Fundamentos del Catabolismo y Procesos de Degradación Energética
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Fundamentos del Catabolismo
El catabolismo es la fase degradativa del metabolismo cuya finalidad principal es la obtención de energía. Este proceso permite la síntesis de productos metabólicos y la generación de ATP, siendo un mecanismo semejante tanto en organismos autótrofos como heterótrofos.
Reacciones del Catabolismo
Las reacciones catabólicas son procesos de oxidación que pueden ocurrir mediante dos vías:
- Deshidrogenación: Pérdida de átomos de hidrógeno unidos al carbono.
- Oxigenación: Ganancia de átomos de oxígeno.
Se trata de reacciones REDOX, donde ocurren cambios de valencia: mientras algunos compuestos se oxidan, otros se reducen. Algunos procesos catabólicos aerobios incluyen la desaminación, la glucólisis y la beta-oxidación.
Catabolismo de Glúcidos
En los animales, mediante procesos digestivos, los polisacáridos son hidrolizados y convertidos en monosacáridos como la glucosa, la fructosa o la galactosa. La glucosa es el monosacárido más abundante.
En su degradación total, hasta el aprovechamiento completo de la energía liberada, se distinguen dos fases principales: la glucólisis y la respiración celular (Ciclo de Krebs).
Glucólisis: Degradación de la Glucosa
Es la secuencia de reacciones que convierten una molécula de glucosa (6 carbonos) en dos moléculas de piruvato (3 carbonos), produciendo ATP. Cada reacción es regulada por una enzima específica, obteniéndose una ganancia neta de 2 moléculas de ATP. Es importante destacar que para que ocurra la glucólisis no es necesaria la presencia de oxígeno.
Etapas de la Glucólisis
- Fase preparatoria (o de fosforilación): Se invierten 2 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa. Se obtienen moléculas de 3 átomos de carbono con un grupo fosfato.
- Fase de beneficio:
- Las moléculas producidas anteriormente se convierten en dos moléculas de ácido pirúvico (piruvato).
- Se produce una oxidación que genera dos moléculas de NADH.
- La energía liberada se aprovecha para fabricar ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico (fosforilación a nivel de sustrato).
- En esta etapa se forman 4 ATP, resultando en un balance global positivo de +2 ATP.