Proceso de la β-oxidación de los ácidos grasos

En la β-oxidación se producen sucesivas oxidaciones en el carbono β, que van separando fragmentos de dos carbonos en forma de acetil-CoA, que se incorporarán después al ciclo de Krebs. Al tiempo se producen, tanto en la β-oxidación como en el ciclo de Krebs, coenzimas reducidas que serán reoxidadas en la “cadena respiratoria” rindiendo energía en forma de ATP. La β-oxidación tiene lugar en la matriz mitocondrial, por lo tanto es necesario que el ácido graso penetre en este organelo. Así, se puede dividir la oxidación de los ácidos grasos en tres fases: la primera fase implica la activación del ácido graso esterificándose con el CoA y a expensas del ATP; la segunda fase supone la entrada en la mitocondria, gracias a un transporte mediado por carnitina; y la tercera fase será la β-oxidación propiamente dicha, degradándose el ácido graso a moléculas de acetil-CoA.

Deshidrogenación

Gracias a la actuación de la enzima acil CoA deshidrogenasa se introduce un doble enlace trans (entre los carbonos α y β del ácido graso) obteniéndose una molécula con poder reductor, FADH2, y originando una molécula de enoíl CoA.

Hidratación

La molécula de enoíl CoA se transforma en un hidroxiacil CoA, mediante la incorporación de una molécula de agua por acción de la enoíl CoA hidratasa: el OH procedente de la molécula de agua se introduce en la posición β, y el H se introduce en la posición α.

Deshidrogenación

Gracias a la hidroxiacil CoA deshidrogenasa se oxida la molécula hasta una molécula de cetoacil CoA, oxidando el grupo hidroxilo a un grupo ceto. Esta oxidación sirve para reducir una molécula de NAD+ a NADH + H+.

Ruptura tiólica

Catalizada por una tiolasa y con la intervención de una molécula de CoA libre. Se genera una molécula de acetil-CoA y un acil CoA que tiene dos carbonos menos en su cadena que el original. El acetil-CoA se incorporará al ciclo de Krebs, mientras que el acil CoA acortado en dos carbonos, inicia una nueva “vuelta” en la β-oxidación. El ciclo se repite tantas veces como sea necesario hasta “cortar” totalmente la cadena de ácido graso en fragmentos de acetil-CoA de dos carbonos. Al final, todos los productos originados en la β-oxidación se aprovechan en la mitocondria para rendir más energía. Por cada vuelta en la β-oxidación, un ácido graso rinde una molécula de NADH + H+, una molécula de FADH2 y una molécula de acetil-CoA. Además, en la última vuelta se genera no una, sino dos moléculas de acetil-CoA. Las moléculas de NADH + H+ y FADH2 entrarán en la cadena transportadora de electrones donde se oxidarán para producir energía en forma de ATP; mientras que las moléculas de acetil-CoA se degradarán en el ciclo de Krebs, originando GTP y más moléculas de poder reductor (NADH + H+ y FADH2) que también se utilizarán para la síntesis de ATP a través de la fosforilación oxidativa.