BETA OXIDACIÓN

Para comenzar a hablar de la B-Oxidación es necesario retomar el concepto de triglicérido. Entonces, un triglicérido es una molécula lipídica formada por glicerol y tres ácidos grasos que se unen por enlaces éster. A partir de una de esas moléculas se genera energía. 

A modo de ejemplo tenemos la siguiente estructura lípidica: sus restos carbonados son saturados (R=15, R'=11 y R"=19)

Lo primero que ocurre es una hidrólisis intervenida por la enzima lipasa que da como resultado: GLICEROL + TRES ÁCIDOS GRASOS

El glicerol se convierte en gliceraldehído y se dirige a la vía glucolítica. Los ácidos grasos se activan en el citosol con el gasto de un ATP y el enlace de alta energía unido al CoA.

Los ácidos grasos, ya activos, deben ser transportados a la matriz mitocondrial. Una vez allí, se produce la beta oxidación.

La beta oxidación es una ruta oxidativa de los ácidos grasos, llamada de esa manera porque la oxidación ocurre en el carbono beta. Consta de una serie de cuatro reacciones que se repiten en bucles (vueltas) y en cada uno se pierden dos carbonos hasta que el ácido graso se descompone por completo en forma de molécula Acetil-CoA.

Para representar las reacciones, utilizaremos el ácido láurico de 12 carbonos:

1- Oxidación por FAD: se pierden dos hidrógenos (deshidrogenación) y los recoge un FAD, reduciéndose a FADH2.

2- Hidratación: se añade una molécula de agua y en el carbono beta queda una función alcohol. 

3- Oxidación por NAD+: se pierden dos hidrógenos (segunda deshidrogenación) y los recoge el NAD+, reduciéndose en NADH+H. 

4- Tiólisis: se produce la ruptura de la molécula, formándose Acetil-CoA que será utilizado en el Ciclo de Krebs y el Acil-CoA, con dos carbonos menos, unido al CoA, que vuelve a iniciar el ciclo. 

Rendimiento energético 

Para calcular el rendimiento en cuanto a producción de moléculas de ATP, es necesario calcular el número de veces que se oxida (vueltas) el ácido graso, el cual se obtiene dividiendo por dos el número de carbonos y a ese resultado se le resta uno. Esto es porque en la última vuelta se liberan dos moléculas de Acetil-CoA. Además, en cada vuelta se producen un FADH2 y un NADH+H. 

En el caso del ácido láurico, si realizamos los cálculos, se sabe que da 5 vueltas. En cada una de esas vueltas, obtenemos FADH2 y NADH+H que equivalen a 5 ATP. Entonces:

5x5 ATP= 25 ATP, a este resultado se le suman los 12 ATP obtenidos de cada Acetil-CoA, en este caso 6, por lo que serían 6x12 ATP= 72 ATP. Sumamos 25 ATP + 72 ATP= 97 ATP, pero hay que recordar que se debe restar el ATP utilizado en la activación del ácido, por lo que en total se producen 96 ATP.

Ahora, para finalizar, calcularemos el rendimiento energético de la estructura inicial completa:

Glicerol

Se suman los 2 ATP producidos en la glucólisis, los 3 ATP del NADH previos a la formación de la dihidroxiacetona fosfato, los 3 ATP del NADH generado al oxidarse el gliceraldehído, los 3 ATP del NADH generados con la descarboxilación del piruvato a Acetil-CoA y sus 12 ATP. Luego, se le resta el ATP utilizado para la activación del glicerol. En total, obtenemos 22 ATP.

De la misma forma en la que calculamos el rendimiento energético del ácido láurico, lo haremos con el ácido palmítico (16 carbonos) y el ácido araquídico (20 carbonos). 

Ácido láurico: produce 96 ATP.

Ácido palmítico: 16 divido 2 nos da 8 y le restamos 1. En total 7 vueltas y 8 Acetil-CoA.

7x5 ATP= 35 ATP + 12 ATPx8= 96 ATP - 1 ATP= 130 ATP producidos en total.

Ácido araquídico: 20 dividido 2 nos da 10 y le restamos 1. En total 9 vueltas y 10 Acetil-CoA. 

9x5 ATP= 45 ATP + 12 ATPx10= 165 - 1 ATP= 164 ATP producidos en total. 

Sumando los 22 ATP del glicerol, los 96 ATP del ácido láurico, los 130 ATP del ácido palmítico y los 164 ATP del ácido araquídico, nos da 412 ATP, rendimiento energético total de la estructura inicial.