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OBJETIVOS
Después de estudiar este capítulo, el lector debería:
Explicar qué se entiende por vías metabólicas anabólicas, catabólicas y anfibólicas.
Describir el movimiento de carbohidratos, lípidos y aminoácidos entre los órganos y el metabolismo dentro de los órganos a nivel subcelular.
Describir las formas en que las células suelen modular el flujo de metabolitos a través de vías metabólicas.
Describir cómo se regula el movimiento (almacenamiento y liberación) de los sustratos en los estados de alimentación y ayuno.
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IMPORTANCIA BIOMÉDICA
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Metabolismo es el término utilizado para describir la interconversión de compuestos químicos en el cuerpo. Incluye las vías que siguen las moléculas individuales en una célula específica, las interrelaciones de las vías en las células y entre las células de un órgano, así como entre órganos, y los mecanismos reguladores que regulan el flujo de metabolitos a través de las vías. Las vías metabólicas se dividen en tres categorías. 1) Las vías anabólicas participan en la síntesis de compuestos más grandes y complejos a partir de precursores más sencillos, por ejemplo, la síntesis de proteínas a partir de aminoácidos y la síntesis de triacilglicerol y glucógeno a partir de carbohidratos. Las vías anabólicas son endotérmicas y, por tanto, requieren equivalentes reductores o trifosfato de adenosina (ATP, adenosine triphosphate) para apoyar las vías. 2) Las vías catabólicas están involucradas en la descomposición de moléculas más grandes, lo que de manera habitual implica reacciones oxidativas. Son exotérmicas, producen equivalentes reductores y, en primer lugar a través de la cadena respiratoria (véase La cadena respiratoria aporta la mayor parte de la energía captada durante el catabolismo, en el capítulo 13), ATP. 3) Las vías anfibólicas tienen lugar en la “encrucijada” del metabolismo. Suelen participar tanto en funciones anabólicas como catabólicas, por ejemplo, el ciclo del ácido cítrico (véase El ciclo del ácido cítrico desempeña una función esencial en el metabolismo, en el capítulo 16).
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El conocimiento del metabolismo normal es esencial para comprender las anomalías que subyacen a la enfermedad. El metabolismo normal requiere que el metabolismo en las células no sólo pueda realizar sus funciones metabólicas basales o de reposo normales, sino también adaptarse a un entorno cambiante. Esto incluye la adaptación adecuada a los banquetes, al ayuno, la inanición y el ejercicio, así como al embarazo y la lactancia. El metabolismo anormal suele resultar de deficiencia nutricional, exceso calórico, deficiencia enzimática o regulación inapropiada, secreción anormal de hormonas o la acción de fármacos y toxinas.
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Un ser humano adulto de 70 kg requiere alrededor de 8 a 12 MJ (1920–2900 kcal) de combustibles metabólicos cada día, según la actividad física. En el caso de los animales, los requerimientos calóricos aumentan a medida que lo hace el tamaño del mismo. Para cualquier tamaño dado, cuando los animales están en un periodo de crecimiento, tienen un requerimiento que en proporción es más alto para compensar ...