Catabolismo

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
 Esquema xeral do catabolismo, no cal se degradan e forman moléculas complexas con liberación de enerxía.

O catabolismo (do grego cata "de arriba cara abaixo", e bole "arroxar") é o conxunto de procesos metabólicos baseados na degradación de biomoléculas orgánicas complexas (polisacáridos, proteínas e graxas) para dar outras máis sinxelas, con liberación de enerxía, almacenándoa en forma de ATP (adenosín trifosfato). 

Caracterísiticas[editar | editar a fonte]

O catabolismo, proceso complementario ó anabolismo[1], é semellante para todos os seres vivos, tanto autótrofos como heterótrofos e consiste en transformacións químicas mediante o uso de enzimas a modo de catalizadores. A maioría das reaccións son redox (oxidación - redución), nas que uns compostos se oxidan a partir doutros que se reducen. Nestas reaccións interveñen enzimas do grupo deshidroxenasas que usan conezimas como o NAD (nicotinamida-adenín-dinucleótido) e o FAD (flavín-adenindinucleótido). As oxidacións levadas a cabo adoitan ser mediante a perda de electróns asociados á perda de protóns.

Tipos de catabolismo[editar | editar a fonte]

Respiración celular[editar | editar a fonte]

Artigo principal: Respiración celular

Conxunto de reaccións metabólicas, levadas a cabo no interior mitocondrial, por medio das cales as células obteñen enerxía dos nutrientes por medio da súa oxidación. O dador de electróns é un composto orgánico e o aceptor final unha molécula inorgánica. En función desta última, podemos á súa vez diferenciar dous tipos de respiración, aerobia se o aceptor final é o O2, ou anaerobia se o aceptor final é o anión nitrito ou o sulfato.

Fermentación[editar | editar a fonte]

Artigo principal: Fermentación

Proceso anaeróbico no cal tanto o dador como o aceptor son compostos orgánicos. Este proceso lévase a cabo no citosol.

Respiración celular aerobia[editar | editar a fonte]

Artigo principal: Respiración aerobia

A respiración aerobia é un proceso metabólico baseado na oxidación de nutrientes (glícidos, proteínas e lípidos) mediante o uso de osíxeno, obtendo auga e dióxido de carbono, produtos finais da respiración. Os electróns que perden estas biomoléculas son transferidos ata a cadea de transporte de electróns, dándo lugar así á fosforilación oxidativa e á súa vez á síntese do ATP.

Na respiración aerobia deben entrar compostos de dous carbonos en forma de AcetilCoA ó Ciclo de Krebs. Unha das fontes deste coenzima é a degradación de glícidos na glicólise, obtendo nun primeiro lugar piruvato que logo dá lugar ó AcetilCoA. Outra fonte sería tamén a beta-oxidación dos ácidos graxos, cuxo proceso produce grandes cantidades deste composto. Por último, e menos frecuente, podería obterse a partir dos aminoácidos.

Balance enerxético da respiración aerobia dunha molécula de glicosa.

Glicólise[editar | editar a fonte]

Artigo principal: Glicólise

Ten lugar no citosol de todos os organismos vivos. Consta de varias reaccións na que intervén a glicosa como produto de partida (molécula de 6 carbonos) e se obteñen dous piruvatos (molécula de 3 carbonos), polo que non hai perda en forma de CO2. Durante este proceso lévanse a cabo dúas fosforilacións dando lugar a dúas moléculas de ATP, as únicas orixinadas de forma directa polos glícidos.

Beta-oxidación do ácidos graxos[editar | editar a fonte]

Artigo principal: Beta-oxidación do ácidos graxos

Proceso catabólico no cal os ácidos graxos perden grupos de dous carbonos nun proceso cíclico en forma de moléculas de AcetilCoA, e na que se producen coenzimas reducidos (NADH, FADH2). Deste modo os ácidos graxos aportan grande parte da enerxía que a célula precisa. Nos animais a  β-oxidación lévase a cabo no interior mitocondrial e nos vexetais nos glioxisomas.

Catabolismo proteico[editar | editar a fonte]

Baséase na degradación de proteínas en unidades máis simples (dipéptidos, aminoácidos) mediante a acción de enzimas proteolíticas. Os aminoácidos só son catabolizados cando se excede a cantidade necesaria polo organismo para a biosíntese, orixinando amoníaco, o cal é eliminado do organismo.[2]

Respiración celular anaerobia[editar | editar a fonte]

Artigo principal: Respiración anaerobia

A respiración anaerobia é un proceso de oxidación-redución de nutrientes para a obtención de enerxía na que o aceptor final é unha molécula inorgánica distinta do osíxeno, coma o nitrato, sulfato, dióxido de carbono etc.

Non se debe confundir coa fermentación, dado que o único en común é a ausencia de osíxeno do medio de reacción. Nas fermentacións non funciona ningún tipo de cadea de transporte electrónico e o ATP sintetízase a nivel substratro xa que non existe ningunha enzima ATP sintetase.

Un dos aceptores finais máis comúns é o anión nitrato, o cal se reduce a nitrito cando capta un electrón, chegando a dar óxidos de nitróxeno e nitróxeno gas. Este proceso chámase desnitrificación e é prexudicial para a agricultura dado que o ión nitrato é un fertilizante.

Fermentación[editar | editar a fonte]

Artigo principal: Fermentación

A fermentación é un proceso metabólico anaeróbico de oxidación-redución mediante o cal se consegue enerxía pola catabolización de carbohidratos, xeralmente, mais poden participar ocasionalmente aminoácidos, ácidos orgánicos, alcois e bases nitroxenadas.

De fermentación podemos diferenciar sete tipos en función do sustrato afectado:

  1. Homoláctica: Tipo máis simple. O piruvato orixina o lactato como produto final mediante unha soa reacción.
  2. Heteroláctica: Das dúas moléculas de piruvato orixinadas da glucosa só unha dá lugar ó lactato; a outra conduce a etanol e dióxido de carbono.
  3. Alcólica: Os produtos finais son etanol e dióxido de carbono.
  4. Ácida-mixta: Produce unha mistura de ácidos e outras substancias.
  5. Butanodiólica: Ademais dos produtos da ácida-mixta, orixina o 2,3-butanodiol.
  6. Butírica: Os produtos finais son os ácidos acético e butírico.
  7. Propiónica: Os produtos finais son os ácidos propiónico, acético e dióxido de carbono.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Murray, Robert K.; Bender, David A.; Botham, Kathleen M.; Kennelly, Peter J.; Rodwell, Victor W.; Weil, P. Anthony (2010). Herper. Bioquímica ilustrada (28ª ed.). McGRAW-HILL. ISBN 978-0-07-162591-3. 
  2. Torres Camacho, Vanesa; Alí Paz, Griselda Ivonné (2014). "Metabolismo de proteínas" (PDF). Revista de Actualización Clínica 41: 2137. 

Véxase tamén[editar | editar a fonte]