O catabolismo é o processo de metabolismo em que substâncias mais complexas são convertidos em substâncias menores. As reações catabólicas são particularmente importantes para a libertação de energia armazenada na célula.
Assim, no catabolismo temos a degradação de nutrientes ou substâncias armazenadas nas células normalmente com o objetivo de libertar moléculas mais simples e render energia.
Materiais orgânicos complexos como proteínas, lípidos ou polissacarídeos podem ser, por reações catabólicas, convertidos em materiais mais simples, através da quebra de ligações, originando aminoácidos, ácidos gordos ou monossacarídeos (glucose, frutose, etc), respetivamente (ver Tabela abaixo).
Em todo o caso, estas moléculas mais simples também podem ser degradadas ainda mais, por outras reações catabólicas. Por exemplo na respiração aeróbica a glucose vai ser queimada e origina dióxido de carbono (CO2) e água (H2O).
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Biomoléculas complexas |
Catabolismo |
Produtos intermediários |
Catabolismo |
Produtos finais |
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Proteínas Glúcidos Lípidos |
→ |
Aminoácidos Açúcares simples Ácidos gordos |
→ |
CO2 H2O NH3 |
Relação entre catabolismo, metabolismo e anabolismo
Em bioquímica, chama-se metabolismo ao total de todas as reações químicas que ocorrem em um dado organismo. As reações que libertam energia pela quebra de ligações são chamadas reações catabólicas (ou catabolismo). Pelo contrário, as reações que consomem energia para fazer novas ligações químicas são reações anabólicas (ou anabolismo).
Geralmente, as reações catabólicas libertam energia e, por isso, são chamadas reações exergónicas. Um termo técnico que designa reações que libertam energia e que tendem a ocorrem espontaneamente (embora uma energia de ativação seja necessária para que sejam iniciadas).
Em contraste, a maioria das reações anabólicas são endergónicas, isto é, consomem energia.
Então, como as reações catabólicas geralmente libertam energia e as reações anabólicas consomem energia, as células acoplam as reações anabólicas às reações exergónicas.
As células armazenam a energia libertada pelas reações exergónicas em moléculas de ATP (adenosina trifosfato) que são usadas nas reações endergónicas (ver Figura 1). A molécula de ATP fornece energia, transferindo um grupo fosfato (P). As reações exergónicas normalmente libertam energia que permite regenerar as moléculas de ATP a partir de um grupo fosfato e uma molécula de ADP (adenosina difosfato).
Figura 1 – Relação entre as reações anabólicas e catabólicas. Normalmente, as reações catabólicas libertam energia na forma da molécula de ATP que é usada nas reações anabólicas. As reações catabólicas destroem ligações, levando à formação de moléculas menores a partir de substâncias mais complexas.
References:
- Quintas, A., Freire, A.P., Halpern, M.J. (2008). Bioquímica. Lisboa: Lidel.
- Raver, P. H., & Johnson, G. B. (2002). Biology (6th ed.). Boston: Mcgraw-Hill.
- Solomon, E.P., Berg, L.R., Martin, D.W. (2008). Biology (8th). Belmont: Thomson Brooks/Cole.
