cienci biologi

2. Concepto de catabolismo.
•El catabolismo es la fase degradativa del metabolismo y su finalidad es
la obtención de energía.
•Las moléculas orgánicas son transformadas en otras más sencillas que
intervendrán en otras reacciones metabólicas hasta transformarse en
los productos finales del catabolismo, que son expulsados de la célula.
Son los llamados productos de excreción (CO2, NH3, urea, ácido úrico,
etc.).
•La energía liberada en el catabolismo es almacenada en los enlaces
ricos en energía del ATP y posteriormente podrá ser reutilizada.
•El catabolismo es semejante en los organismos autótrofos y en los
heterótrofos.
CATABOLISMO Y OBTENCIÓN DE ENERGÍA.

3. Son reacciones de oxidación y pueden ser:
1.Mediante la pérdida de átomos de hidrógeno que se encuentran
unidos al carbono (deshidrogenación).
2.Por ganancia de átomos de oxígeno (oxigenación).
Las reacciones del catabolismo
Oxigenación. Una molécula orgánica se oxida al incorporar átomos de
oxígeno. (por ejemplo, en la molécula anterior podría ser así):
CH3-CH2-CH2- ... + BO  CH3-CH2 - CHOH- ... + B
Oxigenación. Una molécula orgánica se oxida al incorporar átomos de
oxígeno. (por ejemplo, en la molécula anterior podría ser así):
CH3-CH2-CH2- ... + BO  CH3-CH2 - CHOH- ... + B
Deshidrogenación. Una molécula orgánica se oxida al perder átomos de
hidrógeno (por ejemplo, estableciéndose un doble enlace entre dos
carbonos).
CH3-CH2-CH2- ... + B  CH3-CH= CH - ... + BH2
Deshidrogenación. Una molécula orgánica se oxida al perder átomos de
hidrógeno (por ejemplo, estableciéndose un doble enlace entre dos
carbonos).
CH3-CH2-CH2- ... + B  CH3-CH= CH - ... + BH2

4. Las reacciones catabólicas son reacciones redox.
En ellas unos compuestos se oxidan y otros se reducen.
En la materia orgánica, para que una molécula pueda
deshidrogenarse, ha de haber otra que acepte esos hidrógenos
(molécula aceptora de hidrógeno).
Los átomos de hidrógeno desprendidos en las reacciones de
oxidación son captados los transportadores de hidrógeno, (NAD+,
NADP+ y FAD), hasta que finalmente son traspasados a la molécula
aceptora final de hidrógeno, que se reduce.
AH2 + FAD  A + FADH2
AH2 + FAD  A + FADH2
B + FADH2  BH2 + FADB + FADH2  BH2 + FAD

5. En las reacciones de oxidación y reducción, frecuentemente los protones
(H+) y los electrones (e-) van separados:
Los electrones antes de llegar a la molécula aceptora final de electrones,
son captados por los llamados transportadores de electrones, que son los
citocromos. El paso de los electrones de un citocromo a otro conlleva una
disminución del nivel energético del electrón y la liberación de una energía
que es utilizada para fosforilar el ADP y formar moléculas de ATP.
Si se trata de una oxidación por oxigenación, ha de haber una sustancia
donadora de átomos de oxígeno.
Nivel
energético
electrones
electrones
citocromos

6. Cuanto más negativo sea el
potencial redox, más capacidad
de reducción tiene el compuesto.
Cuanta mayor sea la diferencia del
potencial de reducción entre el
estado final e inicial de la
reacción, mayor será la energía
desprendida.
En la gráfica adjunta:
– El NADH puede dar
electrones al citocromo Q,
pero no a la inversa.
– Se trata de un proceso
aerobio porque el último
aceptor es el oxígeno.

7. Tipos de catabolismo
Según sea la naturaleza del aceptor final de electrones, se distinguen dos
tipos de catabolismo:
1. Respiración aerobia
2. Respiración anaerobia
En la respiración la molécula que se reduce es un compuesto inorgánico, por
ejemplo O2, NO3-, SO4
2-
, etc. Si es el oxígeno (O2) se denomina respiración
aeróbica, y si es una sustancia distinta del oxígeno, por ejemplo, el NO3
-
,
SO4
2-
, etc , se denomina respiración anaeróbica

9. Aminoácidos
Acido pirúvico
GrasasGlúcidos
Desaminación
Beta
oxidación
Glucólisis
Acetil coA
Ciclo de
Krebs
Cadena respiratoria
Procesos catabólicos aerobios

11. o El aceptor final de electrones es algún compuesto de naturaleza
orgánica.
o Los procesos fermentativos liberan una menor cantidad de energía que la
respiración aerobia, debido a que la oxidación del sustrato no es
completa.
o No es necesaria la presencia de oxígeno, (no actúa como aceptor final de
electrones).
o Las fermentaciones las realizan varias bacterias y levaduras y tienen una
gran importancia por sus aplicaciones industriales (fabricación de
cerveza, vino, yogur, etc.).
o Dentro de las fermentaciones se puede incluir el proceso de
putrefacción, que es la fermentación de las proteínas.
Fermentaciones

12. •En animales, mediante los procesos digestivos, los polisacáridos ingeridos
son hidrolizados y convertidos en monosacáridos (glucosa, fructosa o
galactosa).
•Las reservas de glucógeno del tejido muscular de los animales o las reservas
de almidón de los vegetales también pueden ser hidrolizadas, cuando se
requiere energía, en glucosa.
•La glucosa es el más abundante de los monosacáridos, y su proceso
degradativo sirve de ejemplo del catabolismo respiratorio de los glúcidos.
•En su degradación total, hasta el aprovechamiento completo de toda la
energía liberada, se distinguen dos fases: la glucólisis y la respiración.
•En la respiración se distinguen dos procesos, el ciclo de Krebs y el transporte
de electrones en la cadena respiratoria.
El catabolismo de los glúcidos

13. • La glucólisis ("rotura de glucosa") es la secuencia de reacciones
que convierten una molécula de glucosa (seis carbonos) en dos
moléculas de piruvato (tres carbonos) produciendo ATP.
• Cada reacción es regulada por una enzima específica y en el
proceso total hay una ganancia neta de dos moléculas de ATP.
• Las reacciones de la glucólisis se llevan a cabo en el citoplasma.
• Los ingredientes necesarios, como ADP, NAD+ y fosfato, se
encuentran libremente en el citoplasma y se utilizan conforme se
hace necesario.
• La glucólisis no requiere de oxígeno y puede realizarse en
condiciones aerobias o anaerobias.
GLUCOLISIS

14. Fase preparatoria:
•Hay una inversión inicial de energía para facilitar la degradación.
•Es una etapa en la que se invierten dos moléculas de ATP por cada
molécula de glucosa que comienza a ser degradada
•Se obtienen dos moléculas de tres átomos de carbono conteniendo grupos
fosfato.
Fase preparatoria:
•Hay una inversión inicial de energía para facilitar la degradación.
•Es una etapa en la que se invierten dos moléculas de ATP por cada
molécula de glucosa que comienza a ser degradada
•Se obtienen dos moléculas de tres átomos de carbono conteniendo grupos
fosfato.
Fase de beneficio:
•Las moléculas producidas en la fase anterior se convierten en dos
moléculas de ácido pirúvico (disociado como piruvato).
•En este proceso se produce una oxidación que genera dos moléculas de
NADH.
•La energía producida por la oxidación es aprovechada para fabricar ATP a
partir de ADP y fosfato inorgánico (“fosforilación a nivel de sustrato”).
•En esta segunda etapa se forman 4 ATP, con lo que el balance global es
energéticamente positivo (+ 2 ATP).
Fase de beneficio:
•Las moléculas producidas en la fase anterior se convierten en dos
moléculas de ácido pirúvico (disociado como piruvato).
•En este proceso se produce una oxidación que genera dos moléculas de
NADH.
•La energía producida por la oxidación es aprovechada para fabricar ATP a
partir de ADP y fosfato inorgánico (“fosforilación a nivel de sustrato”).
•En esta segunda etapa se forman 4 ATP, con lo que el balance global es
energéticamente positivo (+ 2 ATP).
La glucólisis se realiza en dos etapas.

15. Fase
preparatoria
Fase de
beneficio

16. Animación de la glucólisis

17. Glucosa + 2 ADP + 2 Pi + 2 NAD+
2 piruvato + 2 ATP + 2 NADH + 2 H+
+ 2 H2
O
Balance energético de la glucólisis

18. La etapa 5 del proceso es un punto crucial de esta ruta metabólica.
Es necesario que se oxide el NADH producido. Esta oxidación puede
hacerse de dos formas:
1.En presencia de oxígeno (respiración celular en las mitocondrias)
• El NADH extramitocondrial entra en la mitocondria gracias a un
intermediario y se convierte en FAD reducido que va a la cadena
respiratoria
2.En ausencia de oxígeno (fermentaciones, en el citosol).
• El NADH extramitocondrial se oxida a NAD+ mediante la reducción
del piruvato
El balance energético de una u otra vía van a ser muy diferentes.
Etapas clave de la glucólisis

19. NAD+
NADH
Glicerol 3 P
DHAP
Glicerol 3 P
DHAP
FAD
FADH2
Membrana
mitocondrial
externa
Membrana
mitocondrial
interna
Espacio intermembrana
A la cadena
respiratoria
Citosol
Matriz
mitocondrial

20. 1. Este ciclo es la ruta final de la oxidación del piruvato, ácidos grasos y
cadenas de carbono de los aminoácidos.
2. Se lleva a cabo en la mitocondria.
3. Cada reacción es catalizada por una enzima específica.
4. En la mayoría de los procariotas las enzimas del ciclo se localizan en el
citosol, en tanto que en los eucariotas están dentro de las mitocondrias.
5. Es necesaria una transformación del piruvato para que se inicie el
proceso.
La respiración: el ciclo de Krebs

21. El ácido pirúvico producido en la glucólisis, para poder ser oxidado por
respiración debe entrar en el interior de las mitocondrias atravesando la
doble membrana de éstas.
Para ello sufre un proceso de oxidación y descarboxilación (pérdida de un
átomo de carbono) en el que intervienen varias enzimas y coenzimas (el
sistema piruvato-deshidrogenasa), transformándose en acetil-S-CoA.
Oxidación del ácido pirúvico a Acetil-S-CoA

22. Esta molécula se puede ya incorporar al ciclo de Krebs, cuyos pasos son los
siguientes:
1. Unión del acetil-S-CoA (2C) con el ácido oxalacético (4C) para formar el
ácido cítrico (6C).
2. El ácido cítrico se isomeriza a ácido isocítrico.
3. El ácido isocítrico se descarboxila y se oxida perdiendo hidrógenos, con
lo que se forma el ácido α-cetoglutárico (5 C).
4. El ácido α-cetoglutárico se descarboxila y deshidrogena, formándose
succinil-CoA (4 C) y necesitándose para la reacción la ayuda del CoA.
5. El succinil-CoA pierde el CoA y se transforma en ácido succínico,
liberándose una energía que es suficiente para fosforilar una molécula de
GDP y formar una de GTP.
6. El ácido succínico se oxida a ácido fumárico.
7. El ácido fumárico se hidrata y se transforma en ácido málico.
8. El ácido málico se oxida y se transforma en ácido oxalacético, con lo que
se cierra el ciclo.

23. 23

24. Como en el ciclo de Krebs penetra un compuesto de dos C (el acetil-S-CoA)
y se producen dos descarboxilaciones (pasos 3 y 4), la molécula queda
totalmente degradada.
Además, como en la glucólisis se forman dos moléculas de ácido pirúvico,
para la degradación total de una molécula de glucosa son necesarias dos
vueltas del ciclo de Krebs.
Los GTP se transforman posteriormente en ATP.
La reacción global del sistema piruvato-deshidrogenasa y del ciclo de Krebs es
(sin poner el CoA):
CH3-CO-COOH + 2H2O + 4NAD+ + FAD + GDP + Pi
3 CO2 + 4NADH + 4H+ + FADH2 + GTP

25. Balance energético del ciclo de Krebs
4 NADH
1 FADH2
1 GTP
Acetil CoA
Como se obtienen 2 piruvatos por cada molécula de glucosa:
Acido Pirúvico
8 NADH
2 FADH2
2 GTP
2 Acetil CoA2 Acidos Pirúvicos

26. La respiración: el transporte de electrones en la cadena respiratoria
Durante el catabolismo de la glucosa se obtienen varios coenzimas
reducidos: NADH + H+ y FADH2 (moléculas con un alto poder reductor).
Estas moléculas se van a oxidar en la última etapa de la respiración, la
cadena respiratoria.
Pasan por una cadena en la que se reducen y se oxidan diferentes
moléculas, a medida que se van traspasando unas a otras los protones y los
electrones procedentes del NADH y del FADH2.

27. En esta cadena, los transportadores de electrones pueden estar agrupados en
grandes complejos de enzimas respiratorios, que se ocupan de transportar
simultáneamente electrones y protones (H+)
•complejo NADH deshidrogenasa
•el complejo coenzima-Q reductasa o ubiquinona,
•los citocromos:
• complejo de citocromos b-C1,
• complejo citocromo-oxidasa
La energía que se libera
cuando pasan los electrones se
utiliza para bombear protones
desde la matriz mitocondrial al
espacio intermembrana.

28. En las células eucariotas, las moléculas que integran la cadena respiratoria
se encuentran en las crestas mitocondriales. En las bacterias, están situadas
en los mesosomas
Cada transportador tiene un potencial de reducción (tendencia a dar
electrones) inferior al anterior (y por tanto se oxida al ceder los e-) y superior
al siguiente (se reduce al aceptar los e-).
Como la energía liberada durante la oxidación es mayor que la consumida
para la reducción, en cada paso hay un sobrante de energía que se invierte
en la síntesis de ATP.
Si las oxidaciones que se producen en la fosforilación oxidativa se hicieran
en un solo paso, se liberaría una gran cantidad de calor, que además de
suponer una pérdida de energía, sería incompatible con las condiciones
celulares.
.

29. Cada transportador de electrones de la cadena se oxida al ceder electrones
y el siguiente se reduce al aceptarlos.
Como la energía liberada durante la oxidación es mayor que la consumida
para la reducción, en cada paso hay un sobrante de energía que se invierte
en la síntesis de ATP.
Si las oxidaciones que se producen en la fosforilación oxidativa se hicieran
en un solo paso, se liberaría una gran cantidad de calor, que además de
suponer una pérdida de energía, sería incompatible con las condiciones
celulares.

30. • Según esta teoría, la energía liberada se invierte en provocar un bombeo
de protones (H+
) desde la matriz mitocondrial al espacio intermembranal.
• Se crea un gradiente electroquímico.
• Cuando los protones (H+
) en exceso en el espacio intermembranoso
vuelven a la matriz mitocondrial, lo hacen atravesando las partículas F o
complejos enzimáticos ATP-sintetasa, suministrándoles la energía
necesaria para la síntesis de ATP.
• Se ha calculado que los H+
bombeados en cada uno de los complejos
NAD deshidrogenasa, citocromos b-c1 y citocromo-oxidasa, son
suficientes para sintetizar un ATP.
• A partir de un NADH+H+
que ingresa en la cadena respiratoria se
obtienen 3ATP.
• A partir de un FADH2 sólo se obtienen 2ATP, ya que el FADH2 se
incorpora a la cadena respiratoria en el complejo coenzima Q reductasa.
• Al final de la cadena respiratoria aeróbica los hidrógenos se unen al
oxígeno y forman agua.
Fosforilación oxidativa. Hipótesis quimiosmótica de Mitchell.

33. Partículas F
• Forman canales por donde
pasan los protones
• Están formados por:
1. Complejo enzimático F1
2. Zona de anclaje Fo
• Por cada 3 protones que pasan
se forma una molécula de ATP

34. Rendimiento energético del catabolismo por respiración de la glucosa:
•En la glucólisis por cada molécula de glucosa que es degradada se forman
dos moléculas de ácido pirúvico, 2 NADH y 2 ATP.
•En el sistema piruvato-deshidrogenasa y en el ciclo de Krebs se producen 1
GTP (equivalente a 1 ATP), 4 NADH y 1 FADH2. Si las dos moléculas de
ácido pirúvico obtenidas en la glucólisis inician el ciclo de Krebs, todos los
productos de éste hay que multiplicarlos por dos: 2 GTP (equivalente a 2
ATP), 8 NADH y 2 FADH2.
•Las coenzimas reducidas ingresan en la cadena respiratoria y se forma
ATP.
•En las bacterias, como el NADH que se obtiene en la glucólisis no tiene que
entrar en la mitocondria (no hay), pasa directamente a la cadena respiratoria
y se obtienen 3 ATP en lugar de 2. El balance global es de 38 ATP en lugar
de 36 ATP (eucariotas).

35. Rendimiento energético del catabolismo por respiración de la glucosa:
Proceso Citoplasma Matriz
mitocondrial
Transporte
electrónico
Total
Glucolisis 2 ATP
2 NADH
2 FADH2
2 x (2ATP)
2 ATP
4 ATP
Respiración Ac.
Piruvico a
Ac. CoA
2 X (1NADH) 2 x (3ATP) 6 ATP
Ciclo de
Krebs
2 X (1 GTP)
2 X(3 NADH)
2 X(1 FADH2)
6 x (3ATP)
2 x (2ATP)
2 ATP
18 ATP
4 ATP
Balance energético global (por molécula de glucosa) 36 ATP

36. Animación de la respiración celular
Otra animación de la respiración celular

37. •Muchos organismos dependen de otros nutrientes, además de la glucosa.
•Los seres humanos y otros animales obtienen más energía mediante la
oxidación de los ácidos grasos provenientes de los triglicéridos (aceites o
grasas) que de la oxidación de la glucosa.
•En algunos casos también los aminoácidos de las proteínas pueden ser
utilizados como combustible.
•Estos nutrientes se transforman en alguno de los intermediarios que
intervienen en la glucólisis o en el ciclo del ácido cítrico.
CATABOLISMO DE OTROS NUTRIENTES

38. • Tiene lugar en la matriz mitocondrial y los peroxisomas.
• Cada gramo de triglicérido contiene más del doble de kilocalorías que 1 g
de glucosa o de aminoácidos.
• Las grasas son ricas en calorías porque contienen un gran número de
átomos de hidrógeno.
• Tanto el glicerol como los ácidos grasos de las grasas neutras pueden
utilizarse como combustible.
• El glicerol es fosforilado y luego oxidado a PGAL (gliceraldehído-3-
fosfato) y entonces sigue la ruta de la glucólisis, pero el 95% de la
energía de las grasas reside en los ácidos grasos.
Catabolismo de los lípidos

39. • Tiene lugar en la matriz mitocondrial.
• Antes de entrar en la matriz mitocondrial, los ácidos grasos se activan
uniéndose a la coenzima A, y forman un acil-CoA (espacio intermembrana
• El Acil-CoA entra en la matriz previa unión a la carnitina, que actúa como
lanzadera.
• El Acil CoA empieza el proceso de β-oxidación
β-oxidación de los ácidos grasos

40. Activación de un ácido graso y
traslocación de acil-CoA resultante
por la carnitina
Rojo: acil-CoA,
verde: carnitina,
Rojo+verde: acilcarnitina,
CoASH: coenzima A,
CPTI: carnitina palmitoiltransferasa I,
CPTII: carnitina palmitoiltransferasa II,
1: acil-CoA sintetasa,
2: translocasa,
A: membrana mitocondrial extena,
B: espacio intermembrana,
C: membrana mitocondrial intena,
D: matriz mitocondrial

41. Los ácidos grasos son convertidos en unidades de acetilco A en un proceso
que se denomina β-oxidación porque el carbono destinado a ser oxidado es
el carbono β (el carbono siguiente al α, que es el vecino al grupo ácido).
CH3-CH2-(CH2)n-CH2-CH2-COOH
El proceso, en cuatro pasos da como resultado un acil CoA con 2 carbonos
menos, un acetil CoA que se incorpora al ciclo de Krebs, una molécula de
FADH2 y otra de NADH (estas dos últimas pasan a la cadena de transporte
electrónico).
El Acil CoA comienza un nuevo ciclo y así continúa hasta la total
degradación del ácido graso. En general los ácidos grasos de los triglicéridos
tienen número par de átomos de carbono, por lo que el número de moléculas
de coenzima A producidas es igual a la mitad del número de átomos de
carbono del ácido graso sometido a β-oxidación.

44. CH3-(CH2)n- CH2-CH2-COOH
β α
CoA-SH
ATP
CH3-(CH2)n- CH2-CH2-COSCoA (ACIL CoA)
ADP
SE INTRODUCE EN LA MITOCO
FAD
FADH2
CH3-(CH2)n- CH=CH-COSCoA
D.
H
H20 HIDROLASA
CH3-(CH2)n- CHOH-CH2-COSCoA
NAD+
NADH+H+
CH3-(CH2)n- CO-CH2-COSCoA
CoA-SH
D.H.
LIASA
CH3-(CH2)n-COSCoA +CH3-CO-SCoA
Acetil CoA
SIGUE DEGRADÁNDOSE
DE 2 2N 2 C
CITOPLASMA
MATRIZ
PRODUCTOS FINALES
(POR CADA 2 CARBONOS)
AL CICLO
DE KREBS

45. Rendimiento de la oxidación de ácido palmítico (16C)
Activación
del acido
graso
Ciclo de Krebs Cadena
respiratoria
- 2 ATP -2 ATP
8 Acetil Co A 8* ( 3 NADH + 1 FADH2
+ 1 GTP) = (12 ATP) * 8
96 ATP
7 NADH 3 ATP * 7 21 ATP
7 FADH2 2 ATP * 7 14 ATP
TOTAL 129 ATP

46. • Las proteínas y los péptidos extracelulares tienen que hidrolizarse
primero a aminoácidos para poder usarse como fuente energética.
• En las proteínas hay 20 aminoácidos con diversos esqueletos
carbonados, por lo que hay 20 rutas catabólicas distintas para la
degradación de los aminoácidos.
• Estas veinte rutas catabólicas de los aminoácidos convergen en 5 puntos
de entrada al ciclo de Krebs: acetil coenzima A, α-cetoglutarato, succinil-
CoA, fumarato u oxaloacetato.
• En el hombre los aminoácidos sólo aportan del 10% al 15% de la
producción energética corporal, por lo que sus rutas degradativas son
mucho menos activas que la glucólisis y la oxidación de los ácidos
grasos. En cambio, los animales carnívoros pueden obtener hasta el 90%
de sus necesidades energéticas a partir de la oxidación de los
aminoácidos ingeridos
Catabolismo de los aminoácidos

47. En los animales, la degradación de aminoácidos puede deberse a tres
causas:
• Que el organismo se encuentre en estado de inanición,
recurriendo entonces a todas sus reservas.
• Que el organismo se encuentre en estado de inanición,
recurriendo entonces a todas sus reservas.
• Que la dieta sea muy rica en proteínas (los aminoácidos no se
pueden almacenar; las semillas de algunas plantas almacenan
proteínas de reserva para las necesidades del embrión tras la
germinación)
• Que la dieta sea muy rica en proteínas (los aminoácidos no se
pueden almacenar; las semillas de algunas plantas almacenan
proteínas de reserva para las necesidades del embrión tras la
germinación)
• Que durante el recambio proteico normal algunos de los
aminoácidos no se necesiten para la síntesis de nuevas
proteínas.
• Que durante el recambio proteico normal algunos de los
aminoácidos no se necesiten para la síntesis de nuevas
proteínas.

48. Los esqueletos hidrocarbonados de los aminoácidos generalmente van a
parar el ciclo de Krebs y de allí se oxidan para producir energía química o se
canalizan hacia la gluconeogénesis (se vuelven a transformar en azúcares y
se almacenan como glucógeno).
El grupo amino se elimina por transaminación. Esta etapa de separación del
grupo amino resulta ser el comienzo de todas las rutas catabólicas de los
aminoácidos. En general, los grupos amino se utilizan en forma muy
conservadora en los sistemas biológicos, debido a que sólo unos pocos
microorganismos (algunas bacterias y cianobacterias) pueden convertir el
nitrógeno atmosférico en nitrógeno utilizable. El hombre y otros animales
(mamíferos terrestres y anfibios) excretan el nitrógeno en forma de urea,
pero hay animales que eliminan nitrógeno en forma de ácido úrico (aves y
reptiles terrestres) y otros animales y microorganismos lo hacen
directamente en forma de amoníaco (la mayoría de los peces).

49. AMINOÁCIDOS
No se excretan
No se almacenan
No se excretan
No se almacenan
Producción de
energía
Producción de
energía
α-amino
Excreción
Urea
Esqueleto
carbonado
Intermediarios del
ciclo de Krebs
AA Mixtos
AA Glucogénicos
AA Cetogénicos

50. Catabolismo de los ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos se degradan a mononucleótidos por acción de las
nucleasas. Los mononucleótidos son degradados posteriormente para
utilizar los componentes:

51. Las bases púricas se degradan según la siguiente secuencia:
El producto excretado depende de la especie.
En la especie humana, las purinas son degradadas a ácido úrico.
El exceso de producción de dicho ácido y su depósito en los cartílagos
constituye la enfermedad denominada gota.
Las bases pirimidínicas, en la mayoría de las especies, son degradadas a
urea y amoniaco.
purina  ácido úrico  alantoína  ácido alantoico  urea  amoniaco.purina  ácido úrico  alantoína  ácido alantoico  urea  amoniaco.

52. •La fermentación es un proceso catabólico donde no interviene la cadena
respiratoria.
•El aceptor final de protones y de electrones es un compuesto orgánico.
•Entre sus productos finales siempre hay algún compuesto orgánico.
•Es siempre un proceso anaeróbico.
•Sólo hay síntesis de ATP a nivel de sustrato.
•Tienen una baja rentabilidad energética (sólo 2 ATP)
•Las coenzimas reducidas (NADH) que se forman al oxidarse el sustrato en las
fermentaciones, deben reoxidarse para evitar el bloqueo del proceso por falta de
coenzimas oxidadas (NAD+).
•Las fermentaciones son propias de los microorganismos (ciertas levaduras y
bacterias), aunque alguna, como la fermentación láctica, puede realizarse en los
músculos de animales cuando no llega suficiente oxígeno a las células.
El catabolismo por fermentación

53. Oxidación parcial de la materia orgánica.
Los productos de reacción contienen todavía energía.
Se libera poca energía ( 2 ATP)
El aceptor final de electrones es una molécula orgánica.
Es erróneo llamarla
fermentación

54. En ocasiones se denomina erróneamente fermentación a procesos en los
que interviene el oxígeno, por ejemplo, la mal llamada fermentación acética,
mediante la que se obtiene ácido acético (vinagre) a partir del vino y del aire
cuando en realidad es una respiración aeróbica de oxidación incompleta.
Ello se debe a la costumbre en la industria de denominar fermentación a
todo proceso que se realiza en un aparato denominado fermentador, y que
da como producto final un compuesto orgánico, tanto si se realiza en
ausencia de oxígeno (fermentación o respiración anaeróbica) como si hay
que insuflar aire para que se produzca (respiración aeróbica).
CH3-CH2OH + 02  CH3COOH + H2OCH3-CH2OH + 02  CH3COOH + H2O

55. • El metabolismo anaerobio es muy ineficiente porque el combustible sólo
se oxida en parte.
• El alcohol, producto final de la fermentación, contiene una gran cantidad
de energía (puede utilizarse como combustible para automóviles).
• El lactato, compuesto de tres carbonos, contiene aún más energía que el
alcohol de dos carbonos.
• La ineficiencia del metabolismo anaerobio requiere de un gran suministro
de glucosa. Las células que funcionan en anaerobiosis degradan
rápidamente muchas moléculas de combustible para compensar la poca
energía que obtienen de cada una de ellas ("efecto Pasteur": las
moléculas de glucosa son consumidas por la levadura mucho más
rápidamente en anaerobiosis que en presencia de oxígeno).
• Para realizar la misma cantidad de trabajo que una célula aerobia, una
célula anaerobia necesita veinte veces mas glucosa, lo que resulta
beneficioso desde el punto de vista biotecnológico, porque la cantidad de
producto (ácido láctico o etanol, según el caso) es mucho mayor.

56. Es la transformación de ácido pirúvico en etanol y CO2.
En una primera etapa se realiza la glucólisis y se
transforma la glucosa en ácido pirúvico, y en la etapa
siguiente se realiza la fermentación alcohólica,
transformándose el ácido pirúvico en etanol y CO2,
reoxidando el NADH a NAD+.
La fermentación alcohólica se realiza gracias a enzimas
contenidas en levaduras del género Saccharomyces,
que son anaerobias facultativas.
Dependiendo de la especie de levadura se puede llegar
a obtener cerveza, ron (S. cerevisiae), vino (S.
ellypsoideus), sidra (S. apiculatus) y pan (variedad
purificada de S. cerevisiae)
La fermentación alcohólica

57. C6H12O6
ATP
ATP
NADH
2 acetaldehídos
electrones,
hidrógeno forma
NAD+
2 NAD+
2
2 ADP
2 piruvato
2
4
cosecha
inversión
glucólisis
forma etanol
2 ATP netos
2 etanol
2 H2O
2 CO2

58. Dependiendo de la especie de
levadura se puede llegar a obtener
cerveza, ron (S. cerevisiae), vino (S.
ellypsoideus), sidra (S. apiculatus) y
pan (variedad purificada de S.
cerevisiae)

59. En esta fermentación se forma ácido láctico a partir de la degradación de la
glucosa.
Esta fermentación se da cuando determinados microorganismos inician la
fermentación de la lactosa de la leche, lo que produce el agriamiento de ésta y
la coagulación de la proteína caseína.
También se produce en las células musculares de los animales cuando no hay
suficiente oxigeno para efectuar un sobreesfuerzo físico y el ácido pirúvico
procedente de la glucólisis no puede oxidarse de manera aerobia y se
transforma en ácido láctico.
Si el sustrato es la lactosa, primero se hidroliza en una molécula de glucosa y
otra de galactosa, la cual posteriormente se transforma en glucosa. Luego, las
dos glucosas continúan el proceso antes descrito para las células musculares.
La fermentación láctica

60. GLUCOLISIS
ISOMERIZACIÓN
Si el sustrato es la lactosa, primero se
hidroliza en glucosa y galactosa, la cual
posteriormente se transforma en glucosa.
Luego, las dos glucosas continúan el
proceso antes descrito para las células
musculares.

62. C6H12O6
ATP
ATP
NADH
2 lactato
electrones, hidrógeno
froma NADH
2 NAD+
2
2 ADP
2 piruvato
2
4
cosecha
inversión
glucólisis
lactate
fermentation
2 ATP netos
Fig. 8-11, p.133
FermentaciónFermentación
LácticaLáctica

63. Los microorganismos que realizan esta
fermentación son las bacterias de las
especies Lactobacillus casei, L. bulgaricus,
Streptococcus luctis y Leuconostoc
citrovorum, obteniéndose de ello productos
derivados de la leche como el queso, el
yogur y el kéfir.

65. •Consiste en la descomposición de sustancias glucídicas de origen vegetal,
como el almidón y la celulosa, en determinados productos como el ácido
butírico, el hidrógeno, el dióxido de carbono y otras sustancias malolientes. Se
producen entre otros sitios en el rumen de los herbívoros.
•La realizan bacterias anaerobias como Bacillus amilobacter y Clostridium
butiricum.
•La fermentación butírica tiene gran importancia, ya que contribuye a la
descomposición de los restos vegetales en el suelo.
La fermentación butírica