Anabolismo

El anabolismo es, junto con el catabolismo, uno de los procesos en los que se divide el metabolismo. Consiste en la síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas muy sencillas. Para llevar a cabo estas reacciones de síntesis, la célula necesita energía, que obtiene de la anteriormente liberada durante el catabolismo, almacenada en el ATP.

Esquema de reacciones catabólicas (hidrólisis) y anabólicas (deshidratación).

Las reacciones anabólicas, también llamadas rutas de biosíntesis, son aquéllas en las que se sintetizan moléculas complejas a partir de sus componentes más simples, como por ejemplo, glucógeno a partir de glucosa, o proteínas a partir de aminoácidos. Para poder realizar estas complejas reacciones, las células necesitan energía, que se obtiene de aquella que se acumuló en forma de ATP durante los procesos catabólicos. La mayoría de la energía que consume la célula es utilizada para la fabricación de proteínas, ya que son las moléculas más necesarias para su funcionamiento. Al contrario de lo que se pueda creer, las rutas anabólicas no son exactamente las rutas catabólicas en sentido contrario: algunas reacciones enzimáticas sí son compartidas por el catabolismo y el anabolismo, es decir, la enzima es capaz de realizar los procesos tanto en un sentido como en otro, pero existen otras que son exclusivas y sólo catalizan las reacciones en una dirección (catabólica o anabólica).

Al igual que sucede con el catabolismo, el anabolismo es semejante en los organismos autótrofos y en los heterótrofos, pudiéndose organizar en tres niveles distintos de complejidad. El primer nivel del anabolismo coincide, aunque sólo en una parte, con el tercer nivel del catabolismo, ya que a partir de pequeñas moléculas del ciclo de Krebs se crea acetil-CoA. En el segundo nivel, a partir de este acetil-CoA se forman los componentes más sencillos de las moléculas complejas: los monosacáridos, los ácidos grasos y el glicerol, y los aminoácidos. En el tercer y último nivel, se producen las reacciones que sintetizan las moléculas complejas (polisacáridos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) a partir de estos componentes.

El anabolismo de los lípidos, proteínas y ácidos nucleicos ocurre mediante reacciones muy complejas. Por poner un ejemplo, cada uno de los veinte aminoácidos que formarán parte de las proteínas (valina, leucina, ácido aspártico, etc.), tiene su propia ruta de síntesis, ruta que puede ser también diferente dependiendo del tipo de célula en la que se realice.

Rutas anabólicas

Dentro de las rutas anabólicas destacan: la gluconeogénesis y la glucogenogénesis, que sintetizan glucógeno a partir de un compuesto muy sencillo derivado del acetil-CoA, el ácido pirúvico; la fotosíntesis, un proceso muy importante mediante el cual las plantas verdes captan energía luminosa y la convierten en energía química (ATP), que posteriormente puede ser utilizada para la síntesis de carbohidratos; y la quimiosíntesis, propia de ciertas bacterias y que consiste en la obtención, a partir de compuestos orgánicos, de la energía necesaria para la elaboración de carbohidratos.

Por una parte, la quimiosíntesis es llevada a cabo por ciertas bacterias, que son las responsables de los denominados ciclos de los elementos, que se producen sobre la Tierra y que mantienen un equilibrio entre los distintos elementos químicos (nitrógeno, azufre, hierro, etc.), mediante la transformación de algunos compuestos químicos en otros. La fotosíntesis, por su parte, es realizada por los vegetales, y consiste en la producción de oxígeno (O2) a partir de dióxido de carbono (CO2). Este proceso es considerado como uno de los más importantes que tienen lugar sobre el planeta, ya que de él dependen, ya sea de forma directa o indirecta, todas las formas de vida.