Las células son las unidades más pequeñas de seres vivos que cuentan con todas las propiedades asociadas con la vida. Una de estas características definitorias es el metabolismo
, o el uso de moléculas o energía recolectada del medio ambiente para llevar a cabo las reacciones bioquímicas necesarias para permanecer vivo y, en última instancia, reproducirse.

Procesos metabólicos, a menudo denominadas rutas metabólicas, se pueden dividir en aquellas que son anabólicas, o que implican la síntesis de nuevas moléculas, y aquellas que son catabólicas
, que implican la descomposición de las moléculas existentes.

Coloquialmente, los procesos anabólicos se tratan de construir una casa y reemplazar cosas como ventanas y canaletas, según sea necesario, y los procesos catabólicos se tratan de tomar piezas desgastadas o rotas de la casa para frenar. Si se realizan en concierto al ritmo correcto, la casa existirá en un estado lo más estable posible, pero nunca de forma pasiva.
Descripción general del metabolismo

Las células y los tejidos que forman se someten continuamente a "bidireccionales". "metabolismo, lo que significa que mientras algunas cosas fluyen en una dirección anabólica, otras van en la dirección opuesta.

Esto es quizás más evidente a nivel de organismos enteros: si estás quemando glucosa Mientras corres para alcanzar a tu perro (proceso catabólico), el papel cortado en tu mano del día anterior continúa sanando (proceso anabólico). Pero la misma dicotomía está funcionando en células individuales.

Las reacciones celulares son catalizadas por moléculas de proteínas globulares especiales llamadas enzimas
, que por definición participan en reacciones químicas sin ser cambiadas al final. Aceleran enormemente las reacciones, a veces por un factor de más de mil, y por lo tanto funcionan como catalizadores
.

Las reacciones anabólicas generalmente requieren un aporte de energía y, por lo tanto, son endotérmicas
(traducido libremente, "calor al interior"). Esto tiene sentido; no puede crecer ni desarrollar músculo a menos que coma, con su ingesta de alimentos generalmente escalando a la intensidad y duración de una actividad determinada.

Las reacciones catabólicas son generalmente exotérmicas
("calor al afuera ") y libera energía, gran parte de la cual es aprovechada por la célula en forma de trifosfato de adenosina (ATP) y utilizada para otros procesos metabólicos.
Sustratos del metabolismo

Los principales elementos estructurales del cuerpo y las moléculas que necesita para el combustible más el crecimiento y reemplazo de tejidos están compuestas de monómeros
, o pequeñas unidades repetitivas dentro de un todo mayor, llamado polímero
.

Estas unidades pueden ser idénticos, como con las moléculas de glucosa dispuestas en largas cadenas del combustible de almacenamiento glucógeno
, o pueden ser similares y venir en "sabores", como con los ácidos nucleicos y los nucleótidos que los componen.

Las tres clases principales de macronutrientes
macromoléculas en la nutrición humana, llamadas carbohidratos
proteína Las grasas s y , cada una consiste en su propio tipo de monómero.

La glucosa es el sustrato fundamental de toda la vida en la Tierra, y cada célula viva es capaz de metabolizarla para obtener energía. . Como se señaló, las moléculas de glucosa se pueden unir en "cadenas" para formar glucógeno, que en los humanos se encuentra principalmente en los músculos y el hígado. Las proteínas consisten en monómeros extraídos de una bolsa de agarre de 20 aminoácidos diferentes.

Las grasas no son polímeros porque consisten en tres ácidos grasos unidos a un "esqueleto" de la molécula de tres carbonos glicerol
. Cuando crecen o se contraen, esto ocurre mediante la adición o eliminación de átomos a los extremos de las cadenas de ácidos grasos, más bien como una "E" mayúscula con la parte vertical que permanece del mismo tamaño pero las barras horizontales varían en longitud. ¿Qué es el metabolismo anabólico?

Considere recibir una caja de bloques de construcción de juguete de tamaño ilimitado. Muchos son idénticos excepto en su color; otros son de diferentes tamaños, pero se pueden unir; aún otros no están destinados a conectarse sin importar la configuración que seleccione. Puede crear construcciones idénticas que incluyan, digamos, tres a cinco piezas, y vincularlas juntas de tal manera que las uniones de estas construcciones también sean idénticas.

Esto es esencialmente un metabolismo anabólico en acción. Los grupos individuales de tres a cinco piezas de juguete representan "monómeros" y el producto final es análogo al "polímero". Y en las células, en lugar de que tus manos hagan el trabajo de juntar las piezas, las enzimas guían el proceso. En ambos casos, el aspecto clave es un aporte de energía para generar moléculas de mayor complejidad (y generalmente también de mayor tamaño).

Los ejemplos de procesos anabólicos incluyen, además de la síntesis de proteínas, gluconeogénesis
(la síntesis de glucosa a partir de varios sustratos aguas arriba), la síntesis de ácidos grasos, lipogénesis
(la síntesis de grasas a partir de ácidos grasos y glicerol) y la formación de urea
y < em> cuerpos cetónicos
.
¿Qué es el metabolismo catabólico?

La mayoría de las veces, los procesos catabólicos, en el nivel de las reacciones individuales, no son simplemente las reacciones anabólicas correspondientes en reversa, aunque muchas de ellos son iguales Por lo general, intervienen diferentes enzimas.

Por ejemplo, el primer paso en la glucólisis
(el catabolismo de la glucosa) es la adición de un grupo fosfato a la glucosa, cortesía de la enzima hexoquinasa
, para formar glucosa-6-fosfato. Pero el paso final de la gluconeogénesis, la eliminación del fosfato de la glucosa-6-fosfato para formar glucosa, es catalizado por la glucosa-6-fosfatasa.

Otros procesos catabólicos vitales que ocurren en su cuerpo son
glucogenólisis (la descomposición del glucógeno en el músculo o el hígado), lipólisis
(la eliminación de ácidos grasos del glicerol), beta-oxidación
(la "quema" de ácidos grasos) y la degradación de cetonas, proteínas o aminoácidos individuales. Mantener un equilibrio del metabolismo anabólico y catabólico

Mantener el cuerpo en sintonía con sus necesidades en tiempo real requiere un alto grado de respuesta y coordinación. Las tasas de reacciones anabólicas y catabólicas pueden controlarse variando la cantidad de enzima o sustrato movilizada a una parte determinada de la célula, o mediante inhibición de retroalimentación
, en la que la acumulación de un producto señala la reacción aguas arriba a proceda más lentamente.

Además, y lo que es más importante desde el punto de vista de visualizar el metabolismo de manera integral, los sustratos de una ruta de macronutrientes se pueden derivar a la de otra según sea necesario.

Un ejemplo de esta integración de rutas es que los aminoácidos alanina y glutamina, además de servir como los componentes básicos de las proteínas, también pueden entrar en la gluconeogénesis. Para que esto suceda, necesitan eliminar su nitrógeno, que es manejado por enzimas llamadas transaminasas.