Anabolismo: quimiosíntesis y rutas de biosíntesis

El metabolismo no consiste solo en degradar moléculas para obtener energía: las células también construyen sus propias biomoléculas, y esa parte, el anabolismo, tiene un lugar propio en el bloque de metabolismo de la Biología de 2º de Bachillerato. El currículo menciona el anabolismo autótrofo, con la fotosíntesis y la quimiosíntesis, y las principales rutas del anabolismo heterótrofo. Este material se ocupa de la quimiosíntesis y de las rutas heterótrofas; la fotosíntesis tiene su propio material en la categoría.

Empezarás comparando anabolismo y catabolismo: rutas de síntesis, reductoras y divergentes que consumen ATP y poder reductor, frente a rutas de degradación, oxidativas y convergentes. Aprenderás a clasificar los organismos según su fuente de energía y de carbono (fotoautótrofos, quimioautótrofos, quimioheterótrofos) y a situar la quimiosíntesis: solo algunas bacterias y arqueas son capaces de obtener energía oxidando sustancias inorgánicas y fabricar materia orgánica a partir del CO₂. Verás sus dos fases, la oxidación del sustrato inorgánico con formación de ATP y de NADH por transporte inverso de electrones, y la fijación del CO₂ en el ciclo de Calvin. Repasarás los grupos clásicos, como las bacterias nitrificantes Nitrosomonas y Nitrobacter, las bacterias incoloras del azufre, las del hierro y las del hidrógeno, y su importancia en los ciclos del nitrógeno y del azufre y como productores primarios en las fuentes hidrotermales submarinas, donde no llega la luz.

La segunda parte se dedica al anabolismo heterótrofo. Estudiarás la gluconeogénesis en el hígado a partir de lactato, glicerina o aminoácidos y la síntesis de glucógeno; la síntesis de ácidos grasos en el citosol, con la salida del acetil-CoA de la mitocondria en forma de citrato, el papel del malonil-CoA, del NADPH y de la ácido graso sintasa, y sus diferencias con la β-oxidación; y la síntesis de aminoácidos por transaminación a partir de cetoácidos del ciclo de Krebs, que muestra el carácter anfibólico de este ciclo. También se explica qué ocurre con el exceso de azúcares de la dieta.

Puedes practicar con un cuestionario de doce preguntas con explicación, con tarjetas de memoria para fijar organismos, reacciones y rutas, con un examen oral en el que un examinador te pregunta de una en una y te corrige, y con una ficha de trabajo escrito de ocho preguntas de desarrollo para responder a mano, como describir las fases de la quimiosíntesis o comparar la síntesis y la degradación de los ácidos grasos.

• Diferenciar anabolismo y catabolismo y clasificar los organismos según su fuente de energía y de carbono.
• Explicar las dos fases de la quimiosíntesis y poner ejemplos de bacterias quimiosintéticas con sus reacciones.
• Valorar la importancia de la quimiosíntesis en los ciclos biogeoquímicos y en ecosistemas sin luz.
• Describir la gluconeogénesis y la síntesis de ácidos grasos y compararla con la β-oxidación.
• Explicar la síntesis de aminoácidos por transaminación y el carácter anfibólico del ciclo de Krebs.

Material de práctica elaborado por Zestly a partir de los saberes básicos del bloque D de Biología de 2º de Bachillerato (conceptos de anabolismo y catabolismo; principales rutas de anabolismo heterótrofo y autótrofo: quimiosíntesis), Real Decreto 243/2022.