En el tema anterior estudiamos el proceso de fotosíntesis como principal fuente de entrada de energía en la biosfera y como proceso anabólico (es decir, de síntesis de moléculas complejas a partir de moléculas sencillas y con gasto de energía). Por el catabolismo se transforman grandes moléculas orgánicas en otras más pequeñas, o pequeñas moléculas orgánicas en inorgánicas, y en esa transformación se desprende energía que la célula almacena en forma de ATP.
Cuando los productos que se transforman por el catabolismo son lípidos complejos (saponificables), las moléculas de ácidos grasos que se obtienen a partir de ellos rinden una gran cantidad de energía -en forma de ATP- por un proceso oxidativo que denominamos β-oxidación. Si los compuestos degradados son polisacáridos (como el almidón o el glucógeno) o disacáridos, primero deben hidrolizarse para dar lugar a monosacáridos: fundamentalmente glucosa. Ésta seguirá caminos diferentes del catabolismo según se desarrollen los procesos en ausencia o en presencia de O2 (fermentación y respiración, respectivamente).
Todos los organismos heterótrofos obtienen su energía fundamentalmente de las reacciones de oxidación-reducción (es decir, reacciones en las que se transfieren electrones desde un compuesto -dador electrónico o agente reductor- a un aceptor electrónico o agente oxidante).
Los organismos anaeróbicos obtienen la mayor parte de su energía en el proceso de fermentación (en las reacciones de oxidación-reducción de este proceso los electrones pasan desde un intermediario orgánico -que actúa como dador- hasta otro intermediario orgánico que actúa como aceptor electrónico). Así, elproducto final de la fermentación es un compuesto orgánico (no se ha producido la oxidación neta del combustible, por lo que las vías fermentativas proporcionan a la célula sólo parte de la energía contenida en la molécula de glucosa).
Los organismos aeróbicos obtienen la mayor parte de su energía de la respiración (oxidación de combustibles orgánicos por el oxígeno molecular: el dador de electrones es un compuesto orgánico, pero el aceptor final electrónico es el oxígeno). Así, se obtiene agua como producto final de la respiración, y debido a que el agua no puede degradarse más para obtener energía, las vías respiratorias permiten el máximo aprovechamiento energético -biológicamente posible- de la glucosa.
Resumiendo, en condiciones anaeróbicas la glucosa se degradará de la siguiente forma:
fermentación
glucosa ===================> productos de fermentación
Y en condiciones aeróbicas:
fermentación ......................................................... respiración
glucosa ============> [productos de fermentación] ============> CO2 + H2O
