Anabolismo heterótrofo
Anabolismo de los glúcidos
En muchas ocasiones las vías anabólicas heterótrofas son similares a las vías catabólicas en sentido inverso, debido a que las enzimas pueden catalizar la reacción en los dos sentidos. Hay casos en que la enzima sólo es capaz de catalizar la reacción en un sentido, y se precisa una o más nuevas enzimas para realizar el paso inverso.
- Obtención de glucosa:
En las células animales la glucosa se puede obtener de la dieta mediante la digestión. En las células autótrofas se puede obtener a partir de un proceso que se origina en el ciclo de Calvin. Sin embargo, en ambas células se puede obtener glucosa a partir de ciertas moléculas no glucídicas, resultantes del catabolismo, mediante un proceso denominado gluconeogénesis.
En las células animales, la gluconeogénesis se inicia a partir de sustancias como el ácido pirúvico o los aminoácidos, y en las células vegetales y microorganismos, también se puede obtener de los ácidos grasos (gracias al ciclo del oxalacetato que se realiza en los glioxisomas). Va a seguir un proceso semejante a la glucólisis, pero inverso: coinciden seis pasos que son reversibles, y son distintos tres pasos irreversibles. - Obtención de polímeros de glucosas:
Los polímeros más importantes son los de glucosa, unidos mediante enlace a. En las células animales se sintetiza el glucógeno a partir de la glucosa, mediante el proceso denominado glucogenogénesis. El proceso se inicia a partir de la glucosa-6-P, que es fosforilada al entrar en la célula y se transforma en glucosa-1-P. Ahora tendrá suficiente energía para unirse al extremo de una cadena de glucógeno, mediante el enlace O-glucosídico a(1®4). Posteriormente la enzima ramificante corta pequenos fragmentos de glucosas de la cadena y los inserta en otros lugares mediante enlaces a(1®6).
En las células vegetales se forma el almidón en los plastos mediante la amilogénesis, cuya única diferencia con la síntesis de glucógeno es que la molécula activadora es el ATP.
Anabolismo de los nucleótidos
Los nucleótidos se forman a partir de los productos de su hidrólisis: pentosas, ácido fosfórico y bases nitrogenadas.
- Síntesis de nucleótidos con bases púricas: se inicia con una 5-fosfato-ribosa, sobre cuyo carbono I se va construyendo el doble anillo púrico mediante una compleja secuencia enzimática en las que interviene la glutamina, el ácido aspártico y la glicina.
- Síntesis de nucleótidos con bases pirimidínica: primero se forma el anillo pirimidínico a partir del ácido aspártico y posteriormente se une a una fosforribosa.
Anabolismo de los lípidos
Los lípidos más importantes con función de reserva son los triacilglicéridos. Su biosíntesis requiere primero la obtención por separado de sus dos componentes: los ácidos grasos y la glicerina.
- Obtención de los ácidos grasos
La principal fuente de los ácidos grasos en los animales es la grasa de los alimentos. La segunda fuente es la biosíntesis de los ácidos grasos, la cual se produce en el citosol, a partir de acetil-CoA, que proviene de la mitocondria del catabolismo de glúcidos, ácidos grasos (b oxidación) (ver t35) y aminoácidos. El primer acetil-CoA sirve de cebador. Los siguientes carbonos se unirán a la cadena en forma de malonil-CoA, molécula de 3C. La unión del malonil-CoA a un acetil-CoA origina una molécula de 4C; desprendiéndose un CO2. Se consumen dos NADPH para realizar las reacciones de hidrogenacion y se origina un ácido graso activado (acilo) de 4C.Todo este proceso está catalizado por un conjunto de enzimas denominado complejo ácido graso sintetasa (SAG). La unión repetida de moléculas de malonil-CoA permite que se añadan dos carbonos en cada ocasión, formándose una larga cadena con número par de carbonos.
- Obtención de la glicerina
Se obtiene, tanto de la glicerina que se produce por hidrólisis de las grasas, como a partir de la dihidroxiacetona-3P que se forma en la glucólisis. Después se transforma en glicerol-3P, que es la forma activada para unirse a los ácidos grasos.
- Formación de triacilglicéridos
Las moléculas de ácido graso se van uniendo al glicerol-3P mediante un enlace tipo éster, formando primero un monoacilglicérido, después un diacilglicérido y, por último, un triacilglicérido, liberando el grupo fosfato. Esto tiene lugar en las células hepáticas y en las células del tejido adiposo.
Esquema general del metabolismo de la célula eucariota. Las flechas hacia abajo indican el catabolismo y las flechas hacia arriba el anabolismo.
Anabolismo de los aminoácidos
Cada aminoácido posee su propia vía de obtención, que además puede variar según el tipo de célula que lo sintetiza. Las plantas son capaces de sintetizar los veinte aminoácidos. Sin embargo, muchos animales no pueden sintetizar diez de ellos, y los toman de la dieta, por lo que se denominan aminoácidos esenciales. Los otros diez se denominan aminoácidos no esenciales.