¿Cuántas moléculas de ATP produce la glucólisis?

Según el texto, la glucólisis sintetiza 2 moléculas de ATP por fosforilación a nivel del sustrato. En la fase de beneficio se obtienen 4 ATP, pero la fase de inversión consume 2, con un balance neto de 2.

¿Qué diferencia hay entre fermentación y respiración aeróbica?

La fermentación se realiza sin oxígeno, no interviene la cadena respiratoria y el aceptor final de electrones es un compuesto orgánico. La respiración aeróbica incluye el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones en la mitocondria.

¿Dónde ocurre el ciclo de Krebs?

El ciclo de Krebs se lleva a cabo en la matriz mitocondrial. Los acetil-CoA transfieren su grupo acetilo al ácido oxalacético, que se transforma en ácido cítrico.

Catabolismo: fermentación, glucólisis y ciclo de Krebs

Resumen

El documento explica los mecanismos generales del catabolismo, distinguiendo entre procesos anaeróbicos como la fermentación y la respiración aeróbica. Describe los tipos de fermentación, las fases de la glucólisis y las etapas de la respiración aeróbica, incluido el ciclo de Krebs. También recoge cómo se separa el grupo amino de los aminoácidos en el catabolismo de proteínas.

Puntos clave

El catabolismo escinde sustratos grandes en moléculas más pequeñas liberando energía, con transferencia de electrones y oxidación del agente reductor.
La fermentación es anaeróbica, su aceptor final de electrones es un compuesto orgánico y solo sintetiza ATP a nivel de sustrato.
Tipos de fermentación: alcohólica (etanol y CO₂), láctica (ácido láctico), butírica (H₂, CO₂ y sustancias malolientes) y pútrida.
La glucólisis ocurre en el citoplasma: 10 reacciones que convierten una glucosa en dos moléculas de ácido pirúvico, con fases de inversión (consumo de 2 ATP) y de beneficio (4 ATP y 2 NADH + H⁺ por glucosa).
Cada vuelta del ciclo de Krebs, en la matriz mitocondrial, produce 2 CO₂, 3 NADH + H⁺, 1 FADH₂ y 1 GTP.
En el catabolismo de proteínas, la transaminación transfiere el grupo amino a un alfa-cetoácido formando ácido glutámico, y la desaminación oxidativa libera amoniaco mediante la glutamato-deshidrogenasa.

Ponte a prueba

Catabolismo: Tipos y Rutas Metabólicas Clave

Mecanismos Generales del Catabolismo

1. Escisión de un Sustrato Grande en Varias Moléculas Pequeñas

Se produce la ruptura de un enlace, liberando energía. Las moléculas resultantes son más numerosas, lo que provoca un aumento del desorden de la materia (entropía).

2. Mantenimiento del Número de Moléculas Iniciales y Resultantes

Se produce una pérdida de energía, ya que los electrones que forman parte de estas moléculas quedan más cerca del núcleo al transformarse en los productos finales. Esto implica una transferencia de electrones, de tal forma que el agente reductor es la sustancia que cede electrones (se oxida y pierde electrones).

Catabolismo Anaeróbico: Fermentación y Respiración Anaeróbica

Estos son procesos catabólicos que se realizan en ausencia de oxígeno y, por lo tanto, no interviene la cadena respiratoria.

Características de la Fermentación

Es un proceso anaeróbico.
El aceptor final de electrones es un compuesto orgánico, por lo que al final se genera una molécula orgánica.
Solo hay síntesis de ATP a nivel de sustrato.

Tipos de Fermentación

Alcohólica: Realizada por levaduras del género Saccharomyces (anaeróbicas facultativas). El ácido pirúvico se transforma en etanol y CO₂.
Láctica: Realizada por diversos tipos de bacterias. Transforma el ácido pirúvico en ácido láctico. Se utiliza en la obtención de derivados de la leche.
Butírica: La realizan bacterias a partir de sustancias glúcidas vegetales. Se obtiene H₂, CO₂ y sustancias malolientes. Es clave en la descomposición de restos vegetales en el suelo.
Pútrida: Se produce la putrefacción de animales o la degradación de sustratos proteicos. Los productos obtenidos son orgánicos y malolientes.

Glucólisis (Ruta de Embden-Meyerhof)

Es la rotura metabólica que se produce en el citoplasma. Es un conjunto de 10 reacciones químicas sucesivas donde la molécula de glucosa se escinde en dos moléculas de ácido pirúvico, liberándose la energía necesaria para sintetizar 2 moléculas de ATP a través de un proceso de fosforilación a nivel del sustrato.

Fases de la Glucólisis

Fase de Inversión (Activación): Se activa la molécula de glucosa a través de dos fosforilaciones que consumen 2 moléculas de ATP. La molécula formada se escinde en dos triosas que se transforman en dos moléculas de gliceraldehído-3-fosfato (G3P).
Fase de Beneficio (Oxidación): Se produce la oxidación de las moléculas anteriores. Se obtienen 4 moléculas de ATP y 2 de NADH + H⁺ a partir de 2 de NAD⁺. El producto final son 2 moléculas de ácido pirúvico. El NAD⁺ se tiene que regenerar para que pueda continuar la glucólisis, lo cual se logra mediante la vía respiratoria o en las fermentaciones.

Catabolismo de Glúcidos en Presencia de O₂ (Respiración Aeróbica)

Este proceso incluye las siguientes etapas:

Entrada del ácido pirúvico en la mitocondria.
Descarboxilación oxidativa del piruvato.
Ciclo de Krebs.
Cadena de transporte de electrones o cadena respiratoria.
Fosforilación oxidativa.

Ciclo de Krebs (Ciclo del Ácido Cítrico)

Se lleva a cabo en la matriz mitocondrial. Los acetil-CoA formados en la fase anterior transfieren el grupo acetilo al ácido oxalacético, que se transforma en ácido cítrico. Se produce una serie de reacciones que degradan totalmente el grupo acetilo, regenerándose el ácido oxalacético.

Productos por Cada Vuelta del Ciclo

2 CO₂ (son eliminados).
Poder reductor en forma de 3 NADH + H⁺ y 1 FADH₂.
1 molécula de GTP.

La mayor parte de la energía desprendida se invierte en producir coenzimas reducidas, que posteriormente se transformarán en ATP en la cadena respiratoria y en el proceso de fosforilación oxidativa.

Catabolismo de Proteínas: Separación del Grupo Amino

Transaminación

Consiste en la transferencia del grupo amino de un aminoácido a un alfa-cetoácido, transformándose en ácido glutámico. Este proceso está catalizado por enzimas transaminasas del citosol y las mitocondrias. El esqueleto carbonado que queda se transforma en pirúvico.

Desaminación Oxidativa

Es la separación del grupo amino del ácido glutámico y su liberación al medio en forma de amoniaco. Está catalizado por la enzima glutamato-deshidrogenasa. Sus inhibidores son el ATP y el GTP, y sus activadores son el ADP y el GDP.