catabolismo

12

CATABOLISMO

I. CONCEPTO Y TIPOS DE CATABOLISMO
Catabolismo: fase destructiva del metabolismo en la cual se obtienen moléculas sencillas, que servirán para
construir las propias biomoléculas, y energía para la realización de otras funciones celulares.
Son procesos oxidativos en los que los e procedentes de moléculas orgánicas complejas van descendiendo
progresivamente de nivelenergético.
Tipos de catabolismo:
A. Catabolismo aerobio: el aceptor final de los e es el O2. Genera gran cantidad de energía.
B. Catabolismo anaerobio
1. Fermentación: el aceptor final de e es orgánico (generalmente etanol o un ácido orgánico).
La oxidación del compuesto orgánico es parcial y libera poca energía.
La fosforilación del ADP se realiza sólo a nivel de sustrato.
2. Respiraciónanaeróbica: actúa la cadena respiratoria, pero el aceptor final de e es un compuesto inorgánico diferente del O2. Se da sólo en algunas bacterias.
II. CATABOLISMO DE LOS GL ÚCIDOS
A. Ruptura de polímeros. En el hígado el glucógeno es escindido en moléculas de glucosa-1-P por acción de
la fosforilasa. La glucosa-1-P es posteriormente convertida en glucosa-6-P por la fosfoglucomutasa. La fosforólisis delalmidón en las células vegetales es semejante.
B. Glucólisis Se produce en el citoplasma de casi todas las células.
.
1. Conversión de la glucosa en fructosa-1,6-difosfato.
Activación de la glucosa. Se consumen dos ATP excepto si la glucosa procede del almidón o el glucógeno.
2. Ruptura de la fructosa-1,6-diP en dos moléculas 3C.
Por cada molécula de fructosa-1,6-diP se obtienen dosmoléculas de gliceraldehído-3-P.
Este es oxidado y fosforilado para formar el 3-fosfogliceril-P, que posee un alto contenido energético.
3. Formación de ácido pirúvico
C. Degradación anaeróbica del ácido pirúvico: Fermentaciones
En las fermentaciones el ácido pirúvico se utiliza para regenerar el NADP.
Se produce en ciertas bacterias y levaduras y, en determinadas condiciones, también en células deeucariotas pluricelulares.
La oxidación del compuesto orgánico es parcial. El aceptor final de electrones es orgánico.
Se produce una pequeña cantidad de energía. Algunas fermentaciones tienen interés comercial.
1. Fermentación alcohólica
Proceso semejante a la glucólisis. Después el piruvato se decarboxila y se convierte en acetaldehído que
posteriormente se reduce a etanol.
2. Fermentaciónláctica
El piruvato se reduce a lactato. Si el producto final es solo lactato, la fermentación se denomina homoláctica. Si se producen además otros compuestos, como el etanol, la fermentación es heteroláctica.
3. Balance energético de las fermentaciones.
-1
Se producen 2 ATPs (14,6 Kcal·mol ) lo que supone un rendimiento del 31%.
D. Decarboxilación oxidativa del ácido pirúvico
Ocurre en lamatriz mitocondrial. Catalizada por el complejo piruvato deshidrogenasa. A partir del ácido pirúvico se forma un CH3-CO-S -CoA, un NADH y se desprende una molécula de CO2.
E. Ciclo de Krebs (ciclo de los ácidos tricarboxílicos o del ácido cítrico)
Los enzimas implicados en el proceso también se encuentran en la matriz mitocondrial.
Es la vía final común para la oxidación de los combustiblesmetabólicos.
1. Degradación completa de acetil-CoA.
Por cada molécula de acetil-CoA que se incorpora al ciclo se forman 3 NADH, 1 FADH y 1 GTP, y se
desprenden dos moléculas de CO2.
2. Obtención de precursores del anabolismo.
El ciclo de Krebs es un proceso anfibólico.
F. Cadena respiratoria
Para que el proceso pueda seguir funcionando, los coenzimas reducidos deben reoxidarse.
Los e- de altaenergía de los coenzimas son transferidos, a través de una cadena de transportadores situada en la membrana mitocondrial interna, hasta el O2. La energía liberada se utiliza para fosforilar ADP.
1. Transporte de electrones
El FMN y el CoQ transportan hidrógeno, los citocromos transportan sólo electrones.
El potencial de oxidorreducción de los transportadores de la cadena es progresivamente...