Catabolismo

O catabolismo (do grego cata "de arriba cara abaixo", e bole "lanzar") é o conxunto de procesos metabólicos baseados na degradación de biomoléculas orgánicas complexas (polisacáridos, proteínas e graxas) para dar outras máis sinxelas, con liberación de enerxía, almacenándoa en forma de ATP (adenosín trifosfato). Caracterísiticas
O catabolismo, proceso complementario ó anabolismo, 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. Tipos de catabolismo
Respiración celular
Artigo principal: Respiración celularConxunto 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.
Fermentación
Artigo principal: FermentaciónProceso anaeróbico no cal tanto o dador como o aceptor son compostos orgánicos. Este proceso lévase a cabo no citosol. Respiración celular aerobia
Artigo principal: Respiración aerobiaA 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.
Glicólise
Artigo principal: GlicóliseTen 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.
Beta-oxidación do ácidos graxos
Artigo principal: Beta-oxidación do ácidos graxosProceso 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. Respiración celular anaerobia
Artigo principal: Respiración anaerobiaA 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. Fermentación
Artigo principal: FermentaciónA 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.