Catabolismo Celular: Rutas Metabólicas de Glúcidos, Lípidos y Proteínas

Descarboxilación oxidativa del ácido pirúvico: el ácido pirúvico sufre descarboxilación y oxidación en presencia de CoA-SH y se transforma en acetil-CoA. Se desprende 1 CO₂ y dos H⁺ y dos electrones son captados por el NAD⁺, originando NADH + H⁺.

Fermentación alcohólica: el piruvato sufre una primera descarboxilación y se transforma en acetaldehído.

Catabolismo de los lípidos: los triglicéridos sufren una hidrólisis, mediante lipasas, en glicerina y ácidos grasos.

Catabolismo de la glicerina

La glicerina es fosforilada mediante ATP y oxidada, transformándose en dihidroxiacetonafosfato, que se incorpora a la glucólisis para continuar con su degradación. Los H liberados son recogidos por el NAD⁺ (NADH + H⁺).

Catabolismo de los ácidos grasos

β-oxidación de los ácidos grasos: en el citoplasma, los ácidos grasos se activan uniéndose a una molécula de CoA; en este proceso se consume 1 ATP. Una vez activados, penetran en la matriz mitocondrial, donde se degradan por una ruta catabólica denominada β-oxidación.

En la β-oxidación, mediante ciclos de 4 reacciones que se repiten, el ácido graso se va degradando en moléculas de acetil-CoA. En cada vuelta se liberan 1 acetil-CoA, 1 NADH + H⁺ y 1 FADH₂, y el ácido graso se reduce en 2 carbonos. El proceso se repite hasta que el ácido graso queda totalmente degradado.

Las moléculas de acetil-CoA se incorporan al ciclo de Krebs y las coenzimas reducidas pasan a la cadena de transporte electrónico.

Catabolismo de las proteínas

Las proteínas se degradan en situaciones de extrema necesidad. Los aminoácidos sobrantes, que no son utilizados en la síntesis de proteínas, se emplean como combustibles metabólicos. En la degradación de los aminoácidos se distinguen dos etapas:

1) Eliminación del grupo amino

Consta de dos procesos:

• Transaminación: transferencia del grupo amino desde el aminoácido al α-cetoglutárico, que se transforma en ácido glutámico.
• Desaminación oxidativa: el ácido glutámico se oxida, liberando el grupo amino en forma de NH₃ y regenerando el α-cetoglutárico, que podrá ser utilizado de nuevo. Se obtiene NADH + H⁺ o NADPH + H⁺.

El amoníaco obtenido en la degradación de los aminoácidos es tóxico y se excreta por diferentes vías.

2) Oxidación de la cadena carbonada

Los esqueletos carbonados de los aminoácidos que quedan tras eliminar el grupo amino se oxidan y se incorporan a las rutas metabólicas energéticas.