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Todos los seres vivos necesitan interactuar y transformar sustancias químicas en elementos que les sean útiles, de manera que puedan crecer, multiplicarse y sobrevivir a diferentes condiciones ambientales. Para lograr dicha transformación recurren al metabolismo, este proceso ocurre por varias vías y puede darse en condiciones de presencia o ausencia de oxígeno con diferentes tasas de rendimiento.
El metabolismo celular es esencial para mantener un ritmo de vida adecuado a las exigencias diarias, de correcto su funcionamiento dependerá que los organismos tengan la energía suficiente para realizar actividades como el movimiento muscular y el funcionamiento de órganos vitales. En este artículo conoceremos todo lo referente a este proceso, los tipos que existen y cuál es su importancia.
¿Qué es el metabolismo?
Es un proceso mediante el cual los seres vivos logran transforman la materia orgánica y otras sustancias, en productos que pueden ser utilizados con fines nutritivos o de liberación de energía. La transformación de estas sustancias ocurre mediante reacciones químicas y se llevan a cabo en el interior de las células, estas reacciones químicas son catalizadas por las enzimas.
Cada enzima resulta específica para cada sustrato, por lo que para poder llevar a cabo el metabolismo actúan de manera coordinada para poder utilizar los metabolitos en cada fase. Cuando se juntan una serie de estas enzimas relacionadas entre sí para llevar a cabo una función específica, se conforma lo que se conoce como una ruta metabólica.
Haciendo un poco de historia, la palabra metabolismo fue utilizada por el fisiólogo y naturalista alemán Friedrich T. Schwann (1810-1882). Etimológicamente, se compone de dos palabras griegas que son metabole cuyo significado es cambio y el sufijo ismo que hace referencia a una cualidad, en este caso la cualidad que tienen los organismos de cambiar la naturaleza química de las sustancias.
Funciones
Este proceso cumple funciones de gran importancia para los seres vivos, si este mecanismo no ocurriera la vida no podría prosperar tal y como la conocemos, entre las funciones más importantes están las siguientes:
Obtención de energía: la primera función en la que está involucrado el metabolismo es la obtención de energía, este proceso varía dependiendo sin son organismos autótrofos o heterótrofos. Los primeros aprovechan la energía lumínica proveniente del sol (organismos fotosintéticos) o a través de la reducción de compuestos inorgánicos (organismos quimiosintéticos). Por su parte, los heterótrofos obtienen su energía mediante la degradación de sustancias orgánicas.
Degradación y transformación: mediantes los procesos químicos que se llevan a cabo, los seres vivos son capaces de degradar sustancias complejas (macromoléculas) en sus componentes más sencillos. De esta manera, obtienen energía y materia prima para la fase de síntesis.
Fabricación de compuestos celulares: después de la degradación se obtienen elementos básicos (aminoácidos, azúcares, ácidos grasos) esenciales para la fabricación de nuevas macromoléculas útiles, de manera que se puedan fabricar nuevos compuestos para las células nacientes.
Síntesis de biomoléculas: de igual manera como se fabrican componentes celulares, el metabolismo es necesario para sintetizar biomoléculas especializadas y que regulan varios procesos. Entre estas moléculas se encuentran las hormonas y los neurotransmisores.
Importancia
Con todas las funciones que se describieron anteriormente, es fácil deducir que el metabolismo es un proceso primordial para el mantenimiento de la vida. Gracias a ello, se obtiene la energía suficiente para realizar todas las funciones vitales de los seres vivos, entre ellos la respiración, la contracción muscular, los movimientos, la reproducción, entre otros.
Un ejemplo claro ocurre en los organismos autótrofos, donde gracias al proceso metabólico de la fotosíntesis pueden captar y transformar la energía lumínica procedente del sol en energía química aprovechable para el resto de los procesos.
Fases del metabolismo
A grandes rasgos el metabolismo se ha logrado separar en dos fases, están incluyen los procesos de degradación y síntesis respectivamente.
Catabolismo: comprende la fase donde las macromoléculas son degradadas en sus componentes más simples. A través de este proceso se obtiene gran cantidad de energía que es almacenada en forma de ATP. Ejemplo de esta fase corresponde la glucólisis, donde se rompe la molécula de glucosa y se obtiene energía y otros productos.
Anabolismo: corresponde a la acción contraria del catabolismo, es decir, es el proceso mediante el cual se sintetizan moléculas complejas a partir de elementos básicos. Un ejemplo del anabolismo es la síntesis de proteínas, donde se utilizan la unión o polimerización de varios aminoácidos para lograr una proteína funcional.
Tipos de metabolismo
En la actualidad existen varias maneras de clasificarlo, una de las más utilizadas es si la acción se realiza en presencia o ausencia de oxígeno, por lo que se han nombrado de la siguiente manera:
Metabolismo aeróbico: también conocido con el nombre de metabolismo oxidativo, corresponde a todos aquellos procesos químicos que se llevan a cabo en una ruta metabólica en presencia de oxígeno. Por lo general, es de alto rendimiento energético.
Metabolismo anaeróbico: es aquel donde los procesos metabólicos tanto de síntesis como de degradación se realizan en ausencia de oxígeno. El rendimiento energético es menor que en el aerobio. En los seres humanos este metabolismo se hace presente cuando se realizan ejercicios de alta intensidad en cortos periodos de tiempo.
Es necesario destacar que los procesos metabólicos de síntesis y degradación de moléculas (anabolismo, catabolismo), pueden ocurrir tanto en ausencia como en presencia de oxígeno. Además, estos procesos pueden ocurrir de manera simultánea en un organismo.
Otra forma en que son nombrados los tipos de metabolismo es por la fuente de moléculas empleadas para la obtención de energía. Ejemplo de ello es el metabolismo proteico y el de los carbohidratos.
Referencias
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