El metabolismo comprende las reacciones químicas en las células necesarias para su supervivencia, crecimiento y reproducción, y se divide en catabolismo, anabolismo y anfibolismo, reguladas por enzimas. Las reacciones metabólicas incluyen oxidación-reducción, y el ATP actúa como la moneda energética que almacena y cede energía para diversas funciones celulares. Los organismos se clasifican según su tipo de metabolismo en autótrofos y heterótrofos, dependiendo de su fuente de carbono y energía.

2. • El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que se
producen en el interior de las células , necesarias para que la célula
sobreviva, crezca y se reproduzca y que conducen a la transformación
de unas biomoléculas en otras .
• Las distintas reacciones químicas del metabolismo se denominan vías
metabólicas y las moléculas que intervienen se llaman metabolitos.
• Todas las reacciones del metabolismo están reguladas por enzimas,
que son específicas para cada metabolito inicial o sustrato y para cada
tipo de transformación.
• Las sustancias finales de una vía metabólica se denominan
productos.
• Las conexiones existentes entre diferentes vías metabólicas reciben el
nombre de metabolismo intermediario.
1.- CONCEPTO DE METABOLISMO

3. Se pueden considerar tres fases
en el metabolismo:
Catabolismo: Transformación de
moléculas orgánicas complejas en
otras más sencillas, con liberación
de energía que se almacena en
ATP.
Anabolismo: Síntesis de
moléculas orgánicas complejas a
partir de otras más sencillas. Se
necesita suministrar energía, en
forma de ATP
Anfibolismo: (una fase
intermedia). Procesos en los que
se almacena gran cantidad de
energía (para los posteriores
procesos anabólicos)

4. Moléculas que intervienen
en el metabolismo
Metabolitos
Glucosa,
ácidos
grasos…
Nucleótidos
NAD, FAD,
NADP…
Moléculas con
enlaces ricos
en energía
ATP, coA
Moléculas
ambientales
O2, H2O, CO2

5. Las células se encuentran
siempre en un proceso
constante de
autodestrucción y
autoregeneración.
• El metabolismo forma una unidad, aunque se estudia fragmentado en rutas o
vías metabólicas.
• Las rutas metabólicas no son independientes entre si , poseen encrucijadas
comunes.
• Un mismo metabolito común a dos rutas podrá seguir por una o por otra en
función de las condiciones celulares.

6. a) Reacciones de oxidación reducción
Las reacciones metabólicas son reacciones de oxidación-reducción.
En general, el catabolismo es un proceso de oxidación mientras que
el anabolismo es un proceso de reducción:
•Cuanto más oxidado está un compuesto orgánico menor es su
energía.
•Las reacciones del catabolismo suponen la oxidación de un
sustrato, lo cual libera electrones, la molécula se deshidrogena.
•Por el contrario, el anabolismo consiste en reacciones de reducción
que requieren electrones, la molécula se hidrogena.
•Los electrones son transportados desde las reacciones catabólicas
de oxidación hasta las reacciones anabólicas de reducción.
•Intervienen coenzimas transportadores de electrones, como el NAD
o el FAD, que llevan electrones de un punto a otro de la célula.
2.- CARACTERÍSTICAS DE LAS REACCIONES METABÓLICAS

7. Reacciones catabólicas
(oxidación de moléculas)
Reacciones anabólicas
(reducción)
NAD
FAD
NADH
FADH2
Liberación de e- que van a los
coenzimas
Liberación de e- desde los coenzimas
que van a reducir otras moléculas
•Cuando uno de estos coenzimas se encuentra cargado de electrones, se
dice que tiene poder reductor, puesto que al liberarse de los electrones
podrá reducir a otro compuesto y él se oxidará.

8. Forma
oxidada
Coenzima Forma
reducida
Rutas metabólicas Reacción oxidación-
reducción
NAD+ Nicotinamida
adenina
dinucleótido
NADH Ciclo de Krebs,
glucólisis, β-oxidación
de ácidos grasos
NAD++H++2e- NADH
NADP+ Nicotinamida
adenina
dinucleótido fosfato
NADPH Ciclo de Calvin NADP++H++2e- NADPH
FAD Flavina adenina
dinucleótido
FADH2
Ciclo de Krebs,
Β-oxidación de ácidos
grasos
FAD+2H++2e- FADH2

9. b) Función del ATP
Los seres vivos necesitan energía tanto para sintetizar moléculas (anabolismo)
como para realizar sus funciones vitales. Esta energía la obtienen de los
alimentos o de la energía solar y la almacenan en forma de energía química en
los enlaces de determinadas moléculas. La molécula transportadora de energía
más abundante en la célula es el ATP.
Puede actuar como molécula energética, al ser capaz de almacenar o ceder
energía gracias a sus dos enlaces éster-fosfóricos que son capaces de
almacenar cada uno de ellos, 7,3 kcal/mol.
ATP + H2O → ADP + Pi + energía (7,3 kcal/mol)
ADP + H2O → AMP + Pi + energía (7,3 kcal/mol)
También se pueden dar las reacciones inversas (almacén de energía)
Se dice que el ATP es la moneda energética de la célula, pues representa la
manera de tener almacenado un tipo de energía de pronto uso.
En ocasiones son utilizados para el mismo fin otros nucleótidos como el GTP
el UTP o el CTP.

10. La síntesis de ATP puede realizarse por dos vías:
Fosforilación a nivel de sustrato. Síntesis de ATP gracias a la energía que se
libera de una biomolécula al romperse uno de sus enlaces ricos en energía,
(ocurre en algunas reacciones de la glucólisis y del ciclo de Krebs). Las
enzimas que regulan estos procesos se denominan quinasas.

11. Fosforilación asociada a un potencial quimiosmótico (o fosforilación
en cadena transportadora de electrones)
Mediante enzimas del grupo de las ATP-sintetasas existentes en las crestas
de las mitocondrias (fosforilación oxidativa) o en los tilacoides de los
cloroplastos (fotofosforilación), cuando dichas enzimas son atravesadas
por un flujo de protones (H+ ) generado por un potencial de membrana.
Fotofosforilación

12. Para crecer y desarrollarse, todos los seres vivos necesitan incorporar
materia y energía y en función de estas clasificamos los distintos tipos de
metabolismo de los seres vivos.
MATERIA.
1. Si la fuente de carbono es el dióxido de carbono (CO2 atmosférico) o
carbono inorgánico, se habla de metabolismo autótrofo.
2. Si la fuente es la propia materia orgánica (formas más o menos
reducidas del carbono como metano, glucosa, grasas, etc., es decir, el
llamado carbono orgánico), se habla de metabolismo heterótrofo.
ENERGIA
1. Fotosintéticos si la fuente de energía es la luz.
2. Quimiosintéticos si es energía desprendida en reacciones químicas.
3.- CLASIFICACIÓN DE LOS ORGANISMOS EN FUNCIÓN DEL
TIPO DE METABOLISMO

13. TIPO DE
ORGANISMO
FUENTE
DE
ENERGÍA
FUENTE
DE C
ORGANISMOS
Fotoautótrofo Luz solar CO2
Vegetales. Bact.
Fotosintéticas, cianofíceas
Fotoheterótrofo Luz solar
Comp.
orgánicos
Bacterias purpúreas
Quimioautótrofo
Reacciones
redox
CO2 Bacterias quimiosintéticas
Quimioheterótrofo
Reacciones
redox
Comp.
orgánicos
Animales y Hongos.
Bacterias heterótrofas

14. Según la utilización del oxígeno los organismos se clasifican en:
- Aeróbicos: utilizan oxígeno molecular en su metabolismo
- Anaeróbicos: no utilizan oxígeno molecular en su metabolismo
- Aeróbicos facultativos: la utilización del oxígeno molecular en
su metabolismo, depende de la disponibilidad del medio.
Si un organismo es estrictamente aeróbico, no puede crecer en
ausencia de oxígeno, y si es estrictamente anaeróbico, no puede
crecer en presencia de oxígeno.