Procesos del Catabolismo Celular: Glucólisis, Ciclo de Krebs y Beta-Oxidación

El Catabolismo Celular

El catabolismo consiste en la degradación oxidativa de moléculas orgánicas complejas en otras más sencillas para la obtención de energía y su posterior almacenamiento, permitiendo que la célula pueda desarrollar sus funciones vitales.

Glucólisis

La glucólisis ocurre en el citosol de la célula y consiste en la rotura de una molécula de glucosa (6C) en dos moléculas de ácido pirúvico (3C). Se necesita la energía de 2 moléculas de ATP para iniciar el proceso, pero una vez iniciado se producen 2 moléculas de NADH y 4 de ATP, por lo que el balance final es de: 2 NADH y 2 ATP por molécula de glucosa.

• En condiciones anaerobias (sin oxígeno): El NADH se oxida a NAD⁺ mediante la reducción del ácido pirúvico.
• En condiciones aerobias: Las moléculas de NADH ceden sus electrones a la cadena de transporte electrónico, regenerándose NAD⁺ que se reutilizará en la glucólisis.

El Ciclo de Krebs

Se produce en la matriz mitocondrial y recibe las moléculas de acetil-CoA producidas en el resto de ciclos del catabolismo celular: glucólisis y β-oxidación. Esta molécula se oxidará completamente transformándose en dos moléculas de CO₂, que serán enviadas a la sangre. Gracias a estas oxidaciones se obtendrán grandes cantidades de energía. El NADH y el FADH₂ irán a la cadena transportadora de electrones para transformarse en ATP, que es la molécula energética más importante del catabolismo celular.

β-Oxidación

Se produce en la matriz mitocondrial. Los ácidos grasos son moléculas que suponen importantes depósitos de energía para la célula:

1. Los triglicéridos deben ser degradados en el citoplasma por la acción de las lipasas, originándose glicerol y ácidos grasos.
2. El glicerol pasa a la ruta catabólica glucolítica.
3. Los ácidos grasos son degradados en la mitocondria mediante la β-oxidación.

Antes de ser oxidados, los ácidos grasos reaccionan con una CoA en la membrana de la mitocondria; para ello, se requiere energía proporcionada por un ATP. Para que los ácidos grasos activados pasen a través de la membrana de la mitocondria hasta la matriz mitocondrial, interviene la carnitina. Una vez han penetrado en la matriz mitocondrial, los ácidos grasos sufren la β-oxidación.