Esta reducción se consigue porque mediante la
energía luminosa (fotosíntesis) o mediante reacciones químicas exotérmicas (quimiosíntesis) se liberan protones
(H+) y electrones (e-) que transportados por algún enzima se fijan sobre compuestos inorgánicos diversos a los
que reducen, logrando así su incorporación a la materia orgánica. También en todos los casos la energía
(lumínica o calórica) es transferida como energía química al ATP para ser de esta forma utilizada en el proceso.
GENERALIDADES DEL ANABOLISMO HETERÓTROFO
El anabolismo heterótrofo, a diferencia del autótrofo, parte ya de sustancias orgánicas sencillas, limitándose con
ellas a elaborar otras progresivamente más complejas.
En los vegetales, el anabolismo heterótrofo viene a ser como la segunda parte de su anabolismo total, pues como
consecuencia de la síntesis autótrofa el vegetal dispone ya de sustancias orgánicas sencillas, con las cuales puede
elaborar compuestos orgánicos más complejos por un mecanismo paralelo al que se desarrolla en los seres
heterótrofos (animales y plantas sin clorofila), los cuales ya inician su anabolismo con productos orgánicos
sencillos, dada su incapacidad para formarlos a partir de la materia inorgánica.
Biología de 2º Bachillerato
Anabolismo
Por tanto, todo lo que se diga sobre el anabolismo heterótrofo es válido, en líneas generales, para ambos grupos
de seres vivientes.
ANABOLISMO DE LOS GLÚCIDOS: Los monosacáridos procedentes de la digestión,
representados fundamentalmente por glucosa, son transportados al hígado por la sangre, donde dicho azúcar se
transforma en glucógeno que es almacenado. Para llevar a cabo esta transformación, la glucosa se fosforila (es
decir, se le une una molécula de ácido fosfórico al Carbono 6, formando glucosa 6-fosfato), ya que solamente las
moléculas de glucosa fosforilada son capaces de unirse para formar disacáridos y luego el polisacárido
glucógeno. Este proceso se denomina glucogenogénesis.
A medida que las células del organismo van necesitando glucosa, el glucógeno del hígado se vuelve a convertir
en glucosa 6-fosfato y ésta a su vez en glucosa, que es vertida en la sangre (donde gracias a la insulina se
mantiene en una proporción constante del 1 por 1.000) que la hace llegar a todas las células del organismo. El
proceso de obtención de moléculas de glucosa a partir del glucógeno se denomina glucogénesis.
Estas dos funciones que realiza el hígado de elaborar glucógeno y liberar glucosa, constituyen la llamada
función glucogénico-glucémica. Esta doble función está regulada por dos hormonas de acción antagónica: la
adrenalina, que incrementa la liberación de glucosa (acción hiperglucemiante), y la insulina, que actúa frenando
dicha liberación (acción hipoglucemiante).
Otras partes del organismo, especialmente los músculos, pueden almacenar también glucosa en forma de
glucógeno, pero este glucógeno sólo es utilizado para liberar energía en el lugar donde se encuentra sin que
pueda ser movilizado hacia otras células.
Si en el organismo ingresan una excesiva cantidad de glúcidos, de tal manera que se satura la capacidad de
almacenamiento en el hígado y en los músculos, entonces el exceso de glucosa es transformado en grasa que se
almacena en los tejidos, especialmente el tejido adiposo.
En los vegetales, los monosacáridos obtenidos por fotosíntesis son también anabolizados, formando con ellos
reservas de almidón (equivalente al glucógeno animal) que almacenan en forma de gránulos en el interior de sus
células.
La glucosa y demás monosacáridos con los que los organismos anabolizan polisacáridos, pueden proceder de los
alimentos (animales) o de la fotosíntesis (vegetales), pero en ocasiones el anabolismo heterótrofo de los glúcidos
puede iniciarse con moléculas más sencillas que los monosacáridos, concretamente a partir del ácido pirúvico.
Este proceso se conoce con el nombre de gluconeogénesis. En líneas generales la obtención de glucosa a partir
del ácido pirúvico tiene lugar por una cadena metabólica inversa a la de la glucolisis, en la cual la glucosa se
transforma en dos moléculas de ácido pirúvico.
ANABOLISMO DE LOS LÍPIDOS: el anabolismo de las grasas puede desarrollarse de dos
maneras diferentes: a partir de las que aportan los alimentos y a partir de los glúcidos. En los vegetales sólo es
posible la segunda vía, ya que no son capaces de absorber grasas en su nutrición.
a) Las grasas procedentes de los alimentos desdobladas durante la digestión en glicerina y ácidos
grasos, son reconstruidas nuevamente apenas absorbida por el intestino. Una pequeña cantidad ingresa en el
hígado, donde es almacenada, pero la mayor parte va a través del sistema linfático a almacenarse en los tejidos
del cuerpo. Aunque todas las células pueden almacenar algo de grasa, esta función se desarrolla especialmente
por células especializadas para este fin, que constituyen los tejidos grasos o adiposos (debajo de la piel, alrededor
del corazón y riñones, etc.)
b) Las grasas pueden formarse en el organismo a expensas de los glúcidos. Este proceso
metabólico exige la formación por una parte de glicerina, y por otra de ácidos grasos. La glicerina se forma a
partir del 3-fosfogliceraldehido, sustancia que las plantas consiguen en el proceso de la fotosíntesis, y los
animales a partir de la glucosa. Los ácidos grasos se forman a partir del acetil-CoA, obtenido a su vez del ácido
pirúvico durante el catabolismo de la glucosa, por un proceso metabólico inverso al de la -oxidación.
ANABOLISMO DE LOS PRÓTIDOS: los vegetales son capaces de fabricar los aminoácidos
mediante la fotosíntesis del Nitrógeno, cosa que no pueden hacer los animales que los absorben tras la digestión
de las proteínas.
En ambos casos, los aminoácidos deben unirse para formar cadenas de péptidos que después se unen para formar
proteínas. La síntesis de proteínas a partir de aminoácidos constituye un complicado proceso en el que
intervienen de una manera directa los ácidos nucleicos y que se desarrolla en dos importantes fases conocidas
como transcripción y traducción genética.