Beta Oxidación: Resumen Completo

Beta Oxidación: Resumen Completo

• La utilización de triglicéridos como fuente de energía se lleva a cabo en tres etapas.

• Etapa 1: Degradación de Triglicéridos: Los triglicéridos almacenados en el tejido adiposo se degradan mediante la lipasa sensible a hormonas (LSH). Esto es estimulado por adrenalina, la cual activa la adenilato ciclasa, que a su vez convierte ATP en cAMP. El cAMP activa la proteína quinasa PKA, que activa la lipasa, esto permite la liberación de ácidos grasos libres y glicerol. Los ácidos grasos libres salen de los adipocitos, transportados con albúmina sérica a las células, mientras que el glicerol es transportado al hígado para gluconeogénesis.

• Etapa 2: Activación de Ácidos Grasos Libres: Los ácidos grasos de cadena larga (14 carbonos o más) se activan en el citosol por la enzima acil-CoA sintetasa, requiriendo ATP. Se forma acil-CoA, el cual traspasa la membrana mitocondrial externa. A continuación, se produce el intercambio de la CoA por carnitina, catalizado por la carnitina aciltransferasa 1 (CAT-1). El acil-carnitina entra a la matriz mitocondrial y se libera la carnitina, convirtiendo nuevamente a acil-CoA por la carnitina aciltransferasa 2 (CAT-2).

• Etapa 3: Beta Oxidación: La beta oxidación ocurre en la matriz mitocondrial, siguiendo un ciclo de 4 reacciones: deshidrogenación, hidratación, deshidrogenación y tiólisis. En cada vuelta, se libera un fragmento de 2 carbonos en forma de acetil-CoA, que puede entrar en el ciclo de Krebs. La reacción produce FADH2 y NADH, que aportan electrones a la cadena respiratoria. Este ciclo continúa hasta que toda la cadena de carbonos del ácido graso se ha descompuesto en acetil-CoA.

Activación de ácidos grasos y lanzadera de carnitina:

• Ácidos grasos de cadena larga (14 carbonos o más) necesitan activarse en el citosol.
• La enzima acil-CoA sintetasa cataliza la reacción y consume ATP.
• Acil-CoA traspasa la membrana mitocondrial externa.
• Se intercambia CoA por carnitina mediante la carnitina aciltransferasa 1 (CAT-1).
• Acilcarnitina entra a la matriz mitocondrial.
• Se intercambia la carnitina por CoA mediante la carnitina aciltransferasa 2 (CAT-2).
• Acil-CoA resultante está listo para la beta oxidación.

Tercer Etapa: Beta Oxidación

• La beta oxidación ocurre en ciclos repetidos (4 reacciones secuenciales)
• Se liberan 2 carbonos como acetil-CoA por ciclo.
• Se generan FADH2 y NADH en ciclos para liberar electrones y energía a la cadena respiratoria.

Regulación y rendimiento energético:

• La enzima CAT-1 (carnitina aciltransferasa 1) regula la entrada de ácidos grasos a la mitocondria.
• La malonil-CoA inhibe CAT-1.
• El exceso de glucosa, ATP, NADH y acetil-CoA inhiben la beta oxidación.
• Ácidos grasos saturados de cadena par: se calcula el número de acetil-CoA, vueltas del ciclo y rendimiento energético ATP mediante la fórmula.
• Ácidos grasos insaturados/cadena impar: el rendimiento energético difiere ligeramente.

Aspectos clínicos de la beta oxidación:

• La deficiencia de vitamina B12 puede causar acumulación de ácidos grasos de cadena impar y anemia megaloblástica.
• Puede llevar a problemas neurológicos o síndrome de muerte súbita en lactantes (debido a la deficiencia de deshidrogenasa FAD dependiente de la β-oxidación de los ácidos grasos de cadena media).
• También puede causar enfermedades cardiacas de forma grave (por la deficiencia de la deshidrogenasa NADH dependiente de la beta oxidación).

Este cuestionario aborda el proceso de beta oxidación, que comprende la utilización de triglicéridos como fuente de energía a través de tres etapas esenciales. Se exploran la degradación de triglicéridos, la activación de ácidos grasos y la entrada de estos en las mitocondrias para generar energía. Ideal para estudiantes de bioquímica y nutrición que desean reforzar sus conocimientos sobre metabolismo lipídico.