El catabolismo de biomoléculas es crucial para liberar energía química en organismos. Descompone proteínas, carbohidratos y lípidos en monómeros que se transforman en energía celular. La glucólisis convierte glucosa en piruvato, mientras que la beta-oxidación degrada ácidos grasos en acetil-CoA. Estos procesos culminan en el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones, maximizando la producción de ATP, esencial para la vida celular y la homeostasis.
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El catabolismo de biomoléculas es un conjunto de procesos metabólicos vitales que descomponen moléculas complejas en unidades más simples
Hidrólisis de biomoléculas a monómeros
Las biomoléculas se hidrolizan a monómeros, como aminoácidos, monosacáridos y ácidos grasos, para su posterior transformación en energía
Transformación de monómeros en moléculas más pequeñas
Los monómeros son transportados a las células y transformados en moléculas más pequeñas, como el acetil-CoA, para su uso en el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones
El acetil-CoA es una molécula clave en el catabolismo de biomoléculas, ya que participa en el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones para la producción de energía
Los carbohidratos son convertidos en glucosa y posteriormente en piruvato a través de la glucólisis, una ruta metabólica que no requiere oxígeno
Fermentación láctica y alcohólica
En ausencia de oxígeno, el piruvato puede ser procesado mediante fermentación, como la láctica en músculos o la alcohólica en levaduras, con un rendimiento energético limitado
Balance neto de ATP en la fermentación
La fermentación anaeróbica produce un balance neto de 2 ATP por molécula de glucosa, en comparación con los 38 ATP producidos en la respiración aeróbica
En presencia de oxígeno, el piruvato se convierte en acetil-CoA, que entra en el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones para una producción de energía más eficiente
Los lípidos, una fuente de energía más concentrada que los carbohidratos, requieren pasos adicionales en su catabolismo debido a su naturaleza hidrofóbica
Los ácidos grasos deben ser activados y transportados al interior de la mitocondria para su posterior degradación en unidades de acetil-CoA
La beta-oxidación degrada el acil-CoA en acetil-CoA, liberando coenzimas reducidas que se oxidarán en la cadena respiratoria para la producción de energía
Los aminoácidos no utilizados en la síntesis de proteínas pueden ser catabolizados a través de la desaminación, que elimina el grupo amino y permite la excreción del nitrógeno sobrante
Los aminoácidos catabolizados pueden seguir diversas vías metabólicas que terminan en la producción de compuestos como piruvato, acetil-CoA u otros intermediarios del ciclo de Krebs
Los compuestos resultantes de la degradación de aminoácidos pueden ser oxidados para generar energía o utilizados como precursores en la biosíntesis de otras moléculas importantes