Microbiologie fără limite

tipuri de Catabolism

catabolismul este setul de procese metabolice care descompun moleculele mari.

Prezentare generală a catabolismului

catabolismul este setul de procese metabolice care descompun moleculele mari. Acestea includ descompunerea și oxidarea moleculelor alimentare. Scopul reacțiilor catabolice este de a furniza energia și componentele necesare reacțiilor anabolice. Natura exactă a acestor reacții catabolice diferă de la organism la organism; organismele pot fi clasificate pe baza surselor lor de energie și carbon, a grupurilor lor nutriționale primare., Moleculele organice sunt folosite ca o sursă de energie de organotrophs, în timp ce lithotrophs folosi substraturi anorganice și phototrophs capta lumina soarelui ca energie chimică.toate aceste forme diferite de metabolism depind de reacțiile redox care implică transferul de electroni de la moleculele donatoare reduse, cum ar fi moleculele organice, apa, amoniacul, hidrogenul sulfurat sau ionii feroși la moleculele acceptoare, cum ar fi oxigenul, nitratul sau sulfatul. La animale, aceste reacții implică descompunerea moleculelor organice complexe în molecule mai simple, cum ar fi dioxidul de carbon și apa., În organismele fotosintetice, cum ar fi plantele și cianobacteriile, aceste reacții de transfer de electroni nu eliberează energie, ci sunt folosite ca o modalitate de stocare a energiei absorbite de lumina soarelui.cel mai frecvent set de reacții catabolice la animale poate fi separat în trei etape principale. În primul rând, moleculele organice mari, cum ar fi proteinele, polizaharidele sau lipidele, sunt digerate în componentele lor mai mici din afara celulelor. Apoi, aceste molecule mai mici sunt preluate de celule și transformate în molecule încă mai mici, de obicei acetil coenzima A (acetil-CoA), care eliberează o anumită energie., În cele din urmă, gruparea acetil de pe CoA este oxidată în apă și dioxid de carbon în ciclul acidului citric și în lanțul de transport al electronilor, eliberând energia stocată prin reducerea coenzimei nicotinamidă adenină dinucleotidă (NAD+) în NADH.

macromoleculele, cum ar fi amidonul, celuloza sau proteinele, nu pot fi preluate rapid de celule și trebuie împărțite în unitățile lor mai mici înainte de a putea fi utilizate în metabolismul celular. Mai multe clase comune de enzime digeră acești polimeri., Aceste enzime digestive includ proteaze care digeră proteinele în aminoacizi, precum și hidrolaze glicozidice care digeră polizaharidele în monozaharide. Microbii secretă enzime digestive în împrejurimile lor, în timp ce animalele secretă doar aceste enzime din celulele specializate din intestine. Aminoacizii sau zaharurile eliberate de aceste enzime extracelulare sunt apoi pompate în celule prin proteine specifice de transport activ. O schemă simplificată a catabolismului carbohidraților, proteinelor și grăsimilor este prezentată în.,

Glucidelor Catabolismul

Glucidelor catabolismul este defalcarea de carbohidrati în unități mai mici. Carbohidrații sunt de obicei luați în celule odată ce au fost digerați în monozaharide. Odată ajuns în interior, calea majoră de descompunere este glicoliza, unde zaharurile precum glucoza și fructoza sunt transformate în piruvat și se generează un anumit ATP., Piruvatul este un intermediar în mai multe căi metabolice, dar majoritatea este transformată în acetil-CoA și introdusă în ciclul acidului citric. Deși unele mai mult ATP este generat în ciclul de acid citric, cel mai important produs este NADH, care este fabricat din NAD+ ca acetil-CoA este oxidat. Această oxidare eliberează dioxidul de carbon ca produs rezidual. În condiții anaerobe, glicoliza produce lactat, prin enzima lactat dehidrogenază re-oxidantă NADH la NAD+ pentru reutilizare în glicoliză.,o cale alternativă pentru descompunerea glucozei este calea fosfatului de pentoză, care reduce coenzima NADPH și produce zaharuri de pentoză, cum ar fi riboza, componenta de zahăr a acizilor nucleici. Grăsimile sunt catabolizate prin hidroliză în acizi grași liberi și glicerol. Glicerolul inițiază glicoliza, iar acizii grași sunt defalcați prin oxidare beta pentru a elibera acetil-CoA, care apoi este introdus în ciclul acidului citric. Acizii grași eliberează mai multă energie la oxidare decât carbohidrații, deoarece carbohidrații conțin mai mult oxigen în structurile lor.,aminoacizii sunt fie utilizați pentru a sintetiza proteinele și alte biomolecule, fie oxidați la uree și dioxid de carbon ca sursă de energie. Calea de oxidare începe cu îndepărtarea grupării amino de către o transaminază. Gruparea amino este alimentată în ciclul ureei, lăsând un schelet de carbon deaminat sub formă de cetoacid. Mai mulți dintre acești cetoacizi sunt intermediari în ciclul acidului citric, de exemplu deaminarea glutamatului formează α-ketoglutarat. Aminoacizii glucogenici pot fi, de asemenea, transformați în glucoză, prin gluconeogeneză.