Definición de Metabolismo
Lic. en Genómica Alimentaria y Maestra en Complejidad y Problemáticas Actuales
1. Sistema biológico interno de organismos unicelulares y pluricelulares, en función de generar la energía que necesita el cuerpo para su correcto desempeño, cuyos procesos principales consisten en el anabolismo, en el que ocurren reacciones bioquímicas creando macromoléculas a partir de moléculas simples, y catabolismo, donde se rompen las macromoléculas para liberar los nutrientes contenidos en las mismas.
Etimología: Por el griego μεταβολή (metabolḗ), que remite a ‘cambio’, y el sufijo -ismo, de referencia en el griego -ισμός (-ismós), como atribución de sistema.
Cat. gramatical: Sustantivo masc.
En sílabas: me-ta-bo-lis-mo.
Metabolismo
El metabolismo se entiende como una serie de reacciones químicas que se catalizan a través de las enzimas, transformando los distintos nutrientes obtenidos a través de los alimentos y asimilándolos dentro de las células, quienes proveen al organismo de los nutrientes y energía para realizar todas las actividades cotidianas.
Siendo la célula quien absorbe las moléculas como una forma de vida fundamental, las encuentra en unidades tan pequeñas que involucran sólo una célula como son las bacterias o en formas pluricelulares sumamente complejas como los seres humanos.
Además, el metabolismo es un proceso que retoma las leyes básicas de la física, específicamente de la termodinámica que habla sobre la energía, una de ellas es la Primera Ley conocida por la frase: “la materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma”. De tal forma, que los nutrientes son manipulados para su uso en diferentes órganos, aunque como lo establece la Segunda Ley de la Termodinámica, en el proceso de transformación y aprovechamiento, la energía aprovechable en los nutrientes asimilados decrece.
Rutas metabólicas
Las funciones del metabolismo consisten en generar energía para moverse, nutrirse, crecer, reproducirse y brindar las moléculas necesarias para la estructura o construcción del cuerpo. Esta serie de reacciones químicas son conocidas como rutas metabólicas, sus funciones se dividen en dos vertientes básicas, por un lado, el catabolismo que se encarga de degradar moléculas grandes en moléculas pequeñas, y por el otro, el anabolismo, como la forma de generar moléculas complejas y de mayor tamaño a partir de moléculas pequeñas. Algunos ejemplos de estas rutas metabólicas son la fotosíntesis y la glucólisis.
El metabolismo se mantiene mediante un ciclo constante. Por una parte, existen organismos autotrófos como las plantas, algunas bacterias y algas que por medio de su metabolismo pueden generar sus propios nutrientes a través del carbono y una fuente de energía como la luz solar. La fotosíntesis es un ejemplo, pues es una ruta que utiliza el CO2 (dióxido de carbono), agua (H2O) y la energía solar para generar moléculas como la glucosa que es un tipo de carbohidrato.
Por otro lado, el resto de los organismos que no pertenecen al grupo anterior son heterótrofos, aquellos que no son capaces de generar su propio alimento y necesitan de una fuente exterior de carbono orgánico en forma de carbohidratos, lípidos y proteínas para alimentarse. Sus rutas metabólicas irán en función de la degradación de estos nutrientes para el aprovechamiento de esta energía, un ejemplo de esto son la glucólisis, el ciclo de krebs y la cadena de transporte de electrones.
Funciones
El metabolismo celular es el responsable de asimilar los nutrientes que el sistema digestivo brinda a través del sistema circulatorio, sin él, las funciones básicas como caminar, moverse o pensar no podrían realizarse. A través de estas reacciones, la célula puede transformar los nutrientes en aquello que el cuerpo más necesite en el momento, un ejemplo es el almacenamiento de energía en forma de glucógeno, que es una molécula donde se almacenan los carbohidratos no utilizados durante el día pero que se tranforma en glucosa cuando se necesita para permitir el funcionamiento correcto del cuerpo.
Entre las funciones más distinguidas del metabolismo se encuentra la de degradar la glucosa en Adenosín Trifosfato (ATP) que es el encargado de liberar energía a través del rompimiento del enlace del último grupo fosfato de la molécula. Esta misma cumple la función de una moneda con alto valor energético en sus enlaces, permitiendo que a cambio de esta moneda se realice cualquier acción, tal como una moneda permite un intercambio con un objeto o servicio.
Generación de energía
Para que la molécula de glucosa se convierta en ATP es necesario que atraviese un par de rutas metabólicas, la primera de ellas es la glucólisis, la cual se encarga de transformar y dividir la glucosa en dos moléculas de piruvato y dos de ATP; sin embargo, esta ruta es solo el comienzo de la generación de energía, el piruvato pasa por una segunda ruta llamada ciclo de Krebs, el cual transforma el piruvato en oxalacetato y produce NADH, FADH y ATP, con el inconveniente de que se obtiene sólo un ATP por cada ciclo.
A pesar de que el ciclo de krebs es una ruta con un aporte mínimo de ATP, es efectiva en la producción de NADH y de FADH quienes se encargan de transportar los electrones a través de los hidrógenos en forma de iones. Estos dos son enviados a la cadena de transporte de electrones, el fin de esta ruta metabólica es retener los electrones y separarlos de los hidrógenos que se encontrarán en el espacio intermembrana de la mitocondria para generar un gradiente de concentración mayor que posteriormente será utilizado para generar ATP mediante el uso de éstos.
Bibliografía
Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, B. (2013). Biología de la vida en la tierra con fisiología. México: Pearson.
Gama, A. (2012). Biología I: Competencias + Aprendizaje + Vida. México: Pearson.
Trabajo publicado en: Nov., 2021.
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