Anabolismo

Te explicamos qué es el anabolismo y sus diferencias con el catabolismo. Además, importancia, tipos de anabolismo y ejemplos.

¿Qué es el anabolismo?

El anabolismo es la fase del metabolismo en la que se generan moléculas complejas a partir de sustancias más simples, dentro de los seres vivos. Durante este mecanismo, las células invierten energía química para componer biomoléculas complejas a partir de otras sencillas. Es el proceso opuesto y complementario del catabolismo.

El término proviene del griego ana (“hacia arriba”) y ballein (“lanzar”), dado que implica la síntesis de compuestos más complejos a partir de otros más sencillos, yendo “hacia arriba” de lo básico a lo complejo. Para poder hacerlo, sin embargo, se requiere de un añadido de energía.

Al igual que el catabolismo, se da en el interior de las células y es conducido por la acción de enzimas (proteínas catalizadoras).

Pueden encontrarse ejemplos de anabolismo tanto en los organismos autótrofos (los que fabrican su propio alimento) como heterótrofos (los que consumen otros organismos). La fotosíntesis es un ejemplo clásico de actividad anabólica, porque implica la creación de azúcares a partir de dióxido de carbono y agua, utilizando la energía de la luz.

El anabolismo puede tener picos de actividad a lo largo del ciclo de vida de un organismo. Así, las etapas de crecimiento y desarrollo hasta crear un individuo adulto se caracterizan por una marcada actividad anabólica.

• Ver además: Metabolismo

¿Cómo funciona el anabolismo?

Los seres vivos se mantienen gracias a la existencia de reacciones químicas que ocurren dentro de las células. Estas reacciones implican crear o romper enlaces entre los átomos, a través de proteínas que funcionan como catalizadores biológicos, llamadas enzimas. Las enzimas hacen que sucedan las reacciones químicas dentro de los sistemas vivos.

Las reacciones anabólicas implican la acción de varias enzimas que fabrican moléculas complejas a partir de otras más sencillas, para crear enlaces químicos nuevos. Para realizar este tipo de reacciones químicas (llamadas reacciones de síntesis o de construcción), las  enzimas necesitan un aporte de energía.

La base del anabolismo son las reacciones de síntesis. Por el contrario, las reacciones de ruptura de enlaces químicos son actividades catabólicas. En este caso, en vez de consumir energía, la liberan.

Por ejemplo, las proteínas son moléculas grandes y complejas que, a menudo, cumplen funciones estructurales dentro de las células. Se fabrican a partir de moléculas más pequeñas, los aminoácidos. Las células cuentan con una maquinaria bioquímica, llamada ribosoma, que se encarga de construir proteínas. Dentro de las células, los ribosomas crean enlaces nuevos entre aminoácidos, utilizando energía química.

• Ver también: Biomoléculas

Diferencias entre anabolismo y catabolismo

El catabolismo y el anabolismo son procesos complementarios, aunque opuestos. El catabolismo descompone las macromoléculas en formas más simples, liberando la energía química contenida en sus enlaces químicos. En cambio, el anabolismo consume esa energía liberada para formar nuevos enlaces y nuevas moléculas complejas.

Así, uno consume energía y el otro la libera; uno va de lo básico a lo complejo y el otro al revés. Cuando el catabolismo y el anabolismo están en equilibrio, la célula se mantiene estable. A menudo, los organismos se encuentran en condiciones particulares (por ejemplo, crecen de tamaño o se reproducirse) que requieren mayor actividad anabólica.

• Más en: Catabolismo

Anabolismo autótrofo

En los organismos autótrofos (aquellos capaces de fabricar su  propio alimento) el anabolismo implica la transformación de moléculas inorgánicas (como el agua y el dióxido de carbono) hacia moléculas orgánicas de mayor complejidad y de utilidad bioquímica. Este proceso puede darse de formas distintas:

• Fotosíntesis. Es el proceso metabólico de las plantas y organismos dotados de clorofila. En este proceso se obtiene la energía necesaria de la luz solar, y se consume dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O), para componer moléculas de almidón (azúcar).
• Quimiosíntesis. Este proceso se da en microorganismos que viven en un ambiente donde no hay luz solar aprovechable, pero sí otro tipo de sustancias químicas. Por ejemplo, algunas bacterias y arqueas pueden sintetizar moléculas orgánicas a partir de amoníaco (NH₃).

Anabolismo heterótrofo

En los seres heterótrofos (que consumen materia orgánica de otros seres vivos para alimentarse), los procesos anabólicos consisten en la fabricación de moléculas complejas a partir de los nutrientes simples que provienen de la dieta.

Las moléculas sencillas (aminoácidos, azúcares simples, oligoelementos) se obtienen tras la digestión y absorción de los alimentos. Una vez que se absorben, los organismos heterótrofos utilizan esas moléculas como “ladrillos” para fabricar componentes más complejos.

Este proceso implica un conjunto de reacciones que requieren un gasto de energía. Dentro de las células, la energía química se encuentra disponible en la molécula de ATP (adenosín trifosfato).

Ejemplos de anabolismo

Los ejemplos de anabolismo son rutas metabólicas (reacciones químicas que se producen en cadena, una detrás de la otra) que dan por resultado un producto más complejo que el inicial, utilizando energía. A menudo dependen del tipo de organismo que se trate.

Por ejemplo, los organismos del reino Plantae son fotosintéticos. Es decir, pueden fabricar azúcares complejos a partir de agua, dióxido de carbono, utilizando la energía de la luz. Entonces, la fotosíntesis es un ejemplo de anabolismo en plantas.

En los seres humanos, también podemos encontrar ejemplos de reacciones anabólicas. Por ejemplo, cuando consumimos más alimento del que necesitamos, nuestro cuerpo convierte el exceso de nutrientes en grasa. Es decir, todos los nutrientes que ingerimos por demás se transforman en triglicéridos, moléculas de almacenamiento de energía química. Este proceso, llamado lipogénesis, involucra rutas metabólicas que gastan energía. Entonces, la lipogénesis es un ejemplo de anabolismo en humanos.

Es frecuente que las reacciones anabólicas tengan un pico de actividad ante determinadas condiciones. Por ejemplo, antes de que un individuo llegue a adulto, se atraviesan etapas de crecimiento y desarrollo, que implican la generación de más cantidad de masa corporal. Las crías aumentan de peso y estatura, las plantas construyen nuevos tallos o troncos, los insectos cambian de un estadío a otro, etc.

En estos casos, el anabolismo está muy activo, pues la fabricación de nuevas estructuras requiere reacciones químicas anabólicas para construir moléculas nuevas.

Importancia del anabolismo

El anabolismo es una etapa metabólica vital, no solo para brindar insumos al catabolismo con el objetivo de descomponer y liberar energía química, sino también para:

• El almacenamiento de energía en los enlaces químicos de las moléculas complejas (como el almidón de las plantas, o el glucógeno y los triglicéridos de los animales).
• La elaboración de componentes de las células y los tejidos, que permite el aumento de la masa muscular y el crecimiento del organismo.
• La fabricación de nuevas células para reemplazar las viejas y reponer tejidos dañados.

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Referencias

• Marieb, E. Anatomía y fisiología humana. Edición 9º. PEARSON EDUCACIÓN. (2008).
• De Robertis, E.Fundamentos de biología celular y molecular. Edición 4º.El ateneo (2010).