METABOLISMO: CATABOLISMO (ESQUEMA GENERAL)

Creación propia

Creación propia

¡¡Buenas tardes a todos!! Hoy en este post se explicarán los distintos procesos que se llevan a cabo en el catabolismo.

 Primero de todo, saber que el catabolismo es la fase degradativa del organismo, en la cual se obtiene energía. La energía liberada en este proceso, es almacenada en los enlaces ricos en energía del ATP y es utilizada para las distintas actividades celulares o para sintetizar compuestos orgánicos complejos en los que se almacena la energía sobrante (anabolismo).

 Por otro lado, la energía la podemos obtener rompiendo enlaces o de los orbitales más alejados del núcleo que se van acercando dando energía. Las reacciones catabólicas son reacciones de transferencia de electrones, es decir, reacciones redox. Si una sustancia provoca que otra pierda electrones se denomina agente oxidante y si provoca que gane electrones se denomina agente reductor. Dicha energía, se libera gradualmente y en forma de energía química gracias a reacciones sucesivas, transporte de hidrógenos y a la cadena transportadora de electrones. Dentro del catabolismo, distinguimos dos tipos:

·         Respiración: aeróbica y anaeróbica

·         Fermentación

En primer lugar, el catabolismo por respiración es diferente en base a si son glúcidos, lípidos, proteínas o ácidos nucleicos. Respecto al catabolismo de los glúcidos, al haberse producido la degradación total por respiración de la glucosa y el aprovechamiento de la energía liberada, se distinguen dos procesos: la GLUCÓLISIS y la RESPIRACIÓN, que tiene a su vez dos fases: el CICLO DE KREBS y el TRANSPORTE DE ELECTRONES EN LA CADENA RESPIRATORIA.

La GLUCÓLISIS es el proceso mediante el cual la glucosa se divide en dos moléculas de ácido pirúvico, donde la energía liberada se utiliza para sintetizar dos moléculas de ATP. Esta síntesis se realiza mediante una fosforilación a nivel de sustrato, es decir, una molécula de sustrato que contiene un grupo fosfato se lo cede a un ADP y así es como se forma un ATP. La glucólisis transcurre en nueve etapas donde se pueden distinguir dos etapas de producción o consumición de la energía:

·         Primera fase o fase de consumo de energía

·         Segunda fase o fase de producción de energía

En la primera fase se consumen dos ATP y en la segunda se producen cuatro ATP por lo que el balance total de la glucólisis es de dos ATP.

Seguidamente, la respiración se lleva a cabo por los dos procesos comentados anteriormente. En primer lugar, el CICLO DE KREBS, donde el ácido pirúvico obtenido en la glucólisis entra por transporte activo en la mitocondria y lo transforma en Acetil-CoA. Este se incorpora al ciclo de Krebs, transfiriendo su grupo acetilo a un ácido oxalacético que al aceptarlo forma un ácido cítrico. Se producen una serie de cambios en los que el acetilo se degrada en dos moléculas de CO2 e hidrógenos y al final se genera un ácido oxalacético que genera un ciclo. Dentro de este proceso encontramos coenzimas oxidadas que se transforman en coenzimas reducidas pero para volver a obtener las primeras tienen que entrar en la cadena transportadora de electrones. El balance energético de este proceso es de 1 GTP, 3 NADH Y 1 FADH2.

En segundo lugar, el TRANSPORTE DE ELECTRONES EN LA CADENA RESPIRATORIA, que es la última etapa de la respiración. En ellas se oxidan las coenzimas reducidas (NADH Y FADH2), que son utilizadas para sintetizar ATP a partir de la energía que contienen. En esta etapa se pueden distinguir tres procesos:

·         Transporte de electrones: esta cadena está constituida por moléculas proteicas que van aceptando los electrones de las moléculas anteriores y las transfieren a las moléculas siguientes. Esta cadena respiratoria está formada por los grandes complejos proteicos I, II, III Y IV, la ubiquinona y el citocromo.

·         Quimiósmosis: la energía perdida por los electrones se utiliza para bombear protones al exterior que se acumulan en el espacio intermembranoso. Cuando su concentración es elevada, los protones vuelven a la matriz mitocondrial a través de unos canales internos con enzimas llamadas ATP-sintetasas.

·         Fosforilación oxidativa: las ATP-sintetasas se deslizan provocando la unión de un ADP y un grupo fosfato, formando un ATP.

Por último lugar, el catabolismo por fermentación. La fermentación es un proceso catabólico en el que sí interviene la cadena respiratoria. Este proceso presenta las siguientes características:

·         Es un proceso anaeróbico

·         El aceptor final es un compuesto orgánico

·         La síntesis de ATP ocurre a nivel de sustrato

Según la naturaleza del producto final se distinguen varios tipos de fermentaciones: la alcohólica, si el producto final es alcohol etílico; la láctica, si es ácido láctico; la butírica, si es ácido butírico y la pútrida, si son productos orgánicos y malolientes.

También existen otras rutas catabólicas como:

·         Lípidos: su principal vía de obtención de energía es la oxidación de los ácidos grasos, los cuales precisan de la BETA –oxidación de los ácidos o hélice de Lynen.

·         Proteínas: presenta tres procesos (separación de los grupos amino, transformación del resto resultante en ácido pirúvico, Acetil-CoA o en algún compuesto del ciclo de Krebs y la eliminación de los grupos amino)

·         Ácido nucleicos: son degradados hasta nucleótidos gracias a las nucleasas.