Daniela corre un maratón por el Malecón de La Habana y lleva dos horas corriendo. Hace rato que gastó casi toda su glucosa de reserva, y aun así sigue avanzando. ¿De dónde saca la energía? Y si una persona pasa varios días sin comer, ¿qué combustible usa su cuerpo? La glucosa no es el único: las grasas y, en último extremo, las proteínas también se queman, y todas terminan en el mismo punto, el ciclo de Krebs.
La β-oxidación de los ácidos grasos
Un gramo de grasa almacena unos $38\text{ kJ}$ ($9\text{ kcal}$), más del doble que uno de glucosa ($17\text{ kJ}$). Por eso las aves migratorias, como las que llegan cada año a la Ciénaga de Zapata, vuelan miles de kilómetros sin comer. ¿Cómo rompe la célula esas cadenas largas de carbono para extraer tanta energía?
Por gramo, el orden de energía es: lípidos ($9\text{ kcal}$) > glúcidos y proteínas (unas $4\text{ kcal}$ cada uno). En la vida diaria sabes que el aceite o la manteca "rinden" más que una libra de arroz: es la misma idea. El organismo prefiere los glúcidos porque se movilizan rápido y el cerebro y los glóbulos rojos dependen de la glucosa. Las proteínas tienen funciones estructurales y enzimáticas, así que se queman solo en situaciones extremas.
¿Por qué se llama β-oxidación?
El primer carbono de la cadena después del grupo que se une a la CoA es el carbono α, y el siguiente es el carbono β. La oxidación ocurre justo sobre ese carbono β, y por eso el corte separa los dos primeros carbonos.
Practica★☆☆Sin empezar
Explica qué es la β-oxidación, en qué lugar de la célula ocurre y qué producto entrega al ciclo de Krebs. Indica además qué moléculas cargadas de electrones se generan…
Explica qué es la β-oxidación, en qué lugar de la célula ocurre y qué producto entrega al ciclo de Krebs. Indica además qué moléculas cargadas de electrones se generan durante el proceso.
En la β-oxidación, los ácidos grasos se van acortando de dos en dos átomos de carbono. Explica por qué recibe ese nombre (sobre qué carbono de la cadena se produce la…
En la β-oxidación, los ácidos grasos se van acortando de dos en dos átomos de carbono. Explica por qué recibe ese nombre (sobre qué carbono de la cadena se produce la oxidación) y qué fragmento se libera en cada ronda del proceso.
Ordena los tres tipos de biomoléculas energéticas (glúcidos, lípidos y proteínas) según la energía que aportan por gramo y explica por qué el organismo utiliza…
Ordena los tres tipos de biomoléculas energéticas (glúcidos, lípidos y proteínas) según la energía que aportan por gramo y explica por qué el organismo utiliza preferentemente los glúcidos y recurre a las proteínas solo en situaciones extremas.
Razona por qué 1 g de grasa rinde más ATP que 1 g de glucosa, haciendo referencia al grado de reducción de los carbonos de la cadena hidrocarbonada de los ácidos grasos…
Razona por qué 1 g de grasa rinde más ATP que 1 g de glucosa, haciendo referencia al grado de reducción de los carbonos de la cadena hidrocarbonada de los ácidos grasos y a la cantidad de electrones que pueden entregar a la cadena respiratoria.
Un ácido graso saturado de $18$ átomos de carbono se degrada por completo por β-oxidación. Calcula cuántas rondas de β-oxidación son necesarias y cuántas moléculas de…
Un ácido graso saturado de $18$ átomos de carbono se degrada por completo por β-oxidación. Calcula cuántas rondas de β-oxidación son necesarias y cuántas moléculas de acetil-CoA se obtienen, razonando el cálculo.
¿Dónde se almacenan las grasas de reserva en el organismo? Explica qué ocurre en el tejido adiposo cuando el cuerpo necesita energía (lipólisis) y qué moléculas se…
¿Dónde se almacenan las grasas de reserva en el organismo? Explica qué ocurre en el tejido adiposo cuando el cuerpo necesita energía (lipólisis) y qué moléculas se liberan entonces a la sangre.
Antes de oxidarse, los ácidos grasos deben activarse uniéndose a la coenzima A. Explica qué es la coenzima A y qué papel general desempeña como transportadora de grupos…
Antes de oxidarse, los ácidos grasos deben activarse uniéndose a la coenzima A. Explica qué es la coenzima A y qué papel general desempeña como transportadora de grupos acilo en el metabolismo.
Durante un ayuno prolongado o una dieta muy rica en grasas aumentan los cuerpos cetónicos en sangre. Explica qué son los cuerpos cetónicos y razona por qué aparecen…
Durante un ayuno prolongado o una dieta muy rica en grasas aumentan los cuerpos cetónicos en sangre. Explica qué son los cuerpos cetónicos y razona por qué aparecen cuando el ciclo de Krebs no puede asimilar todo el acetil-CoA procedente de la β-oxidación.
En la diabetes no controlada aumenta la producción de cuerpos cetónicos aunque haya mucha glucosa en sangre. Explica esta aparente paradoja (sin insulina, la glucosa…
En la diabetes no controlada aumenta la producción de cuerpos cetónicos aunque haya mucha glucosa en sangre. Explica esta aparente paradoja (sin insulina, la glucosa apenas entra en las células musculares y adiposas) y razona por qué la acumulación de cuerpos cetónicos puede provocar una cetoacidosis.
Tras una dieta casi solo de carne, o en un ayuno largo, la orina contiene mucha más urea. ¿Cómo aprovecha la célula el esqueleto carbonado de una proteína sin intoxicarse con el nitrógeno que contiene?
Los aminoácidos que llegan con la dieta pueden seguir tres destinos: fabricar nuevas proteínas (el destino prioritario con una dieta equilibrada), transformarse en otras moléculas nitrogenadas (por ejemplo, nucleótidos u hormonas) o degradarse para obtener energía. Como el cuerpo no almacena proteínas de reserva, los aminoácidos que sobran se degradan.
Practica★☆☆Sin empezar
Las proteínas de la dieta no se almacenan en el organismo. Explica qué ocurre con los aminoácidos que sobran: qué grupo se les retira, cómo se elimina el nitrógeno…
Las proteínas de la dieta no se almacenan en el organismo. Explica qué ocurre con los aminoácidos que sobran: qué grupo se les retira, cómo se elimina el nitrógeno sobrante y qué destino tiene el resto de la molécula.
La urea se forma en el hígado a partir del amonio. Explica por qué el organismo invierte energía en convertir el amonio, muy tóxico, en urea, e indica cómo se elimina…
La urea se forma en el hígado a partir del amonio. Explica por qué el organismo invierte energía en convertir el amonio, muy tóxico, en urea, e indica cómo se elimina esta del cuerpo.
Los aminoácidos de las proteínas ingeridas pueden seguir tres destinos: fabricar nuevas proteínas, transformarse en otras moléculas nitrogenadas o degradarse para…
Los aminoácidos de las proteínas ingeridas pueden seguir tres destinos: fabricar nuevas proteínas, transformarse en otras moléculas nitrogenadas o degradarse para obtener energía. Explícalos brevemente e indica cuál es el prioritario cuando la dieta es equilibrada.
Según el esqueleto carbonado que dejan, los aminoácidos se clasifican en glucogénicos (producen piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs) y cetogénicos (producen acetil-CoA o acetoacetil-CoA). Los glucogénicos pueden convertirse en glucosa, porque el piruvato y los intermediarios del ciclo de Krebs sirven de materia prima para fabricarla en el hígado (gluconeogénesis). El acetil-CoA, en cambio, no puede volver a glucosa.
Practica★★☆Sin empezar
Describe la desaminación de los aminoácidos y explica el destino de las dos partes resultantes: el grupo amino (y su conversión en urea) y el esqueleto carbonado (que…
Describe la desaminación de los aminoácidos y explica el destino de las dos partes resultantes: el grupo amino (y su conversión en urea) y el esqueleto carbonado (que puede incorporarse a las rutas catabólicas como piruvato, acetil-CoA o intermediarios del ciclo de Krebs).
Una dieta muy rica en proteínas somete al hígado y al riñón a un trabajo extra. Explica, en términos del metabolismo del nitrógeno (desaminación, ciclo de la urea y…
Una dieta muy rica en proteínas somete al hígado y al riñón a un trabajo extra. Explica, en términos del metabolismo del nitrógeno (desaminación, ciclo de la urea y excreción), por qué este tipo de dietas puede resultar problemático en personas con enfermedad hepática o renal.
Los aminoácidos se clasifican en glucogénicos (su degradación produce piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs) y cetogénicos (producen acetil-CoA o…
Los aminoácidos se clasifican en glucogénicos (su degradación produce piruvato o intermediarios del ciclo de Krebs) y cetogénicos (producen acetil-CoA o acetoacetil-CoA). Explica qué significa esta clasificación y por qué durante el ayuno los aminoácidos glucogénicos pueden servir para fabricar glucosa.
Vuelve al principio: Daniela agota su glucosa de reserva y sigue con la β-oxidación de sus grasas, que entregan acetil-CoA al mismo ciclo de Krebs. Y en un ayuno largo, el cuerpo pasa de grasas a cuerpos cetónicos y, solo en el extremo, a sus propias proteínas.
Resumen
¡A practicar! 7 ejercicios de nivel medio en este apartado