¿Cuáles son los diferentes tipos de vías del metabolismo?

Las vías del metabolismo incluyen las reacciones químicas básicas que proporcionan a las células la energía para permanecer vivas y repararse a sí mismas. La respiración celular es la actividad metabólica central, y opera a través de tres vías diferentes: la glucólisis, el ciclo de Krebs y la fosforilación oxidativa, que producen moléculas ricas en energía que alimentan las células. Las diferentes vías del metabolismo están especializadas para fabricar proteínas, ácidos nucleicos y otras moléculas esenciales. Los subproductos tóxicos del metabolismo se eliminan en la vía del ciclo de la urea.

Hay dos clases de reacciones del metabolismo: el anabolismo, que utiliza energía para construir proteínas y otros componentes celulares, y el catabolismo, que genera energía al descomponer los alimentos en compuestos ricos en energía. La mayoría de las vías metabólicas entran en una de estas categorías. Las vías son catalizadas por enzimas que regulan cada reacción química individual, generalmente produciendo muchos compuestos intermedios y reacciones en cadena en el proceso. En muchos puntos de la evolución de la vida, las mismas moléculas se han utilizado para satisfacer diferentes necesidades metabólicas, por lo que las mismas enzimas dirigen el metabolismo en muchos organismos diferentes.

La respiración celular convierte los alimentos en una molécula de alta energía, el trifosfato de adenosina (ATP), que las células usan para obtener energía. Comprende tres vías metabólicas. El primero de ellos, la glucólisis, es la división de la glucosa, un azúcar de seis carbonos, en dos moléculas de un azúcar de tres carbonos y en la acetil coenzima A. La glucólisis genera dos moléculas de ATP junto con otras moléculas ricas en energía. En el metabolismo anaeróbico, como ocurre en algunas bacterias y levaduras, la glucólisis se denomina fermentación y es una forma de respiración celular en un solo paso.

En animales, la glucólisis es solo el primer paso de la respiración celular. Su segunda vía del metabolismo es el ciclo del ácido cítrico, también conocido como el ciclo de Krebs o TCA. Esto comienza cuando la acetil coenzima A de la glucólisis se convierte en varios productos químicos que transportan energía y en dos moléculas de ATP. La última de las vías del metabolismo en la respiración celular es la fosforilación oxidativa, que requiere oxígeno y una serie de moléculas transportadoras de electrones para comenzar. Esta vía utiliza la transferencia de electrones de los químicos ricos en energía al oxígeno para impulsar la producción de ATP.

La beta-oxidación es una vía metabólica que convierte los ácidos grasos en ATP. El metabolismo de las grasas involucra tanto el catabolismo para formar ATP como el anabolismo para producir fosfolípidos. Las proteínas se dividen en sus aminoácidos constituyentes en muchas vías diferentes, comenzando con la digestión y continuando con el procesamiento a nivel celular. Otras dos vías comunes del metabolismo son el ciclo de la urea, que elimina las toxinas formadas por el metabolismo del nitrógeno del cuerpo, y la glucogénesis, que convierte la glucosa en almidón para el almacenamiento a largo plazo.