Catabolisme dels Glúcids, Lípids i Proteïnes

Catabolisme dels Glúcids

El catabolisme dels glúcids (generalment glucosa C₆H₁₂O₆) inclou dos processos: la glucòlisi i la respiració cel·lular (que consta de tres fases: l'oxidació de l'àcid pirúvic en Acetil-CoA, el cicle de Krebs i la cadena respiratòria).

La Glucòlisi

Via catabòlica per a l'obtenció d'energia a partir de la glucosa (majoritària). No reversible, amb les següents característiques:

• Es produeix al citosol de les cèl·lules.
• S'allibera poca energia en la molècula de glucosa.
• Procés anaeròbic: No O₂
• Total d'ADP: 2 molècules en el procés (ADP: Molècula encarregada d'alliberar, emmagatzemar i transportar energia)

Respiració Cel·lular: Cicle de Krebs

8 processos que degraden l'Acetil-CoA (substrat inicial) en CO₂ (producte final: 2 molècules), i allibera àtoms d'hidrogen. Característiques:

• Principal via catabòlica de l'oxidació dels glúcids.
• No intervé l'oxigen directament.
• Producció cíclica i continua.
• Es produeixen quatre parells d'hidrogen: Tres parells transformen 3 molècules de NAD⁺ a NADH+ H⁺, i el restant reduirà una molècula de FAD a FADH₂.

Procariotes: Es produeix al citoplasma; Eucariotes: Es produeix a l'interior dels mitocondris.
1 molècula de glucosa => Dos voltes del Cicle de Krebs

Cadena Respiratòria

Part final de la respiració cel·lular, que consta d'una cadena de transport d'electrons que allibera energia que es fa servir per fabricar ATP.

Fosforilació Oxidativa

Síntesi d'ATP acoblada al transport d'electrons de la cadena respiratòria. En aquesta fase, les molècules de NADH+H⁺ tenen dos processos: En el primer, alliberen la molècula d'H⁺ per ajuntar-se amb l'oxigen que respirem i formar aigua, i a la vegada, anar alliberant electrons per a formar molècules d'ATP (fins a un total de 3). Per una altra banda, trobem les molècules de FADH₂, que no cedeixen protons, però si que cedeixen electrons, formant fins a un total de 2 molècules d'ATP. 38 total.

Fermentacions

És una via catabòlica anaeròbica típica d'alguns microorganismes, i que consisteix en una oxidació parcial dels combustibles orgànics que actuen com a substrat per a obtenir ATP. Les principals diferències amb la respiració cel·lular són: la necessitat d'oxigen, on en la fermentació no és necessari; en la respiració aeròbica l'acceptador d'H⁺ és l'oxigen mentre que en la fermentació és un compost orgànic; en la respiració cel·lular hi ha fosforilació oxidativa mentre que en la fermentació no, i per últim, en la respiració s'obté molta més energia que en la fermentació (respiració: 38 ATP i Fermentació: 2 ATP)

El Catabolisme dels Lípids

Els lípids tenen un paper essencial en la producció i emmagatzematge de l'energia en els animals. Els triglicèrids s'acumulen en el citoplasma de les cèl·lules, que formen el teixit adipós (teixit de reserva d'energia sota la pell). L'inici de la primera etapa del catabolisme en els animals es produeix a l'intestí prim, amb l'acció de les sals biliars (que redueixen els lípids a petites gotes) i les esterases i les lipases (que hidrolitzen els triglicèrids a àcids grassos i glicerina). Les lipases i les esterases són transportades al fetge i als teixits a través de la sang. L'oxidació dels àcids grassos (via catabòlica anomenada β-oxidació) s'inicia al citosol i finalitza a l'interior del mitocondri. Al citosol, l'àcid gras es combina amb el coenzim-A, i forma l'Acil-CoA. La β-oxidació produeix gran quantitat d'energia i està acoblada al cicle de Krebs i a la cadena respiratòria.

El Catabolisme de les Proteïnes

Té lloc al mitocondri. 3 fases.

1. Eliminació del grup amino dels aminoàcids mitjançant dos tipus de reaccions: Transaminació i desaminació
2. Una part dels grups amino són transformats en productes d'excreció, com ara residus nitrogenats.
3. Cadenes hidrocarbonades donen lloc a metabòlits que s'incorporen al cicle de Krebs fins a la seva oxidació a CO₂ i energia.

Tot i que la seva funció principal no és la producció d'energia, en determinades condicions funcionen com a combustible cel·lular.