Processos Anabòlics: Síntesi de Glúcids, Lípids i Aminoàcids
Anabolisme heteròtrof dels glúcids
Aquest procés es divideix en dues fases principals:
Síntesi de glucosa: Gliconeogènesi
La glucosa s'obté a partir de l'àcid pirúvic generat en processos catabòlics, o a partir del cicle de Calvin en organismes autòtrofs. En animals, la gliconeogènesi es realitza principalment al fetge i al ronyó.
Els precursors provenen de:
- Animals: Glicòlisi, aminoàcids i àcid làctic (cicle de Cori).
- Vegetals i microorganismes: Glicòlisi, aminoàcids i àcids grassos.
Aquesta via comparteix alguns enzims reversibles amb la glicòlisi, però té reaccions específiques i irreversibles:
- Conversió de l'àcid pirúvic en àcid fosfoenolpirúvic.
- Transformació de la fructosa-1,6-difosfat en fructosa-6-fosfat.
- Conversió de la glucosa-6-fosfat en glucosa lliure.
Síntesi de polímers: Glicogenogènesi i Amilogènesi
Consisteix en la unió de molècules de glucosa mitjançant enllaços glicosídics per sintetitzar polisacàrids de reserva com el midó i el glicogen.
Glicogenogènesi (animals)
- Procés: Transforma la glucosa-6-fosfat en glicogen.
- Localització: Es produeix al fetge i als músculs.
- Funció: Actua com a reserva de glucosa.
- Molècula activadora: UTP (Uridina trifosfat).
- Regulació hormonal:
- La insulina afavoreix la seva síntesi per disminuir la glucosa en sang.
- L'adrenalina i el glucagó n'estimulen la degradació (glicogenòlisi) per augmentar la glucosa en sang.
Amilogènesi (vegetals)
- Procés: És la síntesi de midó a partir de glucosa-6-fosfat.
- Localització: Es produeix als plastidis de les cèl·lules vegetals.
- Molècula activadora: L'ATP (Adenosina trifosfat).
Anabolisme dels lípids
Els lípids amb funció de reserva més importants són els greixos o triacilglicèrids. La seva biosíntesi es realitza en tres processos principals:
Síntesi d'àcids grassos
- Localització: Citosol cel·lular.
- Procés: Consisteix en la unió seqüencial d'unitats d'acetil-CoA. Un complex enzimàtic anomenat àcid gras sintasa (SAG) catalitza el creixement de la cadena.
- Mecanisme: Un primer acetil-CoA cedeix el seu grup acetil al SAG. Altres molècules d'acetil-CoA es converteixen en malonil-CoA, que s'afegeixen progressivament a la cadena, aportant dos carbonis a cada cicle.
- Producte final: Generalment, es forma àcid palmític (16 carbonis).
- Requeriments: Es consumeix bicarbonat, ATP i NADPH.
Síntesi de glicerina
S'obté a partir de la dihidroxiacetona-3-fosfat, un intermediari de tres carbonis de la glicòlisi. Per poder-se unir als àcids grassos (esterificació), s'ha d'activar amb ATP per formar glicerol-3-fosfat.
Formació de triacilglicèrids
El procés té lloc al reticle endoplasmàtic i segueix aquests passos:
- Els àcids grassos i la glicerina se sintetitzen per vies separades.
- S'activen els precursors: la glicerina en forma de glicerol-3-fosfat i els àcids grassos unint-se al coenzim A (acil-CoA).
- Els tres acil-CoA s'uneixen un rere l'altre a la molècula de glicerol-3-fosfat mitjançant un procés d'esterificació.
Anabolisme dels aminoàcids
Els organismes animals poden sintetitzar 10 dels 20 aminoàcids proteics (aminoàcids no essencials). Els altres 10, anomenats aminoàcids essencials, no els poden fabricar i s'han d'obtenir a través de la dieta.
La síntesi parteix de diversos precursors (àcids de 3 a 5 carbonis) als quals se'ls ha d'afegir un grup amino. La font d'aquest nitrogen varia:
- Fixació de N₂ atmosfèric: Realitzada per alguns bacteris.
- Assimilació de compostos inorgànics: Plantes i bacteris poden captar amoníac (NH₃), nitrits (NO₂⁻) o nitrats (NO₃⁻).
- Reciclatge: Tots els organismes poden captar ió amoni (NH₄⁺) o reutilitzar grups amino d'altres aminoàcids.
L'àcid α-cetoglutàric és una molècula clau, ja que pot captar un ió amoni (NH₄⁺) al mitocondri per formar àcid glutàmic. Aquest, al seu torn, pot cedir el seu grup amino a altres molècules en reaccions de transaminació per formar la resta d'aminoàcids.
Anabolisme dels àcids nucleics
Els seus components (pentoses, bases nitrogenades i àcid fosfòric) es poden obtenir a partir de la dieta i ser reutilitzats directament en vies de recuperació per sintetitzar nous nucleòtids i àcids nucleics.