El catabolismo en general consiste en la degradación de moléculas donde la energía libre de los reactivos tiene que ser mayor que la energía libre de los productos.
Dicha energía es guardada en los enlaces en forma de ATP y es liberada mediante reacciones sucesivas, transporte de hidrógenos y cadena transportadora de electrones. En el también se producen reacciones REDOX, que consisten en que una molécula reductora se oxida produciendo electrones y una molécula oxidante se reduce.
Un tipo de catabolismo es la degradación de la glucosa, cuyo balance energético es de 38 ATP. Esta energía es obtenida mediando los siguientes pasos:
La glucolisis: en esta fase una molécula de glucosa se transforma en dos moléculas de ácido pirúvico. El balance energético de este primer paso es de 2 ATP y 2 NADH y ocurre en el citosol.Luego se produce un paso intermedio donde gracias al transporte activo las dos moléculas de piruvato se convierten en dos moléculas de Acetil-CoA. Proceso donde se obtienen dos NADH.
El ciclo de Krebs: en esta fase el acetil-CoA se une al ácido oxalacético convirtiéndose en ácido cítrico y luego gracias al NAD y al FAD se vuelve a obtener el ácido oxalacético para que se vuelva producir el ciclo. El balance energético de este ciclo es de un NADH, un FADH2 y un GTP por vuelta. Este proceso se produce en la matriz mitocondrial. Cadena tranportadora de electrones: en este proceso se puede dividir en dos partes que son: Transporte de electrones: este transporte ocurre gracias a que en la membrana de la mitocondria hay grandes complejos proteicos (I, II, III y IV), el citocromo c y la ubiquinonona.La fosforilación oxidativa: gracias a que tenemos la ATP-asa los protones pasan a través de ella y se sintetiza ATP. Por cada NADH que entra se producen 3 protones y por cada FADH2 dos prontones.
Un tipo de catabolismo también son las fermentaciones que a diferencia de la respiración celular el último aceptor de electrones no es el oxígeno si no que es una molécula orgánica. Hay dos tipos de organismos: los anaerobios facultivos y los anaerobios estrictos. En las fermentaciones también se produce la glucólisis por lo que el balance energético de esta es 2ATP y 2 NADH pero al no haber cadena transportadora de electrones no se produce más ATP. Hay varios tipos de fermentaciones explicadas en los esquemas: alcohólica, láctica, butírica y pútrida.
También podemos diferenciar el catabolismo de lípidos, de proteínas y de ácidos nucleicos.
Catabolismo de lípidos: en el los ácidos grasos se separan de la glicerina gracias a la enzima lipasa. La glicerina se puede unir a la glucólisis y el ácido graso se oxida gracias a la Hélice de Lynen, y en el esquema se puede observar que por cada vuelta de un acil-CoA se obtienen un acetil-CoA que se une al ciclo de Krebs.
Catabolismo proteínas. En este catabolismo se distinguen tres pasos que son:Separación del grupo amino: se produce la transaminación donde un aminoácido libera su grupo amino a un ácido y este ultimo se convierte en aminoácido y el primero en ácido pirúvico. Y también se produce la desaminación la cual libera NH2 al medio.Transformación del ácido pirúvico en sustancias del ciclo de Krebs.Eliminación de los grupos aminos por ejemplo por medio de la urea.Catabolismo ácidos nucleicos: este se produce gracias a la enzima nucleasa. Y se divide en: el catabolismo de la pentosa mediante la degradación de un glúcido; el ácido fosfórico es eliminado o utilizado para formar ATP; y la base nitrogenada es excretada o utilizada para formar nuevos nucleótidos.