Diferencia entre anabolismo y catabolismo

El anabolismo o biosíntesis, como su nombre indica, es la fase constructiva del metabolismo, que consiste en la generación de moléculas orgánicas complejas (como pueden ser hidratos de carbono, lípidos, grasas, proteínas o ácidos nucleicos) a partir de otras simples. Por ello, las funciones del anabolismo están asociadas al mantenimiento, la reparación y el crecimiento tisular y al almacenamiento de energía.

Entre sus características cabe mencionar que:

• A las vías o rutas anabólicas que recogen las reacciones químicas de este proceso, se les conoce también como divergentes.
• Estas reacciones de síntesis son, generalmente, de reducción y endergónicas. ¿Qué quiere decir esto? Que, por un lado, las moléculas o iones implicados ganan electrones, y que, por otro lado, para que tengan lugar requieren de una fuente de energía, que normalmente es el ATP (adenosín trifosfato), procedente de fases catabólicas.
• En este caso, la energía es consumida por el organismo.
• El proceso es similar en todas las células.
• Puede ser de carácter autótrofo (como en el caso de la fotosíntesis o de la quimiosíntesis) o heterótrofo (como sucede con los glúcidos en la gluconeogénesos y en la glucogenogénesis, con los lípidos y las proteínas), diferenciándose ambos tipos en el origen de las moléculas precursoras sencillas (aminoácidos, monosacáridos, nucleótidos). Si dichas moléculas se forman a partir de materia orgánica procedente de otros seres vivos hablamos de anabolismo heterótrofo; por el contrario, si se sintetizan partiendo de la materia orgánica propia y de fuentes de energía, el proceso de biosíntesis es autótrofo.
• Participan hormonas como el estrógeno, la insulina, la hormona del crecimiento y la testosterona.

Igual que en todo proceso biológico es posible identificar distintas fases, en este caso, concretamente son 3 las etapas del anabolismo:

1. Primeramente tiene lugar la generación de precursores, pudiendo derivarse alguno de ellos de la última fase del catabolismo.
2. En segundo lugar, estos precursores se activan mediante las moléculas de ATP.
3. Finalmente tiene lugar la formación de moléculas complejas.

Una vez introducido el concepto de anabolismo, con las pistas del apartado anterior, ¿sabrías decir qué tipo de reacción es la fotosíntesis, catabólica o anabólica? Sigue con la lectura de este artículo pues, a continuación, encontrarás algunos ejemplos de anabolismo, explicados brevemente, que aclararán del todo tus dudas y darán respuesta a la pregunta formulada.

Lipogénesis

Es el proceso por el cual, el exceso de energía que incorporamos a través de la dieta, nuestro organismo emplea, mediante el acetil CoA, para la formación de ácidos grasos.

Glucogenogénesis

Consiste en la producción de glucógeno a partir de glucosa-6-fosfato y tiene lugar en hígado y músculos. Este proceso es similar a la amilogénesis en vegetales (formación de almidón), a diferencia de que, en este caso, la fuente de energía o molécula activadora es el UTP (uridina trifosfato) y no el ATP.

Gluconeogénesis

La gluconeogénesis o neoglucogénesis es el proceso de síntesis de glucosa, partiendo de precursores que no son hidratos de carbono y que pueden convertirse a piruvato u oxalacetato (por ejemplo: lactado, glicerol, diversos aminoácidos). Tiene lugar principalmente en hígado (90%) y riñón (10%), lo que ayuda a que el cerebro y los músculos puedan obtener la glucosa necesaria para cubrir sus necesidades energéticas.

Fotosíntesis, quimiosíntesis

Como dejábamos entrever anteriormente, y respondiendo a la cuestión previamente planteada, ambos tipos de procesos son anabolismos autótrofos, que consisten en la generación moléculas orgánicas sencillas a partir de otras inorgánicas como son el CO2, el H2O o el NH3. La diferencia que guarda la fotosíntesis respecto la quimiosíntesis es que, la energía necesaria es obtenida de la luz solar, en lugar de proceder de reacciones redox. Te recomendamos leer este otro artículo acerca de Qué es el proceso de fotosíntesis y su importancia.

El catabolismo o metabolismo destructivo, por el contrario, consiste en la transformación o degradación de grandes moléculas de materia orgánica (carbohidratos, grasas, proteínas) en otras más pequeñas (ácido láctico, CO2, NH3). Entre las funciones del catabolismo, cabe mencionar, la degradación de nutrientes orgánicos y la obtención de energía química a partir de estos mismos nutrientes.

Algunas de las principales características a destacar son:

• Las vías o rutas metabólicas son convergentes, lo que implica que, partiendo de muchos sustratos diferentes, al final del proceso quedan tan solo unos pocos productos.
• Las reacciones que comprende son de carácter oxidante y exergónicas; es decir, en ellas, las moléculas o iones implicados pierden electrones y tiene lugar la liberación de energía.
• La adrenalina, el cortisol, las citocinas o el glucagón, son ejemplos de hormonas catabólicas.

Al igual que sucede en el anabolismo, podemos identificar 3 etapas del catabolismo, en las que:

1. Primero tiene lugar la degradación de moléculas orgánicas grandes y complejas en aminoácidos, monosacáridos y ácidos grasos.
2. Después, los productos de la primera fase son transportados a las células a fin de conseguir una mayor degradación y obtener, por tanto, moléculas más sencillas, en un proceso en el que se libera energía.
3. Finalmente, se produce la oxidación de las coenzimas que participan en la cadena de transporte de electrones.

Seguimos conociendo este concepto indicando algunos ejemplos de catabolismo:

Respiración y fermentación

La respiración y la fermentación son dos procesos catabólicos importantes y ampliamente conocidos que, a pesar de consistir en la obtención de energía procedente de moléculas orgánicas complejas y de compartir una primera fase de glucólisis, son significativamente distintos.

Entre otros factores, se diferencian en la presencia/ausencia del oxígeno, siendo la fermentación anaerobia frente a la respiración que es aerobia; en el aceptor final de electrones, siendo en la fermentación un compuesto orgánico y en la respiración una sustancia inorgánica; y, sobre todo, en que con la fermentación no se alcanza una degradación completa de la glucosa, mientras que con la respiración sí.

Ciclo de Krebs

El Ciclo de Krebs es otro proceso catabólico, que configura una de las 4 etapas de la respiración celular. También llamado ciclo del ácido cítrico o del ácido tricarboxílico consiste en la oxidación de glúcidos, ácidos grasos y aminoácidos hasta obtener como producto final CO2.

Digestión

Este proceso, como bien conocemos, implica la descomposición de nutrientes orgánicos que ingerimos a través de la dieta, en otros componentes más sencillos y fáciles de emplear por el organismo para satisfacer las necesidades alimentarias y, por tanto, energéticas.

Glucogenólisis

La glucogenólisis, como indica el sufijo -lisis (disolución, rotura), es la ruta metabólica de degradación del glucógeno y, a partir de la cual, se obtiene glucosa. En este proceso, la enzima más importante que interviene es la glucógeno fosforilasa.

Glucólisis

Es el conjunto de reacciones químicas que, formando parte del proceso de digestión, permite la degradación la glucosa, obteniendo unos productos finales u otros, en función de la presencia o ausencia de oxígeno, siendo piruvato o lactato, respectivamente.

La principal diferencia que guardan anabolismo y catabolismo es que, al ser dos tipos de reacciones que se complementan y se dan al mismo tiempo para alcanzar un equilibrio, necesariamente se oponen. Esto es, como se ha ido explicando a lo largo del artículo, el catabolismo consiste en la degradación de grandes moléculas orgánicas para obtener otras más sencillas; mientras que, al contrario, el anabolismo aprovecha la energía liberada en los procesos catabólicos para producir a partir de moléculas sencillas otras más complejas.

De acuerdo con todo esto y recordando la influencia que tienen todas estas reacciones metabólicas en el crecimiento de los seres vivos, es interesante mencionar que según Von Bertalanffy (su Modelo de crecimiento se emplea mucho en estudios marinos para estimar la relación existente entre la edad y la talla de los peces), los organismos se desarrollan cuando el anabolismo supera al catabolismo, mientras que su crecimiento se detiene en el momento en que la magnitud de ambos procesos es la misma.

En la imagen principal del artículo se puede observar una tabla de diferencias entre anabolismo y catabolismo resumidas, pero también te recomendamos ver este vídeo que es un resumen sobre la diferencia y la relación entre anabolismo y catabolismo explicado por una bióloga.

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