L'anabolisme


L'anabolisme és la part del metabolisme mitjançant la qual les cèl·lules obtenen molècules complexes, altament reduïdes (polisacàrids, lípids, proteïnes o àcids nucleics) a partir de components més senzills i més oxidats. Aquesta síntesi requereix energia, que serà aportada per l'ATP generat a les reaccions del catabolisme o bé a la primera fase de la fotosíntesi.

Anabolisme heteròtrof de glúcids


Els organismes heteròtrofs només poden obtenir els glúcids senzills a través de l'aliment o sintetitzant-los a partir d'altres compostos orgànics produïts al metabolisme. Una de les vies de síntesi de glúcids més important és la gluconeogènesi.

Gluconeogènesi

La gluconeogènesi és un procés de síntesi de glucosa a partir de piruvat, tot i que no totes les reaccions són inverses a les de la glucòlisi (que és la via de degradació de la glucosa a piruvat). Les reaccions que són diferents són les següents:
  • Pas de piruvat a fosfoenolpiruvat, que no es fa directament sinó en dues fases, una d'elles doble:
    • El piruvat entra al mitocondri on és transformat en oxalacetat, un intermediari del cicle de Krebs. Aquesta és una reacció de carboxilació (el piruvat té 2C i l'oxalacetat 3C) i consumeix 1 ATP.
    • L'oxalacetat no pot sortir directament del mitocondri: és transformat en malat, que sí pot sortir i, un cop fora, es torna a convertir en oxalacetat.
    • L'oxalacetat, ja al hialoplasma, és transformat en fosfoenolpiruvat en una reacció de descarboxilació que consumeix 1 GTP (equivalent a 1 ATP).
  • Pas de fructosa-1,6-difosfat a fructosa-6-fosfat, catalitzat per un enzim diferent al de la glucòlisi, en aquest cas la fructosa-1,6-difosfatasa. A aquesta reacció el Pi és alliberat i no es pot utilitzar per a fosforilar un ADP a ATP.
  • Pas de glucosa-6-fosfat a glucosa, catalitzat també per un altre enzim diferent de la glucòlisi, la glucosa-6-fosfatasa, que també allibera el Pi i no l'utilitza per fosforilar un ADP.

gluconeogenesi.jpg
Gluconeogènesi


Balanç:
Per tal de sintetizar una molècula de glucosa calen:
  • 2 piruvat
  • 4 ATP + 2 GTP = 6 ATP
  • 2 NADH

La glucosa pot ésser sintetitzada a partir de diferents compostos que s'incorporen a la gluconeogènesi a diferents punts:
  • Lactat: passa a piruvat en la reacció catalitzada per la lactat deshidrogenasa (és la reacció inversa a la fermentació). A aquesta reacció es genera 1 NADH.
  • Alguns aminoàcids, per exemple l'alanina, que entra al mitocondri on és transformada en piruvat; altres aminoàcids són convertits en intermediaris del cicle de Krebs, de manera que poden passar finalment a oxalacetat.
  • Glicerina, que passa a dihidroxiacetona-fosfat.

Una qüestió important: els àcids grassos no poden utilitzar-se per a sintetitzar glucosa als animals ja que la síntesi de piruvat a partir d'acetilCoA és impossible (cal tenir en compte que l'acetilCoA que entra al cicle de Krebs surt en forma de CO2 i, per tant, no és útil per a reaccions anabòliques).
Això no obstant, als glioxisomes de les llavors de les plantes hi ha un procés que fa possible aquesta síntesi: l'acetilCoA es pot tranformar en succinat, un intermediari del cicle de Krebs que entra al mitocondri i passa a oxalacetat.

Altres vies d'anabolisme de glúcids


Glicogenogènesi (síntesi de glicogen) i síntesi de midó

L'excés de glucosa és emmagatzemat en forma de glicogen, a les cèl·lules animals, o de midó a les vegetals. En essència el procés és el següent:
  • S'inicia a partir de la glucosa-6-fosfat que passa a glucosa-1-fosfat per acció d'una mutasa.
  • La glucosa-1-fosfat és activada per unió a un nucleòtid, UDP al cas del glucogen i ADP al midó. Es forma així UDP-glucosa o ADP-glucosa, respectivament.
  • Les unitats de glucosa activada s'uneixen per a formar els polímers corresponents, glucogen o midó, mitjançant enllaços α(1→4). A les ramificacions participa un enzim especial que forma enllaços α(1→6).



  1. Concepte de metabolisme
  2. Fonts de carboni i energia
  3. ATP i altres derivats de nucleòtids
  4. Vies metabòliques
  5. La primera fase del catabolisme
  6. Catabolisme anaerobi al hialoplasma: la glucòlisi
  7. Catabolisme de lípids i proteïnes
  8. El cicle de Krebs
  9. Transport d'electrons i fosforilació oxidativa
  10. Balanç del catabolisme
  11. Anabolisme no fotosintètic de glúcids
  12. Metabolisme de la glucosa a cèl·lules de diferents teixits
  13. Fotosíntesi