Elcatabolismo

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El catabolismo

Es la fase de degradación de las biomoléculas, cuya finalidad última es la obtención de energía. Las moléculas orgánicas serán transformadas en otras más sencillas que intervendrán en reacciones químicas hasta formar los llamados productos finales de las vías catabólicas: los metabolitos de excreción (CO2, NH3 y H2O). La energía liberada en las reacciones catabólicas esalmacenada en los enlaces ricos en energía del ATP, y posteriormente podrá ser utililzada en las reacciones endergónicas del anabolismo. El anabolismo y el catabolismo son, por tanto, vías conectadas. Las vías catabólicas son semejantes en los organismos autótrofos y en los heterótrofos.

Según la naturaleza de la sustancia que se reduce, se distinguen dos tipos de catabolismo:

La fermentación, lamolécula que se reduce es siempre orgánica.

La respiración, en la que se reduce un compuesto inorgánico. Será respiración aeróbica si este compuesto es el oxígeno, y anaeróbica si la sustancia es distinta del oxígeno.

Catabolismo de los glúcidos

El glucógeno en los animales y el almidón en las plantas constituyen las reservas de glucosa. La degradación total de la glucosa, hasta elaprovechamiento completo de toda su energía, comprende dos fases: la glucólisis y la respiración.

Glucólisis:

Es un proceso que tiene lugar en el citoplasma en ausencia de oxígeno, y comprende varias reacciones químicas. El rendimiento energético final de la glucólisis será: dos moléculas de ATP consumidas por cuatro sintetizadas; es decir, se obtiene un total de dos moléculas de ATP. Se formanademás, dos NADH (poder reductor).

La respiración:

Para que el pirúvico que proviene de la glucólisis prosiga su degradación, ha de entrar en la mitocondria, donde se produce la respiración. Se distinguen dos etapas:

El ciclo de Krebs: es un ciclo de ocho reacciones químicas, cuyo balance energético es la producción de dos moléculas de GTP, con enlaces ricos en energía. Además, se obtienenmoléculas con poder reductor, como son el NADH y el FADH2.

La cadena transportadora de electrones: el NADH y el FADH2, obtenidos en el ciclo de Krebs, van a entrar en una cadena transportadora de electrones o Glucólisis:

cadena respiratoria, donde pasan los electrones- de una molécula reducida a otra oxidada, hasta el aceptor final que será el oxígeno molecular, que al reducirse formará agua. Laenergía obtenida en este proceso, denominado fosforilación oxidativa, es invertida en la síntesis de ATP y se explica por la hipótesis quimiosmótica de Mitchell. Por cada NADH que entre en la cadena se obtendrán tres ATP, y por cada FADH2 dos ATP.

Catabolismo de los lípidos

El principal mecanismo de obtención de energía de los lípidos (sustancias con muy alto valor calórico) lo constituyela oxidación de los ácidos grasos, que se obtienen de los triglicéridos mediante hidrólisis por lipasas específicas. Los ácidos grasos se unirán a una molécula de coenzima A (CoA) en el citoplasma, quedando activados como acil-CoA. De esta forma pasan a la mitocondria, donde sufren el proceso denominado b-oxidacion. Éstos siempre podrán entrar en el ciclo de Krebs, por lo que cuanto más largo seael ácido graso mayor cantidad de energía se obtendra en su oxidación. La glicerina también podrá degradarse si se transforma en dihidroxiacetona, entrando en la glucólisis.
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El anabolismo

es el conjunto de procesos metabólicos constructivos en donde la energía liberada por el catabolismo es utilizada para sintetizar moléculas complejas. En general, las moléculas complejas que dan lugara estructuras celulares son construidas a partir de precursores simples. El anabolismo involucra tres facetas. Primero, la producción de precursores como aminoácidos, monosacáridos, isoprenoides y nucleótidos; segundo, su activación en reactivos usando energía del ATP; y tercero, el conjunto de estos precursores en moléculas más complejas como proteínas, polisacáridos, lípidos y ácidos...
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