Rutas Metabólicas de los Seres Vivos

Los seres vivos necesitan energía para llevar a cabo sus funciones vitales, como el movimiento, la síntesis de proteínas y la división celular. Esta energía se obtiene a través de procesos metabólicos que ocurren en el interior de las células.

La respiración celular es una de las rutas metabólicas más importantes, y ocurre en la mayoría de los seres vivos. Durante este proceso, las células utilizan el oxígeno para descomponer moléculas de glucosa y otros nutrientes en dióxido de carbono y agua, liberando energía que se utiliza para la síntesis de ATP, la molécula que almacena la energía necesaria para la actividad celular. La fotosíntesis, por otro lado, es el proceso por el cual las plantas, algas y algunas bacterias convierten la luz solar en energía química, que se almacena en forma de glucosa.

Además de la respiración celular y la fotosíntesis, existen otras rutas metabólicas importantes, como la fermentación y la gluconeogénesis. Estas rutas implican la conversión de nutrientes en energía y la producción de compuestos necesarios para la síntesis de moléculas importantes.

El estudio de las rutas metabólicas es importante para entender cómo funcionan los seres vivos y cómo se relacionan con su entorno. También es relevante para la alimentación y el metabolismo humano, ya que la dieta que consumimos afecta directamente a estas rutas metabólicas.

Las rutas metabólicas son procesos bioquímicos que ocurren en los organismos vivos y que permiten la transformación de moléculas para obtener energía o sintetizar moléculas esenciales para la vida.

Tipos de Rutas

Características 

Estas son solo algunas de las rutas metabólicas más importantes en los organismos vivos, y cada una tiene un papel fundamental en la obtención de energía y la síntesis de moléculas esenciales para la vida. La comprensión de estas rutas metabólicas es fundamental para entender la fisiología y el metabolismo de los organismos vivos.

Glucólisis: La glucólisis es la vía metabólica encargada de la transformación de la glucosa en piruvato, generando energía en forma de ATP.

Ciclo de Krebs: También conocido como ciclo del ácido cítrico, es la ruta metabólica encargada de la oxidación de los ácidos grasos y la obtención de energía en forma de ATP.

Fosforilación oxidativa: Es el proceso metabólico que ocurre en la mitocondria, donde se utiliza la energía generada por la glucólisis y el ciclo de Krebs para sintetizar ATP.

Fotosíntesis: La fotosíntesis es la ruta metabólica que ocurre en los organismos fotosintéticos, como las plantas, donde se utiliza la energía luminosa para sintetizar moléculas de glucosa a partir del dióxido de carbono y el agua.

Gluconeogénesis: La gluconeogénesis es la ruta metabólica encargada de la síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos, como los aminoácidos o los ácidos grasos.

Lipogénesis: Es la ruta metabólica que permite la síntesis de ácidos grasos a partir de moléculas de acetil-CoA.

Aquí le describo un breve resumen de cada una de las rutas metabólicas que mencioné anteriormente:

Glucólisis: La glucólisis es la ruta metabólica más común en los organismos vivos, y se encarga de la transformación de la glucosa en piruvato. Esta ruta consta de una serie de reacciones que involucran la inversión de energía en forma de ATP y la liberación de energía en forma de ATP y NADH. La glucólisis ocurre en el citosol de las células y es un proceso anaeróbico, es decir, no requiere oxígeno para llevarse a cabo.

Ciclo de Krebs: El ciclo de Krebs, también conocido como ciclo del ácido cítrico, es la ruta metabólica encargada de la oxidación de los ácidos grasos y la obtención de energía en forma de ATP. Esta ruta consta de una serie de reacciones que involucran el óxido de ácidos grasos y la generación de energía en forma de NADH y FADH2. El ciclo de Krebs ocurre en la matriz mitocondrial y es un proceso aeróbico, es decir, requiere oxígeno para llevarse a cabo.

Fosforilación oxidativa: La fosforilación oxidativa es el proceso metabólico que ocurre en la mitocondria, donde se utiliza la energía generada por la glucólisis y el ciclo de Krebs para sintetizar ATP. Este proceso se lleva a cabo en la cadena de transporte de electrones, donde se utiliza la energía generada por la oxidación de NADH y FADH2 para sintetizar ATP. La fosforilación oxidativa es un proceso aeróbico y es la forma más eficiente de obtener energía en forma de ATP.

Fotosíntesis: La fotosíntesis es la ruta metabólica que ocurre en los organismos fotosintéticos, como las plantas, donde se utiliza la energía luminosa para sintetizar moléculas de glucosa a partir del dióxido de carbono y el agua. Este proceso consta de dos etapas: la fase luminosa, donde se absorbe la energía luminosa y se genera ATP y NADPH, y la fase oscura, donde se utiliza el ATP y el NADPH generados para sintetizar moléculas de glucosa.

Gluconeogénesis: La gluconeogénesis es la ruta metabólica encargada de la síntesis de glucosa a partir de precursores no glucídicos, como los aminoácidos o los ácidos grasos. Esta ruta consta de una serie de reacciones que permiten la conversión de estos precursores en glucosa. La gluconeogénesis es un proceso energético costoso y ocurre principalmente en el hígado.

Lipogénesis: La lipogénesis es la ruta metabólica que permite la síntesis de ácidos grasos a partir de moléculas de acetil-CoA. Esta ruta consta de una serie de reacciones que involucran la generación de ácidos grasos y su posterior esterificación en triglicéridos para su almacenamiento. La lipogénesis ocurre en el citosol de las y es un proceso que se activa cuando el organismo tiene un exceso de energía, ya que permite la conversión de los carbohidratos y las proteínas en ácidos grasos y su posterior almacenamiento como grasa corporal. Sin embargo, una acumulación excesiva de grasa corporal puede llevar a problemas de salud como la obesidad y enfermedades cardiovasculares.

Fuentes consultadas 

• Bioquímica (Stryer, L.). Editorial Reverté, 2013.
• Principios de Bioquímica de Lehninger (Nelson, DL y Cox, MM). Editorial WH Freeman and Company, 2008.
• Biología Molecular de la Célula (Alberts, B. et al.). Editorial Guirnalda Ciencia, 2014.