Procesos Anabólicos

Las células llevan a cabo un gran número de procesos anabólicos, entre los que destacan:

• La biosíntesis de algunos aminoácidos a partir de metabolitos precursores (los aminoácidos esenciales deben ser suministrados con la dieta).
• La biosíntesis de proteínas, ARN y ADN.
• La biosíntesis de ácidos grasos o lipogénesis, que se lleva a cabo en el citosol a partir de moléculas de acetil-CoA procedentes del catabolismo de glúcidos, aminoácidos u otros ácidos grasos, y la síntesis de otros lípidos.
• La biosíntesis de glucógeno o glucogenosíntesis, que se produce en el citosol a partir de moléculas de glucosa-6-fosfato.
• La gluconeogénesis, que es un proceso de síntesis de glucosa a partir de otras moléculas más sencillas.

Además, las plantas pueden obtener azúcares a partir de ácidos grasos mediante el ciclo del glioxilato.

La Gluconeogénesis

El suministro de glucosa a las células animales es realizado por el hígado a partir de las reservas de glucógeno. Sin embargo, estas reservas pueden agotarse, lo que obliga a las células a sintetizarla siguiendo otras rutas metabólicas.

La gluconeogénesis permite obtener glucosa a partir del ácido pirúvico, el cual puede proceder del catabolismo de los aminoácidos o de metabolitos del ciclo de Krebs. En los mamíferos, este proceso tiene lugar en el hígado (90%) y en el riñón (10%).

Etapas de la Gluconeogénesis

La mayor parte de las reacciones de la gluconeogénesis son inversas a las de la glucólisis. Hay, sin embargo, algunas diferencias entre ambos procesos. Esto se debe a que la inversión de algunas de las reacciones de la glucólisis supone un obstáculo energético imposible de salvar, excepto si se realiza por medio de una ruta diferente y un elevado aporte de energía.

La síntesis de una molécula de glucosa a partir de dos de ácido pirúvico incluye las siguientes etapas:

1. Cada molécula de ácido pirúvico se une con una de CO₂ para formar ácido oxalacético, una molécula del ciclo de Krebs. Este proceso tiene lugar dentro de la mitocondria y se produce con gasto de energía en forma de ATP.
2. El ácido oxalacético es reducido por acción del NADH para formar ácido málico, que es transportado al citosol. Allí, este vuelve a ser oxidado a ácido oxalacético por acción del NAD⁺. Esta reacción es imprescindible debido a que el ácido oxalacético no puede atravesar la membrana interna de la mitocondria.
3. Cada molécula de ácido oxalacético se transforma en el citosol en ácido fosfoenolpirúvico, en una reacción que libera CO₂. El fosfato necesario es cedido por el GTP, que se hidroliza a GDP y aporta la energía que esta reacción requiere.
4. La síntesis de glucosa a partir de las dos moléculas de ácido fosfoenolpirúvico se realiza siguiendo una ruta inversa a la glucólisis, en la que se utilizan las mismas enzimas que en esta, excepto en los pasos siguientes:
   • Transformación de la fructosa-1,6-bisfosfato en fructosa-6-fosfato por una reacción de hidrólisis en la que se libera el grupo fosfato del carbono 1.
   • Hidrólisis de la glucosa-6-fosfato, que da lugar a la liberación de glucosa y un grupo fosfato.