Procesos Metabólicos: Fotosíntesis, Gluconeogénesis y Síntesis de Lípidos

Principales Procesos del Metabolismo Celular

1. Fotosíntesis Anoxigénica

La fotosíntesis anoxigénica es un proceso en el que se descomponen moléculas de ácido sulfhídrico presentes en algunas aguas. En este tipo de fotosíntesis no se libera oxígeno, sino azufre, y es un proceso típico de las bacterias púrpuras.

2. Metabolismo Heterótrofo (Anabolismo)

El metabolismo heterótrofo consiste en el paso de moléculas orgánicas sencillas a moléculas orgánicas complejas, como las proteínas. Este proceso lo realizan tanto los organismos autótrofos como los heterótrofos, y sus rutas metabólicas son muy parecidas.

3. Gluconeogénesis

La gluconeogénesis es la síntesis de glucosa a partir de precursores no glúcidos. Se lleva a cabo cuando la célula necesita glucosa y no dispone de ella, o bien para eliminar el ácido láctico. El proceso consta de las siguientes etapas:

• Conversión del pirúvico en fosfoenolpirúvico: La enzima que cataliza esta reacción en la glucólisis no funciona en sentido inverso. El ácido pirúvico entra en la mitocondria para transformarse en oxalacético; este se transforma en málico para poder salir de la mitocondria. Una vez en el citoplasma, se vuelve a transformar en oxalacético y finalmente formará el fosfoenolpirúvico.
• Conversión de la fructosa 1,6-difosfato en fructosa-6-fosfato: Este paso ocurre en el citosol.
• Conversión de la fructosa-6-fosfato en glucosa: Se realiza en el retículo endoplasmático y, posteriormente, la glucosa sale al citosol.

4. Glucogenogénesis

La glucogenogénesis es el proceso de síntesis de glucógeno a partir de glucosa-6-fosfato. Se produce fundamentalmente en las células del hígado y en las musculares. La glucosa-6-fosfato puede proceder de la gluconeogénesis o de la glucosa libre que, al entrar en la célula, es fosforilada. El proceso sigue estos pasos:

1. La glucosa-6-fosfato se transforma en glucosa-1-fosfato.
2. Esta reacciona con el UTP, formando uridín-difosfato-glucosa (UDP-glucosa).
3. Esta molécula posee suficiente energía para unirse al extremo del glucógeno mediante un enlace O-glucosídico alfa (1-4).
4. Posteriormente, interviene una enzima ramificante que corta pequeños fragmentos y los inserta a través de enlaces alfa (1-6).

5. Fotorrespiración

La fotorrespiración es un proceso que tiene lugar en ambientes cálidos y secos. En estas condiciones, las hojas cierran los estomas para evitar pérdidas de agua, lo que provoca un aumento en la concentración de oxígeno. Debido a esto, la enzima Rubisco se comporta como oxidasa, lo que disminuye el rendimiento fotosintético.

6. Síntesis de Ácidos Grasos

La síntesis de ácidos grasos se produce en el citosol a cargo del complejo enzimático ácido graso sintasa (en vegetales ocurre en el estroma). Se realiza a partir de acetil-CoA, el cual debe salir de las mitocondrias uniéndose al oxalacético para convertirse en cítrico; este sale al citosol, donde se libera nuevamente el acetil-CoA. El resto del proceso requiere que se transforme en malonil-CoA.

La unión de estas moléculas supone la aparición de una cadena de 4 carbonos, se libera una molécula de CO2 y son necesarias dos hidrogenaciones en las que se gastan dos moléculas de NADPH. Cada ciclo permite la adición de 2 carbonos y se repite hasta formar el ácido palmítico (16 carbonos), que servirá de base para la formación de otros ácidos grasos.