Catabolismo y Fosforilación Oxidativa: Procesos y Tipos

CATABOLISMO

Es la fase degradativa del metabolismo, en la cual se libera energía. En las vías metabólicas las moléculas orgánicas iniciales son transportadas sucesivamente en otras más sencillas hasta convertirse en productos finales del catalizador (Producto de excreción). En las vías metabólicas, se pasa de unas So (reactivos) hasta unas Sf (productos) que tienen menor energía libre (AG<0). L G es mayor cuanto más energía acumulen las enlaces químicas entre sus átomos (S).

Tipos

El sustrato ES UNA MOLÉCULA GRANDE QUE ESCINDE EN VARIAS MOLÉCULAS PEQUEÑAS: se producen por la ruptura de algunos enlaces internos que dan la consiguiente liberación de energía. A→ B+C+Energía.

NºMoleculas en=Nº moléculas fin y se mantienen el nº de enlaces internos: La energía liberada se debe a los e- que forman los enlaces de las mol.In, pierden G al pasar a formar los enlaces de las moléculas fin. A+B→ C+D+Energía.

Reacciones Redox

Son reacciones de transferencia de e-, en las que la sustancia que se oxida pierde e- (AGT Reductor) y la sust que se reduce acepta dicho e- (AGT Oxidante).

CATABOLISMO POR RESPIRACIÓN

Reacciones sucesivas

Las reacciones ocurren una después de otra, y cada una de ellas es catalizada por una enzima distinta.

Transporte de hidrógenos

Los e- de la glucosa no pasan directamente por los átomos de O, sino que, en las primeras etapas, viajan junto a p+, constituyendo átomos de H, que pasan a una coenzima (NAD+) que actúa como transportador de H.

Cadena transportadora de e-

La coenzima NADH no pasa directamente sus e- al O, sino que los transfiere a una cadena transportadora de e- que está constituida por proteínas, los citocromos.

Tipos de Catabolismo: Respiración

Interviene la cadena transportadora de e-. AERÓBICA: El aceptor final de e- es el O2. Al reducirse y aceptar e- y p+ forma agua. ANAERÓBICA: El aceptor final de e- es cualquier otra sustancia, como el ion nitrato NO3-.

No interviene la cad transportadora de e-. Esto impide transferir los e- de la materia orgánica a un compuesto inorgánico, por lo tanto, el producto final siempre es un compuesto orgánico.

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

Es la segunda y última etapa de la respiración. Tiene lugar en la membrana mitocondrial interna. El transporte se realiza a través de una serie de reacciones de oxido-reducción. Las proteínas transportadoras están agrupadas en tres grandes complejos, donde cada grupo posee un potencial redox más positivo que el anterior; los e- desciende en cascada desde el NADH hacia los grandes complejos de enzimas, situados en niveles energéticos cada vez menores. El NADH cede H+ y e- al complejo I, mientras que el FADH2, los cede al Coenzima Q, que transfiere los e- al complejo II, que a través del citocromo-c pasan hasta el complejo III.

Quimiosmosis

TIene lugar cuando la cantidad de H+ en el espacio intermembranoso es muy elevada, ya que la membrana es incapaz de mantener esa diferencia de potencial, y los p+ vuelven a la matriz a través de los canales internos de unas enzimas englobadas (ATP Sintasas). La llegada de un NADH al complejo I de la cad. respiratoria provoca un transporte de e- que activa 3 lanzaderas de H+, lo cual da lugar a la síntesis de 3 ATP. En cambio, el FADH2, se incorpora al complejo II, por lo que solo activa 2 lanzaderas de p+ y solo da lugar a 2 ATP. Por cada 2 p+ que se reincorporan, se forma 1 ATP.