Enzimas del Proceso de Beta-oxidación

Beta-oxidación en la Mitocondria

La beta-oxidación es un proceso catabólico que ocurre en las mitocondrias y peroxisomas, donde los ácidos grasos se descomponen en acetil-CoA para generar energía. Las enzimas clave involucradas en la beta-oxidación mitocondrial incluyen:

  • Acil carnitina transferasa I: Facilita el transporte de ácidos grasos a la mitocondria.
  • b-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa: Cataliza la deshidrogenación de un grupo hidroxilo.
  • Tiolasa: Rompe el enlace tioéster, liberando acetil-CoA.

Beta-oxidación en el Peroxisoma

El peroxisoma también participa en el metabolismo de lípidos, utilizando reacciones similares a la beta-oxidación mitocondrial, pero con diferentes enzimas. Una diferencia clave es que los electrones en el peroxisoma generan peróxido de hidrógeno (H2O2).

Cuerpos Cetónicos

Los cuerpos cetónicos son moléculas producidas en el hígado a partir de ácidos grasos cuando los niveles de glucosa son bajos, como durante el ayuno o en la diabetes. Los principales cuerpos cetónicos son:

  • Acetoacetato
  • Beta-hidroxibutirato
  • Acetona

En la diabetes, la producción excesiva de cuerpos cetónicos puede conducir a cetoacidosis, una condición potencialmente peligrosa.

Malonyl-CoA en la Acetil-CoA Carboxilasa

La malonyl-CoA es una molécula clave en la biosíntesis de ácidos grasos. Se forma a partir de acetil-CoA y bicarbonato (HCO3-) por la acción de la enzima acetil-CoA carboxilasa, que utiliza biotina como cofactor.

Biosíntesis de Lípidos

La biosíntesis de lípidos implica la construcción de moléculas de ácidos grasos y glicerol para formar triglicéridos y fosfolípidos. El NADPH actúa como agente reductor en este proceso, proporcionando los electrones necesarios. La malonyl-CoA y la enzima malonyl-CoA isomerasa desempeñan un papel regulador en la biosíntesis de lípidos.

Carnitina en Deportistas

La carnitina es un compuesto que ayuda a transportar ácidos grasos a la mitocondria para su oxidación. Los deportistas pueden beneficiarse de la suplementación con carnitina para mejorar la utilización de ácidos grasos como fuente de energía durante el ejercicio.

Gliceroneogénesis

La gliceroneogénesis es la síntesis de glicerol 3-fosfato, un precursor para la síntesis de triglicéridos y fosfolípidos. Es similar a la gluconeogénesis, pero más corta y se centra en la producción de glicerol.

Fosfolípidos y Esfingolípidos

Los fosfolípidos y esfingolípidos son componentes importantes de las membranas celulares. Aquí hay algunas diferencias clave:

  • Número de ácidos grasos: Los fosfolípidos tienen dos ácidos grasos, mientras que los esfingolípidos tienen uno.
  • Alcohol: Los fosfolípidos contienen glicerol, mientras que los esfingolípidos contienen esfingosina.
  • Unión del sustituyente polar: En los fosfolípidos, el sustituyente polar se une al grupo fosfato, mientras que en los esfingolípidos se une a la esfingosina.
  • Enlace de ácidos grasos: Los ácidos grasos se unen a la glicerina mediante enlaces éster en los fosfolípidos y mediante enlaces amida en los esfingolípidos.
  • Ubicación: Los fosfolípidos se encuentran en todas las membranas, mientras que los esfingolípidos son más abundantes en las membranas del sistema nervioso.

Ésteres de Colesterol y Colesterol Libre

Los ésteres de colesterol son la forma de almacenamiento del colesterol, mientras que el colesterol libre es un componente estructural de las membranas celulares y un precursor de hormonas esteroides y ácidos biliares.

Piridoxal Fosfato (PLP)

El piridoxal fosfato es una coenzima derivada de la vitamina B6 que participa en numerosas reacciones metabólicas, incluidas las transaminaciones. Las transaminaciones son reacciones que transfieren un grupo amino de un aminoácido a un cetoácido.

Ciclo de la Glucosa-Alanina

El ciclo de la glucosa-alanina es un proceso metabólico que implica el transporte de alanina del músculo al hígado y la glucosa del hígado al músculo. Permite al músculo eliminar el exceso de nitrógeno y obtener glucosa para obtener energía.

Urea en el Ciclo de Krebs

El ciclo de la urea es un proceso metabólico que ocurre en el hígado y convierte el amoníaco tóxico en urea, que luego se excreta en la orina. El ciclo de la urea está estrechamente relacionado con el ciclo de Krebs, ya que algunos intermediarios del ciclo de Krebs, como el fumarato y el oxalacetato, también participan en el ciclo de la urea.

Grupos Cetónicos y Glucogénicos de Aminoácidos

Los aminoácidos se pueden clasificar en función de sus productos finales metabólicos:

  • Aminoácidos glucogénicos: Se degradan en piruvato, alfa-cetoglutarato, succinil-CoA, fumarato u oxalacetato, que pueden utilizarse para la síntesis de glucosa.
  • Aminoácidos cetogénicos: Se degradan en acetil-CoA o acetoacetato, que pueden utilizarse para la síntesis de cuerpos cetónicos o ácidos grasos.

Tetrahidrofolato (THF)

El tetrahidrofolato es una coenzima derivada del ácido fólico que participa en el metabolismo de un carbono, incluidas las reacciones de metilación. Actúa como un portador de unidades de un carbono, como grupos metilo, formilo y metenilo.

Adenosilmetionina (SAM)

La adenosilmetionina es un importante donante de grupos metilo en una variedad de reacciones metabólicas, incluidas la transmetilación, la transulfuración y la aminopropilación. Estas reacciones son esenciales para la síntesis de diversas moléculas, como neurotransmisores, fosfolípidos y proteínas.