Ejercicios: El catabolismo de lípidos y proteínas

Explicá qué es la β-oxidación, en qué lugar de la célula ocurre y qué producto entrega al ciclo de Krebs. Indicá además qué moléculas cargadas de electrones se generan durante el proceso.

Las proteínas de la dieta no se almacenan en el organismo. Explicá 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.

Ordená los tres tipos de biomoléculas energéticas (glúcidos, lípidos y proteínas) según la energía que aportan por gramo y explicá por qué el organismo utiliza preferentemente los glúcidos y recurre a las proteínas solo en situaciones extremas.

Antes de oxidarse, los ácidos grasos deben activarse uniéndose a la coenzima A. Explicá qué es la coenzima A y qué papel general desempeña como transportadora de grupos acilo en el metabolismo.

La urea se forma en el hígado a partir del amonio. Explicá por qué el organismo invierte energía en convertir el amonio, muy tóxico, en urea, e indicá cómo se elimina esta del cuerpo.

¿Dónde se almacenan las grasas de reserva en el organismo? Explicá qué ocurre en el tejido adiposo cuando el cuerpo necesita energía (lipólisis) y qué moléculas se liberan entonces a la sangre.

Los aminoácidos de las proteínas ingeridas pueden seguir tres destinos: fabricar nuevas proteínas, transformarse en otras moléculas nitrogenadas o degradarse para obtener energía. Explicalos brevemente e indicá cuál es el prioritario cuando la dieta es equilibrada.

En la β-oxidación, los ácidos grasos se van acortando de dos en dos átomos de carbono. Explicá 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.

Razoná 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.

Describí la desaminación de los aminoácidos y explicá 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).

Durante un ayuno prolongado o una dieta muy rica en grasas aumentan los cuerpos cetónicos en sangre. Explicá qué son los cuerpos cetónicos y razoná por qué aparecen cuando el ciclo de Krebs no puede asimilar todo el acetil-CoA procedente de la β-oxidación.

El glicerol procedente de los triglicéridos puede entrar en la glucólisis convertido en un intermedio de tres carbonos. Explicá por qué esa parte de las grasas sí puede transformarse en glucosa, mientras que los ácidos grasos de cadena par, en los animales, no pueden (el acetil-CoA no es gluconeogénico).

Una dieta muy rica en proteínas somete al hígado y al riñón a un trabajo extra. Explicá, 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.

En la diabetes no controlada aumenta la producción de cuerpos cetónicos aunque haya mucha glucosa en sangre. Explicá esta aparente paradoja (sin insulina, la glucosa apenas entra en las células musculares y adiposas) y razoná por qué la acumulación de cuerpos cetónicos puede provocar una cetoacidosis.

Los aminoácidos se clasifican en glucogénicos (su degradación produce piruvato o intermedios del ciclo de Krebs) y cetogénicos (producen acetil-CoA o acetoacetil-CoA). Explicá qué significa esta clasificación y por qué durante el ayuno los aminoácidos glucogénicos pueden servir para fabricar glucosa.