Catabolismo
El catabolismo es el conjunto de reacciones que degradan moléculas complejas y liberan energía en forma de ATP.
El catabolismo es la parte del metabolismo que reúne las reacciones químicas de degradación de moléculas complejas en otras más simples. Al romper, por ejemplo, la glucosa o las grasas, las células liberan la energía que contienen y la almacenan en forma de ATP, la «moneda energética» celular, además de obtener moléculas sencillas que pueden reutilizar.
¿Qué es el catabolismo?
El término procede del griego katá («hacia abajo») y bolé («lanzamiento» o «cambio»), y alude a esa idea de descomposición. Junto con el anabolismo, que construye moléculas complejas a partir de otras simples, forma el metabolismo. Mientras el anabolismo consume energía, el catabolismo la libera, y ambos procesos están coordinados para mantener el equilibrio de la célula.
Características del catabolismo
- Degradación: convierte moléculas grandes (polisacáridos, grasas, proteínas) en otras pequeñas (azúcares simples, ácidos grasos, aminoácidos y, finalmente, CO₂, agua y otros productos).
- Procesos exergónicos: liberan energía, parte de la cual se captura como ATP y como poder reductor (NADH y FADH₂).
- Oxidativo: muchas reacciones son oxidaciones en las que se retiran electrones.
- Convergente: rutas diversas desembocan en pocos productos comunes, como el acetil-CoA.
- Regulado: las hormonas y la disponibilidad de energía controlan su velocidad.
Fases del catabolismo
| Fase | Qué ocurre | Productos |
|---|---|---|
| 1. Hidrólisis de macromoléculas | Los polímeros se rompen en sus unidades básicas (digestión y degradación intracelular) | Monosacáridos, ácidos grasos, glicerol, aminoácidos |
| 2. Conversión a intermediarios | Estas unidades se transforman en moléculas comunes (glucólisis, β-oxidación, desaminación) | Piruvato, acetil-CoA, algo de ATP y NADH |
| 3. Oxidación final | El acetil-CoA se oxida en el ciclo de Krebs y los electrones pasan a la cadena respiratoria | CO₂, agua y la mayor parte del ATP |
Principales rutas catabólicas
Glucólisis
Ocurre en el citoplasma. Una molécula de glucosa (6 carbonos) se convierte en dos de piruvato (3 carbonos), con un rendimiento neto de 2 ATP y 2 NADH. Puede producirse sin oxígeno.
Ciclo de Krebs
También llamado ciclo del ácido cítrico, se produce en la matriz de la mitocondria. Oxida el acetil-CoA y genera CO₂, NADH, FADH₂ y una pequeña cantidad de ATP o GTP.
Cadena de transporte de electrones y fosforilación oxidativa
En la membrana interna de la mitocondria, los electrones del NADH y del FADH₂ pasan por una serie de proteínas hasta el oxígeno, que forma agua. Este flujo permite sintetizar la mayor parte del ATP. Con oxígeno, la degradación completa de una molécula de glucosa rinde, según las estimaciones actuales, unas 30-32 moléculas de ATP.
Fermentación
En ausencia de oxígeno, el piruvato se transforma en lactato (fermentación láctica, como en el músculo en esfuerzo intenso) o en etanol y CO₂ (fermentación alcohólica, en levaduras). El rendimiento energético es mucho menor: 2 ATP por glucosa.
β-oxidación de los ácidos grasos
Los ácidos grasos se descomponen en la mitocondria en fragmentos de dos carbonos que se convierten en acetil-CoA. Las grasas aportan más energía por gramo que los azúcares.
Catabolismo de las proteínas
Los aminoácidos pierden su grupo amino (desaminación), que se elimina como urea en el ser humano, y el resto de la molécula entra en el ciclo de Krebs. Es una fuente secundaria de energía, que se usa sobre todo en ayuno prolongado.
Catabolismo y anabolismo: diferencias
| Aspecto | Catabolismo | Anabolismo |
|---|---|---|
| Proceso | Degradación de moléculas complejas | Síntesis de moléculas complejas |
| Energía | Se libera | Se consume |
| Tipo de reacción | Principalmente oxidación | Principalmente reducción |
| Ejemplo | Glucólisis, respiración celular | Fotosíntesis, síntesis de proteínas |
Regulación hormonal
Hormonas como el glucagón, la adrenalina y el cortisol estimulan procesos catabólicos para movilizar reservas de energía. La insulina, en cambio, favorece el almacenamiento y la síntesis. De este modo, el organismo adapta el metabolismo a los periodos de comida, ayuno o esfuerzo.
Importancia del catabolismo
- Proporciona la energía para el movimiento, el crecimiento y el mantenimiento de las funciones vitales.
- Suministra materiales de partida para el anabolismo.
- Permite el reciclaje de componentes celulares.
- Contribuye a la producción de calor corporal.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el catabolismo?
Es el conjunto de reacciones metabólicas que degradan moléculas complejas en otras más simples y liberan energía, que se almacena principalmente como ATP.
¿Cuál es la diferencia entre catabolismo y anabolismo?
El catabolismo degrada moléculas y libera energía; el anabolismo sintetiza moléculas complejas y consume energía. Ambos forman el metabolismo.
¿Cuáles son ejemplos de catabolismo?
La glucólisis, el ciclo de Krebs, la β-oxidación de los ácidos grasos, la fermentación y la respiración celular son ejemplos de rutas catabólicas.
¿Dónde ocurre el catabolismo en la célula?
Depende de la ruta: la glucólisis tiene lugar en el citoplasma, y el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria, en las mitocondrias de las células eucariotas.
¿Qué hormonas favorecen el catabolismo?
El glucagón, la adrenalina y el cortisol son hormonas catabólicas, porque estimulan la degradación de reservas de energía.
Referencias
- Nelson, D. L. y Cox, M. M. Lehninger. Principios de bioquímica.
- Berg, J. M., Tymoczko, J. L. y Stryer, L. Bioquímica.
- Alberts, B. et al. Biología molecular de la célula.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2026). «Catabolismo». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/biologia/catabolismo/
