Diferencias entre catabolismo y anabolismo

El metabolismo es la totalidad de las reacciones químicas de un organismo, que tienen lugar en las células para sustentar su vida. El metabolismo es una propiedad de la vida, resultado de interacciones ordenadas entre moléculas. Estos procesos permiten que los organismos crezcan, se reproduzcan, respondan a su entorno y mantengan sus estructuras1.

El metabolismo se divide en dos tipos generales de reacciones. En general, el catabolismo son todas las reacciones químicas que descomponen las moléculas. Esto se hace para extraer energía, o para producir moléculas simples que luego construyen otras. El anabolismo se refiere a todas las reacciones metabólicas que construyen o ensamblan moléculas más complejas a partir de otras más simples1.

Procesos de Catabolismo y Anabolismo

Todos los procesos anabólicos son constructivos, utilizando moléculas básicas dentro de un organismo, que luego crean compuestos más especializados y complejos. Los anabólicos también se conocen como ‘biosíntesis’, por lo que se crea un producto final a partir de varios componentes. El proceso requiere ATP como forma de energía, que convierte la energía cinética en energía potencial. Se considera un proceso endergónico, lo que significa que es una reacción no espontánea, que requiere energía2. El proceso consume energía para crear el producto final, como tejidos y órganos. El organismo necesita de estas moléculas complejas, como medio de crecimiento, desarrollo y diferenciación celular3. Los procesos anabólicos no utilizan oxígeno.

Por otro lado, están los procesos catabólicos destructivos, donde se descomponen compuestos más complejos y se libera energía en forma de ATP o calor, en lugar de desperdiciar energía como en el anabolismo. La energía potencial se convierte en energía cinética a partir de las reservas en el cuerpo. Esto conduce a la formación del ciclo metabólico, mediante el cual el catabolismo descompone las moléculas creadas a través del anabolismo. Muchas de estas moléculas son luego utilizadas a menudo por un organismo, que se utilizan nuevamente en varios procesos. Los procesos catabólicos utilizan oxígeno.

A nivel celular, el anabolismo usa monómeros para formar polímeros, lo que conduce a la creación de moléculas más complejas. Un ejemplo común es la síntesis de aminoácidos (el monómero) en proteínas más grandes y complejas (el polímero). Uno de los procesos catabólicos más comunes es la digestión, donde los nutrientes ingeridos se convierten en moléculas más simples, que luego un organismo puede usar para otros procesos.

Los procesos catabólicos actúan para descomponer muchos polisacáridos diferentes, como el glucógeno, los almidones y la celulosa. Estos se convierten en monosacáridos, incluidos la glucosa, la fructosa y la ribosa, que los organismos utilizan como forma de energía. Proteínas creadas por anabolismo, convertidas en aminoácidos por catabolismo, para posteriores procesos anabólicos. Cualquier ácido nucleico en el ADN o el ARN se cataboliza en nucleótidos más pequeños, que son parte del proceso de curación natural y se utilizan para las necesidades energéticas.

Los organismos se clasifican según el tipo de catabolismo que utilizan4:

• organótrofo → Un orgánico que obtiene su energía de fuentes orgánicas
• Lytroph → Un orgánico que obtiene su energía de sustratos inorgánicos
• Fotótrofo → Un orgánico que obtiene su energía de la luz solar.
  

hormonas

Muchos procesos metabólicos que ocurren dentro de un organismo están controlados por hormonas. Las hormonas son compuestos químicos, generalmente clasificados como hormonas anabólicas o catabólicas, dependiendo de su efecto general.

Hormonas anabólicas:

• estrógeno: Una hormona que existe en mujeres y hombres. Se produce principalmente en los ovarios y regula principalmente las características sexuales femeninas (como el crecimiento de las caderas y los senos), y también se ha descubierto que afecta la masa ósea5 y la regulación del ciclo menstrual6.

• testosterona: Una hormona que existe tanto en hombres como en mujeres. Se produce principalmente dentro de los testículos y regula principalmente las características sexuales masculinas (como la voz y el vello facial), fortalece la masa ósea7 y ayuda a desarrollar y mantener la masa muscular8.

• Hormona de crecimiento: Una hormona creada dentro de la hipófisis, una hormona que estimula el crecimiento y posteriormente controla el crecimiento del organismo en las primeras etapas de la vida. Después de la maduración en la edad adulta, también regula la reparación ósea9.

• Insulina: Esta hormona es creada por las células beta dentro del páncreas. Regula los niveles de glucosa y su utilización en la sangre. La glucosa es una fuente principal de energía, pero no se puede procesar sin insulina. Si el páncreas tiene dificultades o no puede producir insulina, puede provocar diabetes10.

Hormonas catabólicas:

• Glucagón: Producido dentro del páncreas por las células alfa, el glucagón es responsable de estimular la descomposición de las reservas de glucógeno en glucosa. El glucógeno existe en reservorios almacenados en el hígado y cuando el cuerpo necesita más energía (como ejercicio, altos niveles de estrés o peleas), el glucagón estimula el catabolismo del glucógeno, permitiendo que la glucosa ingrese a la sangre10.

• Adrenalina: También conocida como ‘epinefrina’, se crea dentro de las glándulas suprarrenales. La adrenalina juega un papel fundamental en una reacción fisiológica conocida como ‘lucha o huida’. Durante la respuesta fisiológica, los bronquiolos se abren y el ritmo cardíaco se acelera para mejorar la absorción de oxígeno. También es responsable de inundar el cuerpo con glucosa, lo que proporciona una fuente rápida de energía11.

• cortisol: También llamada ‘hormona del estrés’, se sintetiza en las glándulas suprarrenales. Cuando un organismo tiene ansiedad, malestar o nerviosismo prolongados, se libera cortisol. Como resultado, la presión arterial aumenta, los niveles de azúcar en la sangre aumentan y el sistema inmunológico se suprime12.

• citocina: Una hormona proteica muy pequeña que regula las interacciones y la comunicación entre las células del cuerpo. Hay una producción continua de citocinas, que también se descomponen constantemente, mientras que los aminoácidos son reutilizados por el organismo. Un ejemplo común es la linfocina y la interleucina, cuando se liberan después de que se ha producido una respuesta inmunitaria tras la invasión de un cuerpo extraño (bacteria, virus, tumor u hongo) o después de una lesión13.

Procesos catabólicos y anabólicos durante el ejercicio

El peso corporal de un organismo está determinado por el catabolismo y el anabolismo. Básicamente, la cantidad de energía liberada a través del anabolismo, menos la cantidad utilizada a través del catabolismo, es igual a su peso total. Cualquier exceso de energía que no se quema a través del catabolismo se almacena en forma de glucógeno o grasa en las reservas hepáticas y musculares14. Aunque esta es una explicación simplificada de cómo interactúan los dos procesos, facilita la comprensión de cómo ciertos ejercicios catabólicos y anabólicos se combinan para determinar el peso corporal.

Los procesos anabólicos suelen dar como resultado un aumento de la masa muscular como los isométricos o el levantamiento de pesas15. Sin embargo, cualquier otro ejercicio anaeróbico, como carreras de velocidad, entrenamiento interválico y otras actividades de alta intensidad, también es anabólico16. Durante los períodos de tales actividades, el cuerpo inmediatamente gasta las reservas de energía y se eliminan los ácidos lácticos acumulados en los músculos2. En respuesta, la masa muscular aumenta en preparación para cualquier esfuerzo adicional. Esto significa que los procesos catabólicos conducen a músculos más grandes y fuertes, así como a huesos más fuertes y mayores reservas de proteínas mediante el uso de aminoácidos, todos los cuales se combinan para aumentar el peso corporal17.

Normalmente, cualquier ejercicio que sea aeróbico es un proceso catabólico. Estos incluyen nadar, trotar y andar en bicicleta, y otros ejercicios que promuevan una conversión del uso de glucosa o glucógeno como fuente de energía, a la quema de grasa para cumplir con el mayor requerimiento de energía18. El tiempo es crítico para incitar el catabolismo, ya que primero debe quemar las reservas de glucosa/glucógeno19. Aunque ambos son claves para reducir la masa grasa corporal, el anabolismo y el catabolismo son procesos metabólicos opuestos que conducen a un aumento o disminución del peso corporal total. Una combinación de ejercicios catabólicos y anabólicos permite al cuerpo alcanzar y mantener un peso corporal ideal.

Conclusión

Juntos, el catabolismo y el anabolismo son los dos componentes del metabolismo. La principal diferencia fundamental entre los dos procesos es el tipo de reacciones involucradas en cada uno.

El anabolismo utiliza ATP como una forma de energía, que convierte la energía cinética en energía potencial almacenada en el cuerpo, lo que aumenta la masa corporal. Produce procesos endergónicos, que son anaeróbicos, que ocurren durante el proceso de fotosíntesis en las plantas, así como la asimilación en los animales.

La catálisis libera energía, como ATP o calor, al convertir la energía potencial almacenada en energía cinética. Quema moléculas complejas y reduce la masa corporal y produce procesos exergónicos, que son aeróbicos y ocurren durante la respiración celular, la digestión y la excreción.