Vías Catabólicas: Fermentación, Lípidos, Proteínas y Ácidos Nucleicos

Catabolismo: Descomposición de Biomoléculas

Fermentación Alcohólica

La fermentación alcohólica tiene lugar en dos etapas:

1. En la primera, el ácido pirúvico pierde su grupo carboxilo en forma de CO₂, dando lugar a acetaldehído.
2. En la segunda, el acetaldehído acepta un par de electrones procedentes del NADH, transformándose en alcohol etílico.

Alcohol etílico y CO₂ son los productos finales. La fermentación heteroláctica es un tipo mixto en el que se obtiene una molécula de ácido láctico, una de alcohol etílico y una de CO₂.

Catabolismo de Lípidos

La primera etapa de la degradación de los triacilglicéridos consiste en la hidrólisis de los tres enlaces éster que poseen para dar lugar a la glicerina y los ácidos grasos libres. Esta reacción de hidrólisis está catalizada por enzimas llamados lipasas y tiene lugar en el hialoplasma celular. A continuación, la glicerina y los ácidos grasos siguen rutas degradativas separadas.

Degradación de la Glicerina

La glicerina procedente de la hidrólisis de las grasas se fosforila a expensas de una molécula de ATP para dar lugar a glicerol-fosfato, el cual se oxida a continuación, cediendo sus electrones al NAD⁺ para transformarse en dihidroxiacetona-fosfato. Este último compuesto se degrada a través de la glucólisis, de la que es uno de sus intermediarios. Así, vemos que la ruta de degradación de la glicerina converge con las rutas del catabolismo de los azúcares. Por otra parte, el NADH obtenido así en el hialoplasma, cede sus electrones a los sistemas de lanzadera que los conducirán a la cadena de transporte electrónico mitocondrial para producir ATP.

β-Oxidación de los Ácidos Grasos

La degradación se produce a través de una secuencia repetida de reacciones que van separando fragmentos de 2C en forma de acetilCoA, comenzando por el extremo carboxilo de la cadena. En cada vuelta de hélice se consume un coenzima A y se producen: 1 acetilCoA, 1 FADH₂ y 1 NADH.

Catabolismo de Proteínas

Los esqueletos carbonados de muchos aminoácidos coinciden con diversos intermediarios del ciclo de Krebs o rutas colindantes, por lo tanto, pueden penetrar en la matriz mitocondrial y ser degradados siguiendo estas rutas metabólicas centrales.

Catabolismo de Ácidos Nucleicos

Los nucleótidos que resultan de la hidrólisis de los ácidos nucleicos por acción de las nucleasas son generalmente reciclados hacia la síntesis de nuevos ácidos nucleicos. Sin embargo, en caso de que existan nucleótidos sobrantes, éstos pueden ser degradados a sus componentes moleculares (pentosas, ácido fosfórico y bases nitrogenadas), los cuales a su vez pueden ser degradados de la siguiente manera:

• Pentosas: mediante la ruta de las pentosas.
• Ácido fosfórico: se excreta como tal por la orina.
• Bases nitrogenadas: se degradan siguiendo complejas rutas que dan lugar a urea, amoníaco y ácido úrico.