El catabolismo es el conjunto de reacciones químicas degradativas que...
Biología657 visualizaciones·Actualizado 11 jul 2026·2 páginasUnidad 13: Introducción al Catabolismo
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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.
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Rendimiento energético y fermentaciones
La hipótesis quimiosmótica de Mitchell establece que la fosforilación oxidativa ocurre en dos fases: primero, el bombeo de H⁺ desde la matriz al espacio intermembranoso (creando un gradiente) y segundo, el paso de estos protones a través de la ATP sintasa, generando ATP.
El rendimiento energético del catabolismo varía según la molécula degradada. Una molécula de glucosa produce 36 ATP en eucariotas (2 ATP en glucólisis, 6 ATP de NADH citosólicos, y 28 ATP en la mitocondria). Los ácidos grasos producen aún más energía: el ácido palmítico (16C) genera 129 ATP, el ácido de 18C produce 146 ATP, y el de 14C rinde 112 ATP.
La β-oxidación de ácidos grasos comienza con su activación (consumiendo 2 ATP), seguida de ciclos oxidativos que eliminan 2 carbonos por vuelta en forma de acetil-CoA. Cada vuelta genera 1 NADH, 1 FADH₂ y 1 acetil-CoA, que entran al ciclo de Krebs para producir más ATP.
📌 ¡Recuerda! La fermentación es un proceso anaerobio de oxidación incompleta de compuestos orgánicos que produce solo 2 ATP mediante fosforilación a nivel de sustrato. Las principales son la láctica (produce lactato) y la alcohólica (produce etanol y CO₂).
Las diferencias clave entre respiración y fermentación incluyen: en la respiración el aceptor final de electrones es una molécula inorgánica (O₂) mientras que en la fermentación es orgánica; la respiración ocurre en la mitocondria en eucariotas y produce 36 ATP, mientras que la fermentación es exclusivamente citoplásmica y genera solo 2 ATP; la respiración es una oxidación completa y la fermentación es incompleta.
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El catabolismo es el conjunto de reacciones químicas degradativas que ocurren en los seres vivos, donde las moléculas complejas se descomponen en moléculas más simples para obtener energía. Este proceso es fundamental para la formación de ATP, la obtención de...
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