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Catabolismo

Te explicamos qué es el catabolismo y sus diferencias con el anabolismo. Además, los tipos que existen, importancia y ejemplos.

¿Qué es el catabolismo?

El catabolismo es el proceso de degradación de nutrientes complejos en sustancias simples para la obtención de energía para el organismo. Es una de las dos fases del metabolismo de los seres vivos, siendo la otra el anabolismo (proceso opuesto y complementario del catabolismo).

Este término proviene del griego katos (“hacia abajo”) y ballein (“lanzar”), ya que va desde lo más complejo y de mayor tamaño, hacia lo más simple y más pequeño. Requiere un pequeño aporte energético de parte del organismo pero se libera energía química que el organismo almacena en forma de ATP (Adenosín Trifosfato) para emplear en otros procesos inmediatos.

Las reacciones catabólicas, o sea, las que componen el catabolismo, pueden ser muy diferentes entre sí, aunque al mismo tiempo varían poco entre las diversas formas de vida conocida. Generalmente consisten en reacciones de reducción-oxidación de moléculas orgánicas, aunque existen microorganismos capaces de metabolizar hierro y azufre.

Las reacciones catabólicas, además, se dividen entre las que requieren oxígeno (aeróbicas) y las que no (anaeróbicas). Ambas se dan en el organismo del ser humano, por ejemplo, a medida que transcurre la digestión (que rompe las macromoléculas orgánicas en sus monómeros constitutivos) y luego el ciclo metabólico intracelular (Ciclo de Krebs y Fosforilación oxidativa).

Ver además: Respiración aerobia

Diferencias entre catabolismo y anabolismo

Catabolismo y anabolismo son procesos complementarios pero opuestos. El catabolismo descompone las macromoléculas orgánicas en formas más simples. Así, libera la energía química de sus enlaces químicos. El anabolismo, en cambio, consume energía del organismo para formar así nuevos enlaces y nuevas moléculas complejas en dirección contraria.

Por lo tanto, mientras uno consume energía, el otro la libera; mientras uno va de lo básico a lo complejo, el otro va en dirección contraria. Esto significa que cuando el catabolismo y el anabolismo se hallan en equilibrio, las células se mantienen estables; pero cuando es necesario descomponer tejidos (como “quemar” grasa), el catabolismo predomina por sobre el anabolismo.

Más en: Anabolismo

Catabolismo celular

El catabolismo se lleva a cabo dentro de las células del organismo a través de una serie de procesos que constituyen la respiración celular. Esto ocurre a través de procesos diferentes, dependiendo de si se encuentra o no presente el oxígeno, pero a grandes rasgos consiste en la oxidación de las biomoléculas de glucosa para obtener energía.

Este proceso, llamado glucólisis, tiene lugar en el citosol de las células, obteniendo por cada molécula de glucosa (con 6 átomos de carbono) dos de piruvato (con 3 átomos de carbono cada una), en un proceso que invierte dos moléculas de ATP para conseguir cuatro a cambio. Luego, este piruvato será procesado según haya o no oxígeno presente en:

  • Respiración celular. En presencia de oxígeno (ambiente aerobio) el piruvato es oxidado hasta obtener CO2, liberando la energía de sus enlaces para fabricar con ella ATP. Esto ocurre en la matriz de las mitocondrias de la célula en su primera fase (el ciclo de los ácidos tricarboxílicos o el Ciclo de Krebs) y luego en la cadena respiratoria que ocurre en las membranas mitocondriales. Este proceso es altamente productivo desde un punto de vista energético y rinde unas 36 moléculas de ATP por molécula de glucosa.
  • Fermentación celular. Cuando no hay presencia de oxígeno (ambiente anaerobio), los organismos no pueden oxidar el piruvato sino fermentarlo, produciendo moléculas de etanol o ácido láctico en lugar de CO2. Estas moléculas son mucho más difíciles de eliminar y rinden mucho menos energéticamente: apenas unas 2 moléculas de ATP por molécula de glucosa.

Sigue en: Glucólisis

Catabolismo muscular

Se llama catabolismo muscular a la reducción de la masa muscular por parte del propio metabolismo, es decir, la destrucción del tejido muscular para obtener los recursos necesarios para alimentarse.

Esto ocurre cuando los alimentos que ingresan al organismo no son suficientes para mantener el metabolismo andando o cuando la demanda energética es muy superior a la cantidad de energía obtenida de los alimentos.

En dichos casos, el organismo recurre a las grasas del cuerpo para obtener energía adicional que liberar y, una vez agotada, recurre a medidas desesperadas como “quemar” la musculatura para garantizar que el metabolismo siga andando.

Para evitar el catabolismo muscular, se debe mantener una dieta apropiada a la cantidad de ejercicio o actividad física desempeñada. Además, es importante brindar al organismo suficientes oportunidades de descanso ya que durante el sueño se crea la mayor cantidad de masa muscular.

Importancia del catabolismo

El catabolismo es una parte clave del proceso metabólico de los seres vivos, o sea, de sus métodos de obtención de energía, especialmente en el caso de los heterótrofos, que deben alimentarse de la materia orgánica de otros seres vivientes digiriéndola y descomponiéndola en piezas mínimas útiles para su organismo.

Entender el catabolismo es fundamental para entender cómo y por qué sobrevivimos en base al consumo de alimentos ya que nuestro organismo debe convertir eso que comemos en piezas útiles con las que luego deberá componer células nuevas y tejidos nuevos.

Ejemplo de catabolismo

El catabolismo es el principio básico detrás de la digestión de los alimentos que consumimos. Por ejemplo, la comida que ingerimos es procesada y descompuesta en sus biomoléculas de mayor tamaño, que ingresan al organismo para ser catabolizadas.

Así, las proteínas son descompuestas en aminoácidos, lípidos en ácidos grasos y azúcares en monosacáridos. Estos compuestos más simples luego convergen en una misma ruta metabólica: la del Acetil CoA, el compuesto que ingresa a las células para iniciar la respiración celular (Ciclo de Krebs).

Referencias