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CATABOLISMO
Concepto.- Conjunto de reacciones intracelulares de degradación (oxidación) de nutrientes orgánicos, más
o menos complejos y energéticos, que se transforman en sustancias más sencillas, poco energéticas, con
desprendimiento de energía, parte de la cual es almacenada en los enlaces fosfodiéster del ATP, quedando
disponible para los diversos procesos vitales del organismo: biosíntesis, contracción muscular,
desplazamiento celular, transporte activo . . .
Características de las reacciones catabólicas.- Los procesos catabólicos son similares en autótrofos y heterótrofos. Incluyen abundantes y variadas
reacciones red-ox (unos compuestos se oxidan a expensas de otros que se reducen) con predominio de las
deshidrogenaciones, esto es, pérdida de hidrógeno que, en definitiva, suponen una pérdida de electrones.
- Todo metabolito que se oxida actúa como donador de electrones que pasarán a una molécula receptora
(o cadena de aceptores), que se reduce, en cuyos átomos ocuparán niveles de menor energía.
En cada transferencia existe una pérdida de energía que, en algunos casos, llega a ser suficiente para
fosforilar una molécula de ADP y dar ATP. (Esto requiere liberaciones paulatinas de energía, de lo contrario, las pérdidas
en forma de calor, que siempre las hay, serían cuantiosas y perjudiciales).
Tipos de catabolismo.- Dependiendo del sustrato que se metaboliza, hablaremos de catabolismo de glúcidos, lípidos, etc.
- Utilizando como criterio el grado de oxidación del sustrato (nutriente o “combustible” celular) se
distinguen dos tipos básicos de catabolismo: respiración y fermentación.
÷ RESPIRACIÓN.- Implica una oxidación completa del “combustible” (nutriente), obteniéndose productos
finales inorgánicos, como por ejemplo, CO2 , H2 O, NO2 -, S=. . . Su rendimiento energético es alto.
Ésta, a su vez, puede ser. . .
- AEROBIA, cuando el aceptor final de electrones es el O2 molecular, que se reduce y forma H2 O
- ANAEROBIA, cuando dicho aceptor es distinto del O2 , por ejemplo NO3 -, SO4 =. . . que se reducen
al estado de NO2-, S= . . . (es exclusiva de bacterias).
÷ FERMENTACIÓN.- Es un proceso típicamente anaerobio en el que la oxidación del “combustible”
(nutriente) es incompleta, obteniéndose productos finales orgánicos, aún susceptibles de oxidarse.
El aceptor final de electrones es una molécula orgánica, generalmente producida en el propio proceso
fermentativo. Su rendimiento energético es notablemente inferior a la respiración aerobia.
NOTA 1.- En ambos casos, los “combustibles” más frecuentes son los azúcares de 6 C, en especial la glucosa.
En la respiración aerobia también son “combustibles” frecuentes las grasas.
NOTA 2.- Según el tipo de catabolismo que realizan, las células se pueden clasificar en . . .
- Aerobias: Utilizan el oxígeno molecular presente en el medio. Ej.- Las células de los animales, plantas, protozoos,
bacterias...
- Anaerobias estrictas: No soportan el oxígeno del aire, les resulta tóxico. Es el caso de ciertas bacterias y protozoos.
- Anaerobias facultativas: Pueden vivir en presencia o ausencia de O2, es decir, pueden realizar respiración o fermentación.
Se da en bacterias, levaduras, etc.
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I) RESPIRACIÓN AEROBIA
Concepto.- Es el catabolismo total de todo tipo de materia orgánica, que se oxida (hasta el estado de
CO2 ) con desprendimiento de hidrógenos (los cuales, en último término, son aceptados por el O2 que se
reduce formando H2 O) y liberación de energía, parte de la cual queda almacenada en los enlaces fosfato
del ATP.
De forma global, la respiración aerobia incluye las siguientes fases . . .
I) FASE DE OXIDACIÓN.- Conjunto de procesos degradativos de diversos nutrientes (glúcidos, ác. grasos,
aminoácidos...) que proporcionan coenzimas reducidos, NAD.2H, FAD.2H, que, posteriormente, serán
regenerados (y rentabilizados desde el punto de vista energético).
Citaremos algunos procesos importantes de esta fase:
- Glucolisis.- Proceso fundamental en el catabolismo de glúcidos, tanto por vía aerobia como
anaerobia, que se realiza en el citosol. En ella desembocan las rutas catabólicas de la mayoría de los azúcares.
- â-oxidación.- Vía central del catabolismo de ác. grasos, localizada en la matriz mitocondrial.
- Ciclo de Krebs.- Proceso común a diversas rutas del catabolismo aerobio (aunque en él no interviene
directamente el O2 ). También se lleva a cabo en la matriz mitocondrial.
II) CADENA TRANSPORTADORA de ELECTRONES.- También llamada cadena respiratoria, localizada
en las crestas mitocondriales. Es la vía final de regeneración de coenzimas oxidados, donde se obtiene
el mayor rendimiento energético de los H (o electrones) extraídos de los nutrientes en las reacciones de
oxidación antes citadas. Es una vía común a todo tipo de catabolismo aerobio.
III) FOSFORILACIÓN OXIDATIVA.- Síntesis de ATP asociada a las oxidorreducciones de la cadena
respiratoria. Se realiza en la matriz mitocondrial.
L NOTA.- En sentido estricto (según los textos más actuales) los procesos exclusivos de la respiración
aerobia son:
1) CICLO de KREBS (en el cual ingresa el acetil-coenzima A, procedente de diversas vías metabólicas )
2) CADENA RESPIRATORIA (Cadena transportadora de electrones de las crestas mitocondriales).
3) FOSFORILACIÓN OXIDATIVA. (Síntesis de ATP asociada a la cadena respiratoria).
El catabolismo respiratorio de la mayoría de los nutrientes desemboca siembre en estos procesos.
CATABOLISMO AEROBIO de GLÚCIDOS
Para facilitar su estudio, se establecen cuatro etapas, que se suceden de forma ininterrumpida, localizadas
en diversos compartimentos celulares:
A) Etapa preliminar.- Hidrólisis de polisacáridos que origina monosacáridos (normalmente se trata de
almidón o glucógeno que proporcionan glucosa). Se localiza en el hialoplasma,
B) Glucolisis.- Conjunto de reacciones de oxidación de la glucosa hasta dar dos moléculas de ác. pirúvico.
C) Ciclo de Krebs.- Tras la transformación del pirúvico en acetil-coenzima A, éste ingresa en un ciclo de
reacciones que incluyen desprendimiento de H y CO2 . Se localiza en la matriz mitocondrial.
D) Cadena respiratoria + fosforilación oxidativa.- La primera de ellas localizada en las crestas
mitocondriales y la 2ª en la matriz mitocondrial.
L NOTA.- Siendo la glucosa el combustible más habitual y generalizado en todas las células, es muy
frecuente utilizar su catabolismo aerobio completo como modelo para estudiar la respiración aerobia.
Algunos autores identifican un proceso con otro y desarrollan la respiración aerobia en estas tres fases:
Glucolisis ÷ C. de Krebs ÷ C. respiratoria+fosforilación oxidativa.
Si bien esto es sólo una faceta de la respiración aerobia, existen muchas rutas metabólicas que
desembocan en alguna de estas etapas.
GLUCOLISIS
Es un proceso que se lleva a cabo en el citosol, sin intervención de O2 , y consiste en la degradación
(oxidación) de la glucosa hasta dar dos moléculas de ácido pirúvico (2 ceto propanoico), obteniéndose,
además, dos moléculas de NAD.2H y un rendimiento energético neto de 2 ATP.
(Para consultar detalles... Pg.182 a 187).
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Fases.- Como en tantas otras ocasiones, para facilitar el estudio se distinguen 2 fases o etapas (ver figura):
- Fase de las hexosas.- Parte de la glucosa hasta su transformación en dos moléculas de gliceraldehído fosfato.
- Fase de las triosas.- Parte del gliceraldehído fosfato hasta ácido pirúvico.
Resumiendo el proceso, desde el punto de vista energético, destacaremos . . .
1.- Dos reacciones de fosforilación, que implican un gasto de 2 ATP.
2.- Dos reacciones de deshidrogenación que originan 2 NAD.2H (que deberán ser regenerados, oxidados).
3.- Cuatro reacciones de fosforilación a nivel de sustrato, que generan 4 moléculas de ATP, lo cual supone
un rendimiento neto de 2 ATP.
Haciendo un balance final, tenemos . . .
Glucosa + 2ATP + 2ADP + 2ADP + 2Pi +2NAD
2Ác.Pirúvico + 2ADP + 2ATP + 2ATP + 2NAD.2H
DESCARBOXILACIÓN OXIDATIVA DEL ÁC. PIRÚVICO
El catabolismo aerobio de la glucosa continúa hasta CO2 y H2 O.
Para ello, el pirúvico ingresa en la mitocondria donde completa su degradación (hasta el estado de CO2 )
incorporándose al ciclo de KREBS, para lo cual debe sufrir, previamente, la llamada descarboxilación
oxidativa (pérdida de CO2 y deshidrogenación) proceso catalizado por el complejo enzimático piruvato
deshidrogenasa (de 3 enzimas y 5 coenzimas) que da como producto acetil-CoA.
CoA-SH
NAD
CH3 - CO-COOH
CH3 -CO-S-CoA
CO2
NAD.2H
CICLO DE KREBS
Tam bién llam ado ciclo de los ácidos tricarboxílicos, pues en él intervienen varios ácidos con tres grupos carboxilo,
o bien, ciclo del ácido cítrico, prim er ácido tricarboxílico que aparece en el ciclo. (Pg.191a 193).
Es un proceso exclusivo de organismos aerobios por el cual se completa la degradación (oxidación) del
acetil-CoA hasta el estado de CO2 . (El acetil-CoA se produce en diversas vías metabólicas como la
descarboxilación oxidativa del pirúvico, la b-oxidación, etc.).
Se lleva a cabo en la matriz mitocondrial e incluye un conjunto de reacciones que se desarrollan a
expensas de una serie de ácidos orgánicos que se transforman unos en otros formando un ciclo.
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El proceso no consume O2 , pero sólo funciona si hay disponibilidad de éste, para regenerar coenzimas.
De forma muy esquemática podemos resumir el proceso así (referido a una molécula de acetil-CoA):
÷ El acetil-CoA se adiciona con un ácido dicarboxílico de 4 carbonos (oxalacético) dando lugar a
un ácido tricarboxílico de 6 carbonos (cítrico).
÷ A continuación se produce un conjunto de reacciones que van originando ácidos diversos hasta
regenerar el oxalacético, entre ellas destacamos:
A- Dos descarboxilaciones (desprendimiento de CO2 ), con lo cual, la molécula de 2 carbonos
que ingresó en el ciclo (acetilo) se considera totalmente degradada u oxidada.
B- Tres reacciones de deshidrogenación que proporcionan 3 NAD.2H
C- Una deshidrogenación que utiliza como coenzima FAD y origina FAD.2H
D- Una fosforilación de GDP (por incorporación de Pi *) dando GTP, nucleótido energético
equivalente al ATP (ADP + GTP ÷ ATP + GDP, es decir, se emplea para recargar ATP).
Esquemas, simplificado - 8 y completo ÷ ,
del
CICLO de KREBS
Haciendo un balance del ciclo:
C. Krebs
Acetil Co-A
3 NAD.2H + 1 FAD.2H + 2 CO2 ­ + 1 ATP (Procedente del GTP).
Teniendo en cuenta que la glucolisis genera dos moléculas de pirúvico que darán lugar a dos de acetil-CoA,
el balance del ciclo, aplicado al catabolismo de la glucosa será:
C. Krebs
2 Acetil Co-A
6 NAD.2H + 2 FAD.2H + 4 CO2 ­ + 2 ATP (Procedentes del GTP).
___________________________________________________
(*) Pi = Fosfato inorgánico = ác. fosfórico (ortofosfórico).
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CADENA TRANSPORTADORA de ELECTRONES ( = CADENA RESPIRATORIA).
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA
- Está formada por una serie de moléculas transportadoras de H o electrones, localizadas en la cara interna
de las crestas mitocondriales. Son, en su mayoría, heteroproteínas cuyos grupos prostéticos son capaces
de captar y ceder, alternativamente, electrones muy energéticos, procedentes de los coenzimas reducidos,
originados en diversos procesos metabólicos como glucolisis, â-oxidación, c. de Krebs, etc. hasta el O2
molecular que se reduce dando H2 O. (Pg.197 a 200).
- Como consecuencia de estas transferencias electrónicas, en las que los transportadores se reducen y
oxidan alternativamente, se libera una energía que será utilizada, en parte, para fosforilar ADP y dar ATP.
El proceso se denomina FOSFORILACIÓN OXIDATIVA por que la energía almacenada en los enlaces del
ATP procede de la desprendida en reacciones de oxidorreducción.
- Los componentes de la C.T.e- se agrupan en complejos moleculares que hacen el papel de escalones
intermedios, evitando el salto directo de electrones y la liberación brusca de energía entre dos niveles tan
alejados: los coenzimas y el O2 . Citaremos los pasos más importantes:
1.- El coenzima NAD.2H puede considerarse el primer eslabón que enlaza con la cadena. Cede su
hidrógeno al complejo I.
L La energía liberada en esta transferencia de H es suficiente para formar 1 ATP
(Dicho más técnicamente: la diferencia de potencial redox en esa oxidorreducción permite la formación de 1 ATP).
2.- A continuación, el hidrógeno pasa al Co-Q (ubiquinona) que cede los electrones al complejo
III (donde se hallan los citocromos b y c1 , que contienen Fe3+) Éste no acepta protones, por tanto,
a partir de aquí sólo se transfieren electrones, mientras que los protones quedan en la matriz, fuera
de la cadena.
El CoQ recoge también hidrógenos del complejo II que los recibe del FAD.2H.
L En la transferencia entre el complejo III y el citocromo c, hay otro salto energético suficiente para
formar un 2º ATP.
3.- Por último, se produce la transferencia de e- del complejo IV* al oxígeno. El O2 capta esos 2e-,
quedando reducido o ionizado (O-2 ), y con gran apetencia por los H+ libres del medio, por lo que...
½O2 + 2H+ + 2e- ÷ H2 O. Es el momento en que se consume el oxígeno en la respiración aerobia.
(* Complejo IV = citocromo oxidasa = cit-a + cit-a 3).
L La energía liberada en este paso permite la formación de un 3º ATP.
CADENA RESPIRATORIA
L Por cada molécula de NAD.2H que se incorpora a la C.T.e- se “recargan” 3 ATP, mientras que ...
por cada FAD.2H sólo se forman 2 ATP, ya que en la transferencia de H desde el FAD.2H al CoQ, no se
libera suficiente energía para recargar un ATP.
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Modelo com plejo y algo anticuado de la C.T.e-
ACOPLAMIENTO ENTRE la C.T.e- y la FOSFORILACIÓN OXIDATIVA: TEORÍA QUIMIOSMÓTICA.
La energía liberada en las reacciones redox de la cadena no se emplea directamente en la formación de
enlaces fosfato.
Según la llamada teoría quimiosmótica o quimiosintética, dicha energía es utilizada, en principio, por los
complejos I, III y IV para realizar un bombeo activo de protones desde la matriz hacia el espacio
intermembranal.
En este lugar se acumulan protones creando gradiente electroquímico que impulsa el retorno de los H+
hacia la matriz mitocondrial, a favor de gradiente.
Los protones sólo pueden atravesar la membrana interna mitocondrial a través de los canales de las
partículas F o factores de acoplamiento, donde se hallan las enzimas ATP sintetasas, las cuales
aprovechan la energía liberada por el transporte pasivo de los protones, para la fosforilación de ADP:
(ADP + Pi ÷ ATP).
BALANCE ENERGÉTICO de la RESPIRACIÓN AEROBIA (referido al catabolismo de la glucosa)
(Documento aparte... Imprimir a la vuelta del folio)
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II) FERMENTACIONES
Como ya se ha comentado anteriormente, la fermentación es una forma de metabolismo caracterizada por
la oxidación incompleta del “combustible” que origina, como producto final, un compuesto orgánico aún
susceptible de oxidarse (contiene átomos de H unidos a átomos de C).
El aceptor final de electrones es una molécula orgánica formada durante el proceso fermentativo.
Su rendimiento energético es muy inferior a la respiración aerobia (no interviene la C.T.e- ni la fosforil.oxidativa).
Se trata de procesos anaerobios (salvo algunas excepciones en las que interviene el oxígeno molecular, llamadas
fermentaciones oxidativas, discutidas como tales por algunos autores).
Son propias de microorganismos como bacterias y levaduras (alguna, como la fermentación láctica, se
produce en los músculos como se verá más adelante).
La fermentación se considera un tipo de metabolismo primitivo propio de los comienzos de la vida en un
planeta con atmósfera carente de oxígeno y abundantes sustancias orgánicas, en los mares primigenios.
TIPOS
Existen varios tipos que se nombran según el producto final: F. láctica, alcohólica, butírica, pútrida, etc.
Estudiaremos las más frecuentes y de interés industrial: láctica y alcohólica. Ambas presentan una primera
fase común con la respiración aerobia, la glucolisis, y unas reacciones exclusivamente fermentativas.
FERMENTACIÓN LÁCTICA
Es producida por bacterias del género Lactobacillus y origina la acidificación de la leche. Se emplea
industrialmente en la producción de yogur, quesos, etc. También se da en el músculo en situaciones de
estrés por aporte insuficiente de O2 .
- Fase preliminar: Lactosa ÷ hidrólisis ÷ Glucosa + Galactosa ÷ isomerización ÷ Glucosa
- Tras la glucolisis, el pirúvico es reducido a ác. láctico, recibiendo los H del NAD.2H (reducido durante la
glucolisis) que se recupera oxidado y puede actuar de nuevo:
Regeneración del coenzima
2NAD+
2(NAD.2H)
C6 H12 O6
CH3 - CO - COOH
2(ADP+Pi)
2ATP
Glucosa
2NAD+
2 Ác. Pirúvico
CH3 - CHOH - COOH
2 Ác. Láctico
FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA
Es característica de levaduras del género Saccharomyces. Dependiendo de la especie y del jugo
fermentado se obtienen productos como vinos, cerveza, sidra, etc. Su utilidad industrial es evidente.
Consiste en la transformación de la glucosa en dos moléculas de etanol y dos de CO2 .
- Tras la glucolisis, se produce la descarboxilación del pirúvico dando acetaldehído que se reduce a etanol,
con intervención del NAD.2H (reducido durante la glucolisis) que se recupera oxidado y puede actuar de nuevo:
Regeneración del coenzima
2NAD+
2(NAD.2H)
C6 H12 O6
CH3 - CO - COOH
2(ADP+Pi)
Glucosa
CH3 - CHO
2ATP
2CO2
2 Ác. Pirúvico
CH3 - CH2 OH
2NAD
2 Acetaldehído
2 Etanol
L Obsérvese que . . .
÷ En ambos casos el aceptor final de e- es un producto orgánico originado en el proceso.
÷ El objetivo de las reacciones exclusivamente fermentativas es regenerar coenzimas oxidados (NAD),
esto es, poder oxidante, sin que esto implique ningún aporte energético suplementario posterior a la
glucolisis.
_____________________________________
* Las fermentaciones pútridas (=putrefacciones) tienen como sustrato proteínas (Aac.) dando productos malolientes como la
cadaverina y la putrescina.
* La fermentación acética requiere la incorporación de oxígeno por lo que algunos autores no la consideran fermentación
propiamente dicha. Consiste en la oxidación del etanol a acético, provocando el avinagrado del vino.
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CATABOLISMO DE LÍPIDOS
Los lípidos son los combustibles celulares de mayor rendimiento energético, especialmente los
acilglicéridos, que se acumulan en las células en forma de gotas de grasa, sobre todo en el tejido adiposo.
Son un combustible importante para algunos órganos como el corazón, el hígado y para el músculo
esquelético, en ejercicio moderado o en reposo. Además, representan una reserva energética vital para
animales en hibernación, aves migratorias, semillas, etc. (Pg.194, 195).
En una primera fase, los triglicéridos sufren una hidrólisis por la acción de las lipasas, en los adipocitos
(igual que en el tubo digestivo) dando glicerol y ácidos grasos que siguen distintas rutas metabólicas.
Lipasa
Glicerol
vía
TRIACILGLICÉRIDO
otros tejidos
(Adipocitos)
3Ác. graso
sanguínea
1)÷ La glicerina se incorpora al metabolismo previa transformación en fosfogliceraldehído:
El gliceraldehído se incorpora al catabolismo general de glúcidos pudiendo llegar hasta Acetil-CoA, el cual
puede completar su degradación en el Ciclo de Krebs, o bien seguir la ruta de biosíntesis de ácidos grasos,
dependiendo de las necesidades fisiológicas de la célula.
2) ÷ Los ácidos grasos se oxidan totalmente en un proceso localizado en la matriz mitocondrial que se
conoce como â-OXIDACIÓN (o hélice de Lynen) que, resumida de manera muy básica, consiste en la
degradación de un ác. graso a base de una serie de “cortes” (tantos como pares de átomos de C tenga el
dicho ácido), mediante la incorporación de Coenzima-A. Cada uno de estos “cortes” proporciona...
1 acetil-CoA + 1 FAD.2H + 1 NAD.2H.
La â-oxidación comprende una serie de reacciones que resumimos acontinuación:
a- Activación de ácido graso mediante el coenzima-A, con gasto de 1ATP. Se produce un acil-CoA.
b- El acil-CoA resultante penetra en la mitocondria (con la ayuda de ciertas sustancias llamadas
lanzaderas como la carnitina).
c- Primera oxidación: Deshidrogenación con intervención del FAD ÷ FAD.2H.
d- Hidratación: Incorporación de -H y -OH a la molécula resultante de la reacción anterior.
e- Segunda oxidación: Deshidrogenación con intervención del NAD ÷ NAD.2H.
f- Tiolisis: Nueva incorporación de CoA-SH que ÷ Acetil-CoA** + Acil-CoA* (con 2C menos que
el ácido graso inicial).
* Este acil-CoA seguirá los pasos
descritos anteriormente varias veces,
dependiendo del nº de pares de
átomos de carbono que contenga.
** Los acetil-CoA que se van desprendiendo en cada “vuelta” continúan su degradación completa incorporándose al ciclo de Krebs, como ya
conocemos.
â-OXIDACIÓN
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RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE LA â-OXIDACIÓN
Como se ha indicado anteriormente, se realizan varios “cortes” mediante CoA-SH (tantos como pares de
átomos de C tenga el ác. graso inicial) cada uno de los cuales proporciona . . .
Acetil-CoA + FAD.2H + NAD.2H
A efectos de recuento, vamos a aplicar lo antedicho a un ácido graso concreto, p.ej., ácido palmítico
(saturado, de 16C ÷ CH3 - (CH2 )14 - COOH). Obtendremos . . .
â-oxidación
8 Acetil-CoA(1) + 7FAD.2H + 7NAD.2H
CH3 - (CH2 )14 - COOH
(7 “vueltas o cortes”)
______________________________________________
(1). Un acetil-CoA por cada “corte”, más uno que queda al final.
(C. de Krebs)
Teniendo en cuenta que . . . 1 Acetil-CoA
3NAD.2H + 1FAD.2H + GTP:
- 3NAD.2H ÷ C.T.e- (3x3ATP) ÷ 9 ATP
- 1FAD.2H ÷ C.T.e- (1x2ATP) ÷ 2 ATP
12 ATP por cada acetil-CoA
- GTP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ÷ 1 ATP
_____________________________________________________________________
Por tanto . . .
- 8 Acetil-CoA. . . . . . . . . . (8 x 12ATP). . . . . . . . . . . . . . 96 ATP
- 7FAD.2H. . . . . . . . . . . . . (7 x 2ATP en C.T.e-). . . . . . . 14 ATP
- 7NAD.2H.. . . . . . . . . . . . (7 x 3ATP en C.T.e-). . . . . . . 21 ATP
_________
Total.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 ATP
Gasto inicial de activación del ác.graso. . . . . . . . . . . . . -1 ATP
_________
RENDIMIENTO NETO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 ATP
SIGUE
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VISIÓN DE CONJUNTO DEL CATABOLISMO. CONVERGENCIA METABÓLICA
Finalizado el estudio del catabolismo,
podemos ahora ratificar, sobre el esquema
general adjunto, la idea que habíamos
adelantado sobre el catabolismo glucídico
aerobio como ruta central a la que confluyen
las de lípidos, prótidos y ácidos nucleicos.
De igual modo, queda justificado el papel de
la mitocondria como "central energética” de
la célula, a la que llegan los combustibles
celulares (o más concretamente sus electrones y
protones) para proporcionar energía al ATP.
Los ATP sintetizados salen de la mitocondria
difundiéndose hacia el hialoplasma y los
restantes orgánulos para emplearse en . . .
- reacciones de biosíntesis,
- transporte a nivel de las membranas,
- movimientos celulares,
- la división celular,
- etc...
En definitiva, para mantener toda la actividad
vital de la célula y, en conjunto, del organismo.
Esquema global básico del catabolismo aerobio ÷
1 = Hidrólisis.
2 = Glucolisis.
3 = Descarboxilación oxidativa del pirúvico.
4 = Fosforilación oxidativa.
= Desaminación o transaminación.
NOTA.Curiosamente, los procesos oxidativos del catabolismo tienen algunas consecuencias nocivas para la célula. Se trata de la formación de radicales libres,
moléculas oxigenadas muy reactivas (por tener electrones adicionales) que resultan agresivas y tóxicas, por su capacidad oxidante, rompen membranas, dañan
enzimas y al propio ADN, son causa de envejecimiento, muerte celular, etc. Por ejemplo, el mismo O2 que puede quedar libre al final de la cadena respiratoria.
Para contrarrestar estos efectos, las células cuentan con algunas defensas moleculares que tienen un papel antioxidante. Se trata de enzimas (como las
catalasas y peroxidasas) y vitaminas C y E. De ahí el efecto saludable de la incorporación en la dieta de estas vitaminas y de oligoelementos que forman parte
del centro activo de las enzimas.
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