Es común encontrarse contenidos relacionados con el metabolismo en diferentes asignaturas de grados biosanitarios. En muchos casos, el metabolismo suele ser uno de los bloques que menos se entienden y que más dificultades presenta a lo largo de los cursos. Esto suele deberse a que la primera vez que se da metabolismo es poco antes de empezar la universidad y es frecuente que no se trabaje con la profundidad que se requiere.
¿Qué es el metabolismo?
Podemos definir metabolismo como ‘conjunto de reacciones químicas y procesos fisicoquímicos que ocurren en un organismo’. A partir de aquí, podemos estudiar los diferentes procesos a nivel global, a nivel de tejido, de célula, etcétera. Todos los procesos están relacionados entre sí y este un concepto importantísimo para entender lo que está ocurriendo en un organismo a nivel metabólico. La vida es posible, en parte, gracias a dichos procesos y reacciones, por lo que es evidente la relación entre el metabolismo y las diferentes actividades que se realizan en un organismo a todas las escalas: crecer, mantener y regenerar estructuras, reaccionar y responder a señales y estímulos, reproducirse, entre otras.
El metabolismo consta de dos procesos principales: el catabolismo y el anabolismo. Estos son procesos acoplados, pues uno depende del otro. Es decir, catabolismo y anabolismo se complementan entre sí. Una definición sencilla de cada uno de los procesos podría ser: ‘El catabolismo libera energía aprovechable por la célula a través de la degradación de compuestos. Ejemplo: degradación de la glucosa.’ y ‘El anabolismo utiliza energía para construir componentes celulares. Ejemplo: síntesis de proteínas.’
Esquema de la relación entre catabolismo y anabolismo dentro de una célula. (Linares-Pastén, J. A. (2018): A simplified view of the cellular metabolism. figshare. Figure. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0))
Importancia del metabolismo
Las reacciones metabólicas, como ya se ha dicho, son la base molecular para que la vida sea posible. Por tanto, existirán procesos metabólicos para la construcción y degradación de los cuatro grupos de biomoléculas existentes: glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. Es por eso que el metabolismo está presente en tantas asignaturas: sea lo que sea que estemos estudiando, habrá una reacción metabólica (o más) involucrada en ello.
Otro concepto importante a tener en cuenta es que todas las reacciones metabólicas están catalizadas por enzimas. Las enzimas son cruciales debido a que se encargan de agilizar las reacciones químicas y se pueden comportar también como agentes reguladores, adaptándose a las necesidades de la célula, señales de otras células, o incluso respondiendo al ambiente.
Los intercambios de energía de las reacciones, mediados por enzimas, se llevan a cabo a través de lo que se conoce como ‘moneda de intercambio energético’: el ATP. El adenosín trifosfato (ATP) contiene lo que se conoce como ‘enlace de alta energía’ y es lo que permite, al hidrolizarlos, la obtención de energía por parte de la célula. Todos los balances energéticos que se plantean en las diferentes vías metabólicas estarán planteados con la suma total de ATP obtenido o invertida (o moléculas similares aunque no tan energéticas como el GTP).
Por último, es importante entender también que cada organismo tiene sus propios procesos metabólicos y este es un hecho importante para la diferenciación de especies y para entender también hechos evolutivos. Clasificamos el metabolismo de los organismos de dos formas: la primera, según como obtienen las biomoléculas (si lo hacen de materia inorgánica son autótrofos y si lo hacen de materia orgánica son heterótrofos); la segunda, según como obtienen la energía (si lo hacen a través de la luz son fotosintéticos y si lo hacen a través de reacciones químicas son quimiosintéticos).
Para poder afrontar de manera satisfactoria los contenidos de metabolismo de las diferentes asignaturas, es necesario comprender profundamente como se relacionan entre sí la glucólisis, el ciclo de Krebs, la cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa. No es necesario aprenderse de memoria todas las enzimas y reacciones, pero sí entender lo que está ocurriendo y por qué. También será útil un conocimiento amplio de las diferentes partes de la fotosíntesis. Con todo esto tendremos suficiente base para enfrentarnos a cualquier ampliación de temario y conceptos en el campo del metabolismo.
