El catabolismo y sus rutas metabólicas
El catabolismo permite obtener energía mediante la degradación de moléculas complejas a simples. Durante este proceso se producen tres resultados fundamentales: conseguir energía para formar ATP, obtener poder reductor (coenzimas NADH y FADH₂) y producir precursores metabólicos para la biosíntesis.
La glucólisis es una ruta universal y antigua que ocurre en el citoplasma. En ella, la glucosa (6C) se transforma en piruvato (3C), generando 2 ATP y 2 NADH. Esta ruta es eficiente energéticamente y suministra compuestos precursores para el metabolismo.
El ciclo de Krebs (o ciclo del ácido cítrico) ocurre en la matriz mitocondrial y funciona como una vía anfibólica. En este ciclo, el acetil-CoA se oxida completamente hasta CO₂, produciendo 1 GTP, 3 NADH y 1 FADH₂ por cada acetil-CoA que ingresa al ciclo.
💡 ¡Importante! La síntesis de ATP ocurre mediante dos mecanismos: la fosforilación a nivel de sustrato (directamente en reacciones metabólicas) y la fosforilación oxidativa (utilizando la energía liberada en la cadena de transporte de electrones a partir de NADH y FADH₂).
La fosforilación oxidativa ocurre en la membrana mitocondrial interna, donde el NADH y FADH₂ ceden electrones a transportadores organizados en cuatro complejos proteicos. Este proceso genera un gradiente de protones entre la matriz y el espacio intermembranoso, creando un gradiente quimiosmótico que impulsa la síntesis de ATP mediante la ATP sintasa.
