Catabolismo procarionte y anabolismo

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Catabolismo procarionte y anabolismo 
Ya sabemos acerca de la morfología celular y producción de ATP de las células eucariotas y una reseña por las procariotas. En este capítulo analizaremos un poco más las formas de producción de energía de las células procariotas y los eritrocitos. 
También concluiremos el metabolismo celular con algo infaltable: El anabolismo y la fotosíntesis. 
Otras vías de producción de ATP en condiciones aeróbicas 
Como se mencionó en la guía anterior, existen otras vías por las cuales una célula eucariota puede generar ATP. 
Una de ellas consiste en la β-oxidación de los ácidos grasos. Se nombró en la guía de biomoléculas que el tejido adiposo es tanto un aislante termomecánico como una gran reserva energética. Aquella última característica se debe al gran aporte de ATP que se obtiene por el catabolismo de ácidos grasos. Esta forma se presenta solo cuando el aporte de glucosa es insuficiente, la cual se destina principalmente al tejido nervioso (que es incapaz de utilizar otras vías catabólicas). 
Un mol de ácidos grasos (aunque es variable según el largo de la cadena hidrocarbonada) puede generar entre 106 y 108 moles de ATP. Eso es más del doble de lo que se obtiene por el catabolismo de la glucosa. 
La forma en la que la energía de los ácidos grasos se obtiene es por medio de una serie de reacciones encabezadas por la enzima acil-CoA deshidrogenasa. Luego de estos pasos sucesivas moléculas de Acetil-CoA son liberadas para integrarse al ciclo de Krebs. 
Otra forma de generar energía es a través de la desaminación oxidativa de aminoácidos. Sin embargo, el organismo evita al máximo realizar esta vía, debido a que las proteínas son una de las biomoléculas más importantes para la función integral (canales, transportadores, citoesqueleto, músculos, pigmentos, enzimas, etc). Cuando los aminoácidos son excesivos en la dieta, el organismo los degrada para formar urea ó los consume en la oxidación de aminoácidos para formar ATP. 
Este proceso se caracteriza por la pérdida del grupo amino de los aminoácidos (desaminación) y la modificación sucesiva hasta formar moléculas de Acetil-CoA, oxalacetato, α-cetoglutarato o succinil-CoA, dependiendo de la necesitad de componentes que requiera el ciclo de Krebs (revisar la guía anterior). El rendimiento de un mol de aminoácido es similar a un mol de piruvato (cerca de 18 moles de ATP). 
Formación de ATP en condiciones anaeróbicas 
Se citó en la guía anterior que el único paso de la respiración celular que comparten procariotas anaeróbicos y eucariotas es la glucólisis, puesto que no requiere oxígeno para ocurrir. 
Sin embargo, la diferencia con los eucariotas y procariotas aerobios es que los procariotas anaerobios carecen de la cadena transportadora de electrones, por lo que no pueden realizar la fosforilación oxidativa, con el consiguiente menor rendimiento en la producción de ATP. 
¿Cómo obtienen ATP los procariotas anaeróbicos? Solamente pueden generar ATP a través de la glucólisis, por lo que el rendimiento neto de la pr oducción de ATP en un procariota anaeróbico es de 2 moles de ATP por mol de glucosa. 
Sin embargo, los procariotas anaerobios han desarrollado diferentes vías metabólicas con las que pueden utilizar diferentes elementos del medio que los rodea, como proteínas y otros glúcidos como la lactosa. 
Cuando no se tiene suficiente oxígeno (como el caso del músculo estriado durante un ejercicio intenso) o no se tiene la maquinaria enzimática oxidativa para seguir el proceso típico eucarionte (p. ej. organismos fermentadores, como las levaduras, y eritrocitos) el piruvato es degradado en otros productos. Este proceso es llamado fermentación. 
El piruvato es inestable y relativamente tóxico para la célula, por lo que debe ser transformado en otra molécula más estable. Dependiendo del tipo de organismo, existen las siguientes fermentaciones: 
- Fermentación alcohólica: El piruvato es degradado hasta formar etanol. La llevan a cabo muchas levaduras. Esta fermentación se utiliza para los destilados y para la confección del pan. 
- Fermentación láctica: El piruvato es degradado hasta formar acido láctico. Es llevada a cabo en los eritrocitos, en los músculos estriados durante un ejercicio intenso y por algunas bacterias. 
- Fermentación butírica: El piruvato es degradado hasta formar acido butírico. Es realizada por la bacteria Clostridium butyricum. 
- Fermentación acética: El piruvato es degradado hasta formar acido acético. Es característica de las acetobacterias. Este es el principio de fabricación del vinagre.