Catabolismo: Reacciones de degradación de azúcares y obtención de monosacáridos

Glicolisis

Las reacciones de esta etapa con la que se pretende, además de obtener energía, transformar el azúcar en piruvato (2 moléculas por cada etapa de glicolisis) que será necesario para continuar con la respiración aerobia. Estas reacciones suceden en el citosol celular y se trata de fosforilaciones a nivel de sustrato. El balance energético que puede hacerse es:

• 2ATP gastados
• 2x (2ATP) creados

TOTAL: 2ATP + 2 PIRUVATOS + NADH.

Descarboxilación oxidativa

En esta etapa el piruvato sufre una serie de modificaciones para ser convertido en Acetil CoA, que puede entrar en la mitocondria, a la matriz mitocondrial.

CICLO DE KREBS

Ruta metabólica degradativa o catabólica aerobia que se inicia con el acetilCoA y en la que se produce la síntesis de GTP y de poder reductor (NADH2 y FADH2), que posteriormente dan lugar a la síntesis de ATP, mediante la cadena de transporte de electrones y la fosforilación oxidativa. El proceso origina CO2. Por cada acetilCoA se producen 1 GTP, 3 NADH2 y 2 FADH2.

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA

Sucede en la membrana interna mitocondrial, en las crestas mitocondriales, pues precisa de proteínas de membrana. Son reacciones de óxido-reducción y se transfieren e- que oxidan o reducen a moléculas. Se da una cadena de transporte de electrones a través de proteínas de membrana. Esto origina que al final actúe la bomba ATPsintetasa que fosforila ADP generando ATP. Los electrones que van circulando por las proteínas y complejos terminan en el oxígeno, el aceptor final, al que se unen formando moléculas de agua.

RESPIRACIÓN ANAEROBIA

El oxígeno no es el aceptor final de electrones dentro de la cadena respiratoria, este papel lo desempeñan otras moléculas, así podemos encontrar:

• Sulfato: éste se reduce y forma un grupo de sulfuro, sulfidrilo o sulfuros de hidrógeno
• Carbono: se reduce y forma carbonatos. Este es el caso de algunas bacterias, las acetogénicas
• El dióxido de carbono acepta electrones y se reduce a metano. Es el caso de las metanogénicas
• El nitrato formará nitritos o nitrógeno molecular. Este caso es el de bacterias con respiración de nitrato, es decir, las nitrificantes o desnitrificantes.

FERMENTACIONES

Comparte con la respiración aerobia una parte muy importante: la glicolisis, de la que se obtiene, como hemos visto 2 moléculas de piruvato a partir de la glucosa. Si la cantidad de oxígeno en el organismo no es suficiente, en lugar de continuar la respiración aerobia se inicia otra vía: la vía de las fermentaciones. Alcohólica y lacticas.

VÍA DE LAS PENTOSAS

Se parte de la glucosa pero se llega a otros compuestos. Esta ruta es muy importante porque de ella se obtienen pentosas como ribosas,a tetrosas, compuestos aromáticos, NADPH (coenzima propia de biosíntesis de ácidos grasos así como de fotosíntesis). Se da en células que realicen biosíntesis de lípidos, como las del hígado, del tejido adiposo, de los glóbulos rojos…