Metabolismo
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas celulares que producen energía y sintetizan las moléculas que necesita un organismo.
El metabolismo es el conjunto de reacciones químicas que ocurren en las células de un ser vivo para obtener energía, construir y renovar sus componentes y eliminar los desechos. Gracias a él, los organismos crecen, se reproducen, reparan sus tejidos y responden a su entorno.
¿Qué es el metabolismo?
La palabra viene del griego metabolē, «cambio» o «transformación». Todas las reacciones metabólicas están organizadas en rutas metabólicas: series de pasos encadenados en los que cada reacción está catalizada por una enzima concreta y el producto de una es el sustrato de la siguiente. La energía se transfiere mediante moléculas portadoras, sobre todo el ATP (adenosín trifosfato), la «moneda energética» de la célula.
Las dos fases: catabolismo y anabolismo
| Característica | Catabolismo | Anabolismo |
|---|---|---|
| Proceso | Degradación de moléculas complejas en otras más sencillas | Síntesis de moléculas complejas a partir de otras sencillas |
| Energía | Libera energía (exergónico) | Consume energía (endergónico) |
| Ejemplos | Glucólisis, ciclo de Krebs, oxidación de ácidos grasos | Síntesis de proteínas, glucógeno, lípidos y ADN; fotosíntesis |
| Moléculas de apoyo | Produce ATP, NADH y FADH2 | Utiliza ATP y NADPH |
Ambas fases están acopladas: la energía liberada en el catabolismo se almacena en forma de ATP y se emplea en el anabolismo y en el trabajo celular (contracción muscular, transporte de sustancias, señales nerviosas).
Principales rutas metabólicas
- Glucólisis: ocurre en el citoplasma. Una molécula de glucosa (6 carbonos) se transforma en dos de piruvato (3 carbonos) y rinde un balance neto de 2 ATP y 2 NADH. No requiere oxígeno.
- Ciclo de Krebs: en la matriz de la mitocondria, oxida los fragmentos de carbono del acetil-CoA hasta CO2 y produce NADH, FADH2 y algo de ATP. Lleva el nombre de Hans Krebs, que lo describió en 1937.
- Cadena de transporte de electrones y fosforilación oxidativa: en la membrana mitocondrial interna. Los electrones del NADH y el FADH2 pasan por una cadena de proteínas hasta el oxígeno, que se reduce a agua, y se genera la mayor parte del ATP. En total, la respiración aerobia de una glucosa rinde unos 30-32 ATP.
- Fermentación: en ausencia de oxígeno se regenera NAD+ a partir del piruvato, con producción de lactato (fermentación láctica, en los músculos y en las bacterias del yogur) o de etanol y CO2 (fermentación alcohólica, en levaduras). Solo se obtienen los 2 ATP de la glucólisis.
- Fotosíntesis: ruta anabólica en la que plantas, algas y cianobacterias convierten energía luminosa en energía química y fabrican glucosa a partir de CO2 y agua.
Tipos de metabolismo según la nutrición
Los seres vivos se clasifican según su fuente de energía y de carbono:
| Tipo | Energía | Carbono | Ejemplos |
|---|---|---|---|
| Fotoautótrofo | Luz | CO2 | Plantas, algas, cianobacterias |
| Quimioautótrofo | Compuestos inorgánicos | CO2 | Bacterias nitrificantes y sulfooxidantes |
| Fotoheterótrofo | Luz | Compuestos orgánicos | Algunas bacterias purpúreas |
| Quimioheterótrofo | Compuestos orgánicos | Compuestos orgánicos | Animales, hongos, la mayoría de las bacterias |
También se distingue entre metabolismo primario (esencial para vivir) y secundario (producción de sustancias como alcaloides, pigmentos o antibióticos, frecuente en plantas, hongos y bacterias).
Metabolismo en el ser humano
El cuerpo humano obtiene energía de los hidratos de carbono, las grasas y, en menor medida, las proteínas, que se degradan durante la digestión y se utilizan en las células. La tasa metabólica basal es la energía que se gasta en reposo para mantener funciones vitales como la respiración, la circulación o la temperatura; en un adulto sedentario supone alrededor de dos tercios del gasto diario. El resto se destina a la actividad física, a la digestión de los alimentos (efecto térmico) y a las actividades diarias.
La velocidad del metabolismo depende de la edad, el sexo, la masa muscular (el músculo gasta más energía que la grasa), la genética, el estado hormonal y la actividad física. Las hormonas tiroideas (tiroxina y triyodotironina) aceleran el metabolismo; la insulina favorece el almacenamiento de glucosa y el glucagón su liberación. Cuando el metabolismo se altera pueden aparecer enfermedades como la diabetes, el hipotiroidismo o los errores innatos del metabolismo, como la fenilcetonuria, causados por la falta de una enzima concreta.
Un matiz habitual: la idea de «metabolismo lento» como causa única del sobrepeso es una simplificación. Las diferencias entre personas existen, pero la masa corporal, la alimentación y la actividad pesan mucho más que el metabolismo por sí solo.
Importancia del metabolismo
Sin metabolismo no habría vida: permite la obtención de energía, la síntesis de biomoléculas, el crecimiento, la detoxificación y la homeostasis. A escala de ecosistema, el metabolismo de productores, consumidores y descomponedores mueve el flujo de energía y el ciclo de la materia. Para ampliar, consulta fotosíntesis, respiración celular y mitocondria.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el metabolismo en pocas palabras?
¿Cuál es la diferencia entre anabolismo y catabolismo?
¿Qué es el metabolismo basal?
¿Dónde se produce el ATP en la célula?
¿Se puede acelerar el metabolismo?
Referencias
- Nelson, D. L. y Cox, M. M. Lehninger. Principios de bioquímica. Omega.
- Berg, J. M., Tymoczko, J. L. y Stryer, L. Bioquímica. Reverté.
- Reece, J. B. et al. Campbell Biología. Pearson.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2025). «Metabolismo». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/biologia/metabolismo/
