catabolismo

TEMA 11: METABOLISMO: CATABOLISMO
1. Introducción al metabolismo
Metabolismo: Conjunto de reacciones químicas celulares mediante las cuales la célula intercambia
materia y energía con el entorno. También se le llama metabolismo intermediario porque el
intercambio se produce a través de una serie de etapas formando rutas metabólicas en las que
intervienen numerosos compuestos intermedios ometabolitos.
Comprende dos fases:
•
•

Catabolismo o destrucción: Proceso mediante el cual las moléculas orgánicas complejas se
desdoblan en otras más sencillas o inorgánicas liberando energía que se almacena en el ATP.
Anabolismo o construcción: Proceso de formación de moléculas orgánicas complejas a
partir de otras sencillas utilizando el ATP obtenido en el catabolismo o en otros procesosquímicos como fotosíntesis o quimiosíntesis. Este proceso normalmente necesita oxígeno
para recibir los electrones en último lugar: Organismos aerobios. Los animales que utilizan
otra molécula como aceptor final de electrones son anaerobios.

Las reacciones en las que se libera energía, como en el catabolismo, son reacciones exergónicas.
Aquellas que necesitan energía para que se produzcan,como el anabolismo, son endergónicas.
El ATP contiene gran cantidad de energía en sus enlaces, de tal forma que al romperse los enlaces se
puede liberar una gran cantidad de energía que puede ser transferida a otras moléculas que
intervienen en una reacción endergónica.
La energía se libera como electrones que se ceden mediante reacciones de oxidación-reducción
dando lugar a la formación deATP.
ATP + H 2O ←
→ ADP + Pi + energía(7 Kcal / mol )
El ATP actúa como una moneda de energía, pero no se puede acumular en grandes cantidades. Las
reservas generales son especialmente glúcidos y grasas. Estas sustancias son degradadas en el
catabolismo para recargar el ATP, cuyo procese más importante es la respiración celular, que
consiste en la degradación por oxidación de sustanciasorgánicas con la liberación de la energía
química que estaba almacenada en sus enlaces.
Las reacciones de oxidación-reducción consisten en una pérdida de electrones por deshidrogenación
construyendo sistemas redox (óxido-reducción). Si un compuesto se oxida es necesario que otro
acepte los electrones y se reduzca. La transferencia de electrones e unos sistemas redox a otros hace
que se libereenergía que se utiliza para sintetizar ATP.

ADP + Pi + energía → ATP + H 2 O
Este proceso se llama: Fosforilación oxidativa.
Pero el ATP también se puede obtener mediante la fosforilación a nivel de sustrato: Algunos
compuestos fosfatados pueden ceder su grupo fosfato directamente al ADP, sin necesidad de un
transporte de electrones, como ocurre, por ejemplo, en la glucólisis.
R − P + ADP →ATP + R

En las células tienen lugar miles de reacciones químicas, cada una catalizada por una enzima, que se
producen simultáneamente siguiendo unas rutas metabólicas en las que el producto de una reacción
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sirve de sustrato a la reacción siguiente. A veces, unas rutas enlazan con otras formando complejas
redes metabólicas. Algunos compuestos formados en las rutas metabólicas puedenintervenir tanto
en procesos anabólicos como catabólicos.
La energía liberada en el catabolismo se utiliza en diversos procesos como el anabolismo, la
generación de calor y el transporte activo.
1.1. Tipos de metabolismo
Según cual sea la fuente de carbono se distinguen los siguientes tipos:
• Metabolismo autótrofo: Seres autótrofos.
• Metabolismo heterótrofo: Seres heterótrofos.
a) Seresautótrofos
Se nutren exclusivamente de materia inorgánica y realizan reacciones anabólicas para
transformarla en materia orgánica a partir de la energía que toman del medio. La fuente de
carbono es el CO2 atmosférico. Según la fuente de energía que utilicen se distinguen:
• Quimiosintéticos: La fuente de energía (ATP) procede de la energía que se desprende en
reacciones químicas inorgánicas. Es...