El anabolismo es la síntesis de moléculas orgánicas complejas a partir de moléculas sencillas. Necesita energía.
Se distinguen dos etapas: Anabolismo autótrofo (paso de moléculas inorgánicas a orgánicas sencillas) y heterótrofo (paso de moléculas orgánicas sencillas a otras más complejas).
En el anabolismo autótrofo se distinguen dos tipos: Fotosintético (utiliza energía luminosa) y quimiosintético (utiliza energía química).
La fotosíntesis es el proceso de transformación de energía luminosa en química. Tiene lugar gracias a pigmenos fotosintéticos.
Según la molécula que se disocie podemos encontrarnos con fotosíntesis oxigénica o bacteriana.
En las células, las plantas y las algas la fotosíntesis se realiza en los cloroplastos.
Las cianobacterias no tienen cloroplastos, pero sí tilacoides con pigmentos.
Las bacterias tienen clorosoma, con bacteriofila (las que realizan fotosíntesis anoxigénica).
Pigmentos fotosintéticos:
En las plantas hay clorofila y carotenoides; en las cianobacterias y algas rojas hay ficocianina y ficoeritrina; en las bacterias fotosintéticas hay bacterioclorofila.
Un fotosistema es un complejo formado por proteínas transmembranosas que contienen pigmentos fotosintéticos y forman el complejo captador de luz y el centro de reacción.
En la fotosíntesis hay dos fotosistemas, el I y el II. El PS I capta luz de onda menos o igual a 700nm, lo llaman clorofila P700 y no puede romper una molécula de agua. El PS II capta luz de onda menor o igual a 680 nm, por lo que se llama clorofila P680. Este sí puede romper una molécula de agua.
La fotosíntesis tiene dos fases: la fase luminosa (tiene lugar en los tilacoides y en ella se capta energía luminosa y se forma ATP y nucleótidos reducidos) y la fase oscura (Tiene lugar en el estroma de los cloroplastos y en ella se usa ATP y los nucleótidos anteriores para formar moléculas orgánicas).
-En la fase luminosa hay dos modalidades: la acíclica y la cíclica.
En la acíclica intervienen los fotosistemas I y II y tiene tres procesos: fotólisis del agua (se rompe el agua), fotofosforilación del ADP (obtengo ATP) y la fotorreducción del NADP (obtengo NADPH).
En la fase luminosa cíclica no interviene en fotosistema II y no se rompe agua. Tiene lugar la fosforilación del ADP. Aquí solo se obtiene ATP.
-En la fase oscura se utiliza el ATP y el NADPH de la fase luminosa para formar materia orgánica. Esta fase no necesita de luz. Se realiza mediante el ciclo de Calvin en dos procesos: fijación del CO2 y reducción del CO2 fijado.
Los factores que influyen en la fotosíntesis son: intensidad luminosa, temperatura, concentración de CO2, concentración de O2 y la escasez de agua.
La quimiosíntesis es la síntesis de ATP a partir de la energía que se desprende en las reacciones de oxidación de sustancias inorgánicas. Los organismos que la realizan se denominan quimioautótrofos o quimiolitótrofos.
Los tipos de bacterias de este tipo son: bacterias incoloras o del azufre, bacterias del nitrógeno, bacterias del hierro y bacterias del hidrógeno.
Tiene dos fases. En la primera fase se obtiene ATP y NADHy tiene lugar la fosforilación oxidativa y un transporte inverso de electrones en la cadena respiratoria. En la segunda fase se empletan ese ATP y NADH para formar compuestos orgánicos. Tiene las mismas vías metabólicas que la fase oscura.
En anabolismo heterótrofo consiste en la formación de moléculas orgánicas complejas a partir de moléculas precursoras. La energía se obtiene de la desfosforilación de ATP, el cual viene del catabolismo y en los autótrofos además de la fotosíntesis y quimiosíntesis.
Anabolismo de glúcidos
Tiene dos fases:
-Gluconeogénesis. Se trata de sintetizar glucosa por una serie de reacciones a partir del ácido pirúvico del catabolismo.
Este proceso no es inverso de la glucólisis.
-Glucogenogénesis. Es la síntesis de glucógeno a partir de glucosa-6-fosfato.
Anabolismo de lípidos
-Síntesis de ácidos grasos. Se realiza en el citosol a partir del acetil-CoA. El proceso está catalizado por el complejo ácido graso sintetasa. El ácido graso que se suele formar es el ácido palmítico.
La biosíntesis de ácidos grasos se diferencia de la beta-oxidación en varias características:
Esta se realiza en el citosol y no en las mitocondrias, el ácido graso está unido al SAG y no a la CoA, los dos átomos de carbono por vuelta pertencen al malonil y no al acetil, y el transportador de hidrógenos es el NADPH.
Anabolismo de aminoácidos
Los animales no podemos sintetizar por nosotros los aminoácidos esenciales pero sí los no esenciales.
Las plantas pueden sintetizar todo tipo de aminoácidos y los microorganismos, algunos pueden y otros no.
La síntesis de aminoácidos se realiza a partir de un ácido orgánico al que se añade un grupo amino, que puede recibirse por transaminación o desaminación.
Para esta síntesis es imprescindible el ácido alfa-cetoglutárico del ciclo de Krebs. Se forma el ácido glutámico.
Anabolismo de ácidos nucleicos
A partir de la hidrólisis de nucleótidos se pueden formar otros nuevos: pentosas, ácido fosfórico y bases nitrogenadas.
Para formarlos con bases púricas se empieza con 5-fosfato-ribosa. Al final se obtiene adenosín-monofosfato y guanosín-monofosfato.
Para formarlos con bases pirimidínicas hay dos fases: la inicial y la final. Se forma del uridín-monofosfato, el citidín-monofosfato y el timidín-monofosfato.
