Es el conjunto de reacciones del metabolismo que permiten la degradación de moléculas como glúcidos, lípidos y proteínas, para transformarse en productos finales más simples y liberando energía (degradación oxidativa)
Las rutas catabólicas más importantes
Catabolismo azúcares/Respiración celular
Es el proceso fundamental del catabolismo tanto células eucariotas como procariotas y su objetivo es obtener energía mediante la degradación de compuestos complejos para obtener compuestos sencillos o menos energéticos. El término respiración significa que se encarga de oxidar para la obtención de esa energía.
Los compuestos siguen un camino que incluye tres rutas metábolicas principales:
Glucólisis
Es un conjunto de reacciones consecutivas que degradan la glucosa transformandola en dos moléculas de ácido pirúvico. Estas reacciones son anaerobias y transcurren en el citoplasma celular. Este proceso se divide en 10 etapas y tras su finalización obtenemos 2 ATP y 2 NADH
Ciclo de Krebs
El acetil CoA obtenido en la descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico (2C) se une con una molécula de ácido oxalacético (4C) y forman el ácido cítrico (6C).
Durante el proceso se da lugar a distintas oxidaciones y finalmente por cada molécula de ácido pirúvico se obtiene 3 NADH que se convertirán en 3 ATP, 1 FADH que corresponde a 2 ATP y un GTP que equivale a 1 ATP. Y como en la glucólisis se obtienen dos moléculas de ácido pirúvico en total tenemos 12 ATP.
Cadena respiratoria
Los electrones de los coenzimas reducidos NADH y FADH2 procedentes de las anteriores etapasson ahora cedidos a estas cadenas que se encargan de conducir los electrones hasta el oxígeno, el aceptor último, que se reduce para formar H20, el otro producto final de la degradación de glucosa.
Catabolismo lípidos
De la degradación de lípidos se obtiene mucha más energía que de los glúcidos. Los lípidos que con más frecuencia se degradan son los triaciglicéridos, formados por 1 molécula de glicerina y 3 acidos grasos.
1. Romper los tres enlaces de tipo ester.
2. Destruir glicerina
3. Degradación de ácidos grasos: La B-oxidación.
Este proceso se inicia en la matriz mitocondrial en lo que se conoce como la hélice de Lynen debido a que no es un ciclo, pues partiendo de una molécula llego a una muy parecida a ella pero no a la misma.
Consiste en una secuencia de cuatro reacciones, dos de las cuales son oxidaciones que afectan al carbono de la posición B del ácido graso. Los electrones liberados en estas dosoxidaciones son recuperados en forma de NADH y FADH2. La consecuencia última de estas oxidaciones es la rotura del enlace que une los carbonos a y B del ácido graso, lo que conlleva la liberación de los dos átomos de carbono terminales en forma acetil-CoA. Este pasará al ciclo de Krebs.
Durante el proceso se consume 2 ATP Y 1FAD+.
Catabolismo de proteínas.
La degradción de los aminoácidos se realiza en dos fases sucesivas:
1.Separación de los grupos amino.
Tiene lugar en el hialoplasma y transcurre a su vez en dos fases
Transaminación- Se combina el aminoácido con el ácido a-cetoglutárico que se transforma entonces en ácido glutámico.
Desaminación oxidativa- El ácido glutámico pierde un grupo amino en forma de amoníaco que se libera al medio y se recupera el ácido a-cetoglutárico.
2.Degradación de los esqueletos carbonados
Catabolismo ácidos nucleicos
Los nucleótidos que resultan de la hidrólisis de los ácidos nucleicos son generalmente reciclados hacia la síntesis de nuevos ácidos nucleicos. Sin embargo, en caso de que existan nucleótidos sobrantes, estos pueden ser degradados a sus componentes moleculares.
a) Pentosas- mediante la ruta de las pentosas.
b) Ácido fosfórico- se excreta por la orina.
c) Bases nitrogenadas- se degradan siguiendo rutas que dan lugar a urea, amoníaco y ácido úrico.
Fermentaciones
La fermentación es un proceso catabólico en que no interviene la cadena respiratoria, a diferencia de la respiración celular.
Es un proceso anaeróbico, el aceptor final es un componente orgánico y la síntesis de ATP ocurre a nivel de sustrato.
Según el proceso catabólico que realicen puede ser anaerobio facultativo o estricto.
Los tipos principales son:
Fermentación homoláctica
Fermetación alcohólica.
Fermentación butírica
Fermentación pútrida
Para finalizar, dejo a continuación un esquema/dibujo en el que está representado de forma general cómo funcionan las reacciones el catabolismo y los lugares exactos en los que ocurren.
