Catabolisme: Respiració, Fermentació i Vies Metabòliques

Tipus de Catabolisme

1. Respiració

Intervé la cadena transportadora d'electrons.

• Respiració aeròbica: Necessita oxigen. Pot oxidar qualsevol principi immediat. L'acceptador final d'electrons és l'O₂. S'obté fins a 38 ATP per glucosa.
• Respiració anaeròbica: No necessita oxigen. Utilitza molècules orgàniques com a acceptador final d'electrons.

2. Fermentació

No intervé la cadena transportadora d'electrons. No es pot passar d'un compost orgànic a un inorgànic. No necessita oxigen. Pot oxidar glúcids i proteïnes. S'obtenen uns 2 ATP per glucosa.

Catabolisme de Glúcids

Dues fases: Glicòlisi i respiració (Cicle de Krebs i transport d'electrons).

Glicòlisi

La glucosa s'escindeix en 2 mol d'àcid pirúvic (CH₃-CO-COOH). L'energia alliberada sintetitza 2 molècules d'ATP. Balanç: 2 ATP.

Primera etapa de la respiració (Cicle de Krebs)

Via metabòlica on els grups acetil són degradats completament. Es duu a terme a la matriu mitocondrial. Hi ha descarboxilació, deshidrogenació i unió de l'ió acetat.

Segona etapa de la respiració: Transport d'electrons

Finalitat: oxidació dels coenzims reduïts (NADH i FADH₂).

1. Transport d'electrons: cada molècula accepta electrons de l'anterior.
2. Quimioosmosi: l'energia perduda pels electrons s'utilitza per bombejar protons.
3. Fosforilació oxidativa: ATP-sintetases.

Balanç energètic

Glicòlisi: 2 àcid pirúvic, 2 NADH i 2 ATP. Cicle de Krebs: 2 GTP, 8 NADH i 2 FADH₂. Total: 38 ATP (4 per substrat i 34 per ATP-sintetases).

2(NADH+H) - 6 ATP / 6(NADH +H) - 18 ATP / 2(FADH) - 4 ATP / 2 GTP / 2 ATP glicòlisi. Glucosa: 38 ATP / Glicerina: 22 ATP. Cada NADH: 3 ATP / FADH: 2 ATP.

Catabolisme de Lípids

9.5 kcal/g. Principal via: oxidació dels àcids grassos (triacilglicèrids). Es forma a partir de la β-oxidació. Els grups acetil s'uneixen al cicle de Krebs.

Balanç

Àcid palmític (16 carbonis): 7 FADH i 7 NADH.

Catabolisme de Proteïnes

S'utilitzen com a font d'energia (aminoàcids).

Processos

1. Separació grups amino:
   • Transaminació: traspàs grup amino a un alfa-cetoàcid.
   • Desaminació oxidativa: separació grup amino.
2. Transformació de la resta en àcid pirúvic.
3. Eliminació grups amino.

Catabolisme d'àcids nucleics

Degradats a nucleòtids al tub digestiu. El catabolisme produeix àcid úric.

Catabolisme per Fermentació

Procés anaeròbic. L'acceptor final d'electrons i protons és un compost orgànic. Només hi ha síntesi d'ATP al substrat.

• Fermentació alcohòlica: àcid pirúvic en diòxid de carboni.
• Fermentació làctica: es forma làctic a partir de la glucosa.
• Fermentació butírica: descomposició de substàncies glucídiques d'origen vegetal.
• Fermentació pútrida: substrats proteics o aminoàcids. Productes orgànics i pudents.