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Anabolismo ( / ə ˈ n æ b ə l ɪ z ə m / ə- NAB -ə-liz-əm ) [ 1 ] es el conjunto de vías metabólicas que construyen macromoléculas como el ADN o el ARN a partir de unidades más pequeñas. [ 2 ] [ 3 ] Estas reacciones requieren energía , también conocida como proceso endergónico . [ 4 ] El anabolismo es el aspecto de construcción del metabolismo , mientras que el catabolismo es el aspecto de descomposición. Anabolismo suele ser sinónimo de biosíntesis .
Camino
La polimerización , una vía anabólica utilizada para construir macromoléculas como ácidos nucleicos, proteínas y polisacáridos, utiliza reacciones de condensación para unir monómeros. [ 5 ] Las macromoléculas se crean a partir de moléculas más pequeñas utilizando enzimas y cofactores .
Fuente de energía
El anabolismo se impulsa mediante el catabolismo, donde las moléculas grandes se descomponen en partes más pequeñas y luego se utilizan en la respiración celular . Muchos procesos anabólicos se impulsan mediante la escisión del trifosfato de adenosina (ATP) . [ 6 ] El anabolismo generalmente implica reducción y disminuye la entropía , lo que lo hace desfavorable sin aporte de energía. [ 7 ] Los materiales de partida, llamados moléculas precursoras, se unen utilizando la energía química disponible al hidrolizar el ATP, reducir los cofactores NAD + , NADP + y FAD , o realizar otras reacciones secundarias favorables. [ 8 ] Ocasionalmente, también puede ser impulsado por la entropía sin aporte de energía, en casos como la formación de la bicapa fosfolipídica de una célula, donde las interacciones hidrofóbicas agregan las moléculas. [ 9 ]
Cofactores
Los agentes reductores NADH , NADPH y FADH2 , [ 10 ] así como los iones metálicos, [ 5 ] actúan como cofactores en varias etapas de las vías anabólicas. NADH, NADPH y FADH2 actúan como transportadores de electrones , mientras que los iones metálicos cargados dentro de las enzimas estabilizan los grupos funcionales cargados en los sustratos .
Sustratos
Los sustratos para el anabolismo son principalmente intermediarios tomados de las vías catabólicas durante períodos de alta carga energética en la célula. [ 11 ]
Funciones
Los procesos anabólicos desarrollan órganos y tejidos . Estos procesos producen crecimiento y diferenciación celular, así como un aumento del tamaño corporal, un proceso que implica la síntesis de moléculas complejas . Ejemplos de procesos anabólicos incluyen el crecimiento y la mineralización ósea y el aumento de la masa muscular .
hormonas anabólicas
Los endocrinólogos han clasificado tradicionalmente las hormonas como anabólicas o catabólicas, según la parte del metabolismo que estimulen. Las hormonas anabólicas clásicas son los esteroides anabólicos , que estimulan la síntesis de proteínas y el crecimiento muscular, y especialmente la insulina , que es la principal hormona anabólica del cuerpo, [ 12 ] regulando el metabolismo de las proteínas , los carbohidratos y las grasas . [ 13 ]
Síntesis fotosintética de carbohidratos
La síntesis fotosintética de carbohidratos en plantas y ciertas bacterias es un proceso anabólico que produce glucosa , celulosa , almidón , lípidos y proteínas a partir de CO₂ . [ 7 ] Utiliza la energía producida por las reacciones fotosintéticas impulsadas por la luz y crea los precursores de estas macromoléculas mediante la asimilación de carbono en el ciclo de reducción fotosintética del carbono , también conocido como ciclo de Calvin. [ 11 ]
Biosíntesis de aminoácidos
Todos los aminoácidos se forman a partir de intermediarios en los procesos catabólicos de la glucólisis , el ciclo del ácido cítrico o la vía de las pentosas fosfato . A partir de la glucólisis, la glucosa 6-fosfato es un precursor de la histidina ; el 3-fosfoglicerato es un precursor de la glicina y la cisteína ; el fosfoenolpiruvato , combinado con el derivado del 3-fosfoglicerato, la eritrosa 4-fosfato , forma triptófano , fenilalanina y tirosina ; y el piruvato es un precursor de la alanina , la valina , la leucina y la isoleucina . A partir del ciclo del ácido cítrico, el α-cetoglutarato se convierte en glutamato y posteriormente en glutamina , prolina y arginina ; y el oxalacetato se convierte en aspartato y posteriormente en asparagina , metionina , treonina y lisina . [ 11 ]
Almacenamiento de glucógeno
Durante los períodos de hiperglucemia, la glucosa 6-fosfato procedente de la glucólisis se desvía hacia la vía de almacenamiento de glucógeno. Allí , la fosfoglucomutasa la transforma en glucosa-1-fosfato y, posteriormente, en UDP-glucosa mediante la UTP-glucosa-1-fosfato uridililtransferasa . La glucógeno sintasa añade esta UDP-glucosa a una cadena de glucógeno. [ 11 ]
Gluconeogénesis
El glucagón es tradicionalmente una hormona catabólica, pero también estimula el proceso anabólico de gluconeogénesis por el hígado y, en menor medida, por la corteza renal y los intestinos, durante el ayuno para prevenir la hipoglucemia . [ 10 ] Es el proceso de conversión de piruvato en glucosa. El piruvato puede provenir de la descomposición de glucosa, lactato , aminoácidos o glicerol . [ 14 ] La vía de la gluconeogénesis tiene muchos procesos enzimáticos reversibles en común con la glucólisis, pero no es el proceso inverso de la glucólisis. Utiliza diferentes enzimas irreversibles para asegurar que la vía general se ejecute en una sola dirección. [ 14 ]
Regulación
El anabolismo opera con enzimas distintas a las de la catálisis, las cuales experimentan pasos irreversibles en algún punto de sus rutas metabólicas. Esto permite a la célula regular la tasa de producción y evitar que se forme un bucle infinito, también conocido como ciclo fútil , con el catabolismo. [ 11 ]
El equilibrio entre anabolismo y catabolismo es sensible al ADP y al ATP, también conocido como la carga energética de la célula. Altas cantidades de ATP hacen que las células favorezcan la vía anabólica y ralenticen la actividad catabólica, mientras que un exceso de ADP ralentiza el anabolismo y favorece el catabolismo. [ 11 ] Estas vías también están reguladas por ritmos circadianos , con procesos como la glucólisis que fluctúan para coincidir con los períodos normales de actividad de un animal a lo largo del día. [ 15 ]
Etimología
La palabra anabolismo proviene del neolatín , con raíces del griego antiguo : ἀνά , "hacia arriba" y βάλλειν , "lanzar".
Referencias
- ↑ "anabolismo" . Diccionario Merriam-Webster.com . Merriam-Webster. OCLC 1032680871. Consultado el 16 de julio de 2025 .
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- Metabolismo
