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.
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.
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.
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.
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 gran 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
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]
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.
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:
Homoláctica: Tipo máis simple. O piruvato orixina o lactato como produto final mediante unha soa reacción.
[[fermentación heteroláctica|Heteroláctica: Das dúas moléculas de piruvato orixinadas da glucosa só unha dá lugar ó lactato; a outra conduce a etanol e dióxido de carbono.
Alcólica: Os produtos finais son etanol e dióxido de carbono.
Ácida-mixta: Produce unha mestura de ácidos e outras substancias.
Butanodiólica: Ademais dos produtos da ácida-mixta, orixina o 2,3-butanodiol.
Butírica: Os produtos finais son os ácidos acético e butírico.
Propiónica: Os produtos finais son os ácidos propiónico, acético e dióxido de carbono.
Notas
↑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. ISBN978-0-07-162591-3.
↑Torres Camacho, Vanesa; Alí Paz, Griselda Ivonné (2014). "Metabolismo de proteínas"(PDF). Revista de Actualización Clínica41: 2137. Arquivado dende o orixinal(PDF) o 26 de outubro de 2017. Consultado o 25 de outubro de 2017.
