Qué es la beta oxidación, el proceso metabólico para obtener energía de las grasas
La beta oxidación (B-oxidación), es el nombre técnico que recibe el proceso metabólico por el que los organismos vivos deshacemos los ácidos grasos (las grasas). Esta cadena de reacciones químicas (que incluye el uso de 4 enzimas diferentes de forma secuencial) se lleva a cabo en la matriz mitocondrial. Una vez que los ácidos grasos sean degradados a compuestos más sencillos, entrarán en el ciclo de Kreb y su materia será utilizada para obtener energía mediante la respiración oxidativa (ciclo central de todo el metabolismo de los seres vivos) en la misma matriz mitocondrial.
Esquema de la molécula de ácido un ácido graso, cada punta en la línea es un carbono
Antes de llegar hasta ahí, el ácido graso tiene que ser marcado para su degradación. Primero en el citoplasma se activa el ácido graso uniéndole un grupo acetil-coA, esto es necesario puesto que la membrana mitocondrial es impermeable a los ácidos grasos (está formado por ácidos grasos a su vez). Este paso consume energía en forma de ATP, pero luego la degradación de la larga cadena del ácido graso compensará de sobras esta pequeña inversión inicial que se realiza solo una vez para cada ácido graso. Este paso puede darse tanto en el Retículo endoplasmático como en la membrana externa de la mitocondria.
Cuando llega a la matriz interna de la mitocondria el ácido graso sufre un proceso de degradación por oxidación por FAD, luego una hidratación, luego otra oxidación pero en este caso por NAD y finalmente una tiólisis, que es simplemente la adición de un grupo tiol. Tanto el FAD como el NAD+ son moléculas que se encuentran oxidadas. Al interaccionar con el ácido graso se reducen (cogen cargas eléctricas positivas) y oxidan a la molécula. Ambas moléculas, FAD y NAD, quedarán reducidas como FADH y NADH+, que luego entrarán en la cadena respiratoria para obtener ATP (energía) o se emplearán en otros procesos que necesiten reducir un compuesto.
Los ácidos grasos son cadenas de una longitud variable de carbonos. Por ejemplo, el ácido oleico tiene 18 carbonos y el valérico 5. La beta oxidación rompe la cadena en restos de 2 carbonos cada vez. Por ejemplo el ácido oleico al pasar por primera vez por la beta oxidación pasaría a formar un compuesto de 2 carbonos y otro de 16. Cuando entra una y otra vez para obtener energía la beta oxidación recibe también el nombre de hélice de Lynen. Las moléculas de un número impar de carbonos siguen el mismo ciclo hasta que se quedan solo con 3 carbonos y esta molécula se tratará por una ruta diferente antes de entrar al ciclo de Krebs.
La obtención de energía por la beta oxidación es variable, depende del número de carbonos que tenga el ácido graso. Cuantos más carbonos, más veces podrá realizarse la beta oxidación de la molécula. Cada “vuelta” en la hélice de Lynen obtiene 17 ATP, así que de una molécula de ácido oleico, que tiene 18C, podríamos obtener unos 151 entre el ATPque obtendrá delciclo de Kreb cuando se haya dividido en trozos y la conversión a ATP de las moléculas FADH y NADH+ que se forman durante la beta oxidación. Si haces los números y te faltan un par de ATPs, recuerda que hay que descontar la energía necesaria para activar el ácido graso al principio de todo.
