Lipolisis y B-oxidación

Metabolismo de los Ácidos Grasos

• La lipólisis es el proceso de movilización de los lípidos almacenados como reserva de energía.
• Los lípidos se almacenan como triglicéridos en las células adiposas.
• La lipólisis es estimulada por el glucagón y la adrenalina, que activan la triglicérido lipasa a través de la proteína quinasa A dependiente de AMPc.
• La insulina bloquea la lipólisis al activar una fosfatasa que desfosforila la triglicérido lipasa.
• La triglicérido lipasa hidroliza los triglicéridos en glicerol y tres ácidos grasos.
• El glicerol se libera a la sangre y es utilizado por el hígado para la gluconeogénesis.
• Los ácidos grasos se transportan a la mitocondria para su degradación por la β-oxidación.

β-Oxidación

• La β-oxidación es un proceso catabólico que ocurre en la matriz mitocondrial.
• La β-oxidación consiste en una serie de reacciones de oxidación que degradan los ácidos grasos en unidades de dos carbonos en forma de acetil-CoA.
• Se producen NADH y FADH2 en la β-oxidación, que se utilizan para la producción de ATP en la cadena respiratoria.
• El acetil-CoA producido en la β-oxidación se incorpora al ciclo de Krebs para una mayor producción de energía.

Activación de los Ácidos Grasos

• Para su degradación, los ácidos grasos deben ser activados por la acil-CoA sintetasa.
• La acil-CoA sintetasa convierte el ácido graso en un éster tiólico con CoA, conocido como acil-CoA.
• La activación requiere energía, utilizando ATP y produciendo AMP y pirofosfato.
• La acil-CoA sintetasa se encuentra en la membrana del retículo endoplasmático y la membrana externa de la mitocondria.
• La acil-CoA producida en la membrana externa de la mitocondria necesita ser transportada al interior de la mitocondria.

Transporte de Ácidos Grasos a la Mitocondria

• La carnitina ayuda a transportar los ácidos grasos a través de la membrana interna mitocondrial.
• La carnitina acil transferasa-I convierte la acil-CoA en acil-carnitina.
• La acil-carnitina es trasladada al interior de la mitocondria por la translocasa de carnitina-acilcarnitina.
• En el interior mitocondrial, la carnitina acil transferasa-II convierte la acil-carnitina de vuelta a acil-CoA.

Pasos de la β-Oxidación:

• Deshidrogenación: La enzima acil-CoA deshidrogenasa cataliza la eliminación de dos átomos de hidrógeno del carbono α y β, produciendo un doble enlace entre estos dos carbonos. Esta reacción genera FADH2.
• Hidratación: La enoil-CoA hidratasa añade una molécula de agua al doble enlace, formando un grupo hidroxilo en el carbono β.
• Deshidrogenación: La hidroxiacil-CoA deshidrogenasa oxida el grupo hidroxilo en el carbono β, formando un grupo cetónico. Esta reacción genera NADH.
• Ruptura tiólica: La tiolasa cataliza la ruptura del enlace carbono-carbono entre los carbonos α y β, liberando una molécula de acetil-CoA y un acil-CoA acortado en dos carbonos.

Rendimiento Energético de la β-Oxidación

• Cada ciclo de β-oxidación produce 1 NADH, 1 FADH2 y 1 acetil-CoA.
• La última vuelta de la β-oxidación produce 2 acetil-CoA.
• El NADH y el FADH2 se utilizan en la cadena respiratoria para la producción de ATP.
• El acetil-CoA se incorpora al ciclo de Krebs para continuar la producción de energía.