El anabolismo son reacciones redox y endotérmicas por las cuales a partir de una molécula sencilla se forma una molécula más compleja gastando energía. En los organismos autótrofos dependiendo de la fuente de energía se llevará a cabo la fofosíntesis (luz) o la quimiosíntesis (reacciones químicas).

 

Centrándonos en la fotosíntesis, transforma la energía luminosa en energía química, se lleva a cabo en los cloroplastos, más concretamente, en los pigmentos fotosintéticos situados en el interior de los tilacoides. La fotosíntesis se divide en dos fases la fase luminosa y la fase oscura. A su vez, la fase luminosa consta de otras dos fases:

 

- ACÍCLICA: En esta etapa ocurren tres procesos: la fotólisis del agua, la fotofosforilación del ADP y la fotorreducción del NADH. Los fotosistemas II y I captan los fotones de luz los que genera un tranporte de electrones en la membrana de los tilacoides. Además para reponer los electrones trasferidos el fotosistema II provoca una ruptura de una molécula de agua que da lugar a O2 y dos protones. En la cadena de electrones también participan complejo citocromos, plastoquinona, plastocianina, ferredoxina y ATP- sintetasa. Es la fase en la que se obtiene la mayor parte necesaria para pasar a la fase oscura, de 4 H+ se obtiene 1,33 ATP.

 

- CÍCLICA: Se encarga de producir energía necesaria para la fase oscura, solo actúa el fotosistema I, por tanto no habrá una descomposición de agua. Los electrones entran en la cadena transportadora de electrones permitiendo el flujo de protones que al pasar por la ATP-sintetasa producirá 2ATP.

En la fase oscura tiene lugar el ciclo de Calvin que es una serie de reacciones bioquímicas que se producen durante la fase oscura de la fotosíntesis donde se pueden distinguir dos fases:

- La fijación del CO2 a la ribulosa-1,5-difosfato, gracias a la acción de la enzima rubisco y da lugar a un compuesto de 6 átomos de carbono, que se disocia en 2 moléculas de ácido-3-fosfoglicérico (3 carbonos).

 

- La reducción del CO2 fijado que tras una serie de reacciones en las que se gastan 2 ATP y se reducen 2 NADH el ácido-3-fosfoglicérico se reduce y da lugar a gliceraldehído-3-fosfato. El ciclo podría continuar con  el ciclo de las pentosas-fosfato, con la síntesis de glucosa, fructosa, almidón, ácidos grasos o aminoácidos. 

 

Por otro lado la quimiosíntesis consiste en la síntesis de ATP a partir dela energía que se desprende en las reacciones de oxidación de determinadas sustancias inorgánicas. Muchos de los compuestos reducidos que utilizan las bacterias son sustancias procedentes de la descomposición de materia orgánica. Al oxidarlas, las transforman en sustancias minerales que pueden ser absorbidas por las plantas. Estas bacterias cierran los ciclos biogeoquímicos, posibilitando la vida en el planeta.

 

En los organismos heterótrofos se produce la formación de moléculas precursoras mediante el anabolismo. Donde se pueden distinguir dos fases: la biosíntesis de monómeros a partir de precursores y la biosíntesis de polímeros a partir de sus monómeros. Se puede diferenciar el anabolismo heterótrofo de glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.