Com Funciona el Metabolisme: Guia Completa dels Processos Vitats
Què és el Metabolisme?
El metabolisme és el conjunt de reaccions químiques que tenen lloc dins un organisme per mantenir-lo en vida. Aquests processos permeten als organismes créixer i reproduir-se, mantenir les seves estructures i respondre al seu medi. El metabolisme se sol subdividir en dues categories principals: el catabolisme, que descompon matèria orgànica (per exemple, per extreure energia en la respiració cel·lular), i l'anabolisme, que utilitza energia per construir components cel·lulars com ara proteïnes i àcids nucleics. L'energia lligada a aquests processos metabòlics és l'energia endosomàtica.
El Catabolisme: Descomposició i Energia
El catabolisme és el conjunt de processos metabòlics que descomponen molècules grans. Això inclou la descomposició i oxidació de molècules d'aliments. L'objectiu de les reaccions catabòliques és proveir l'energia i els components necessaris per a les reaccions anabòliques. La naturalesa exacta d'aquestes reaccions catabòliques varia entre organismes: els organòtrofs utilitzen molècules orgàniques com a font d'energia, els litòtrofs utilitzen substrats inorgànics i els fotòtrofs capturen la llum solar com a energia química. Tanmateix, totes aquestes formes de metabolisme depenen de reaccions redox que impliquen la transferència de molècules donadores reduïdes (per exemple, molècules orgàniques, aigua, amoníac, sulfur d'hidrogen o ions ferrosos) a molècules acceptores com ara l'oxigen, un nitrat o un sulfat.[26] En els animals, aquestes reaccions impliquen la descomposició de molècules orgàniques complexes en molècules més senzilles, com ara el diòxid de carboni o l'aigua. En els organismes fotosintètics, com ara les plantes i els cianobacteris, aquestes reaccions de transferència d'electrons no alliberen energia, sinó que són utilitzades com a mode d'emmagatzematge de l'energia absorbida de la llum solar.
L'Anabolisme: Síntesi i Construcció
L'anabolisme és el conjunt de processos metabòlics constructius en què l'energia alliberada pel catabolisme s'utilitza per sintetitzar molècules complexes. En general, les molècules complexes que formen les estructures cel·lulars són produïdes pas a pas a partir de precursors petits i senzills. L'anabolisme inclou tres fases bàsiques:
- La producció de precursors com ara aminoàcids, monosacàrids, isoprenoides i nucleòtids.
- La seva activació en formes reactives utilitzant energia de l'ATP.
- Finalment, l'assemblatge d'aquests precursors en molècules complexes com ara proteïnes, polisacàrids, lípids i àcids nucleics.
Classificació dels Organismes segons el Metabolisme
Els organismes presenten diferències en la quantitat de molècules que les cèl·lules poden produir per si mateixes. Els autòtrofs, com ara les plantes, poden produir molècules orgàniques complexes (polisacàrids i proteïnes) a partir de molècules senzilles com el diòxid de carboni i l'aigua. Els heteròtrofs, en canvi, requereixen una font de substàncies més complexes, com ara monosacàrids i aminoàcids, per produir aquestes molècules complexes. Els organismes també es poden classificar segons la font última d'energia: els fotoautòtrofs i els fotoheteròtrofs obtenen energia de la llum, mentre que els quimioautòtrofs i els quimioheteròtrofs obtenen energia de reaccions oxidatives inorgàniques.