Rutas Metabólicas Fundamentales: Glucólisis, Ciclo de Krebs y Oxidación de Macronutrientes

Etapas claves de la glucólisis

En condiciones aeróbicas, las moléculas de NADH extramitocondrial ceden sus electrones a la cadena de transporte electrónico mediante un intermediario: la dihidroxiacetona fosfato. Este entra en la mitocondria y se reoxida mediante la reducción de un FAD. A este proceso se le llama la lanzadera de la dihidroxiacetona. El FAD mitocondrial se reoxidará mediante una cadena respiratoria.

En condiciones anaeróbicas, ya sea en bacterias o en células eucariotas sometidas a condiciones de anoxia, el NADH extramitocondrial se oxida. Estas etapas hacen posible que se produzca energía de forma anaeróbica, denominándose fermentaciones, las cuales ocurren en el citosol.

Definición del Ciclo de Krebs

Consiste en una cadena cíclica de reacciones en cada una de las cuales interviene una enzima específica. Al pH de la matriz mitocondrial, los diferentes metabolitos que intervienen en la ruta se encuentran en sus respectivas formas aniónicas.

Oxidación de los ácidos grasos

Los ácidos grasos son moléculas que suponen importantes depósitos de energía metabólica. El acontecimiento inicial en su utilización consiste en la hidrólisis. El glicerol se fosforila y se incorpora directamente a la vía glucolítica.

β-oxidación de los ácidos grasos

Antes de ser oxidados, los ácidos grasos se activan en la membrana mitocondrial externa uniéndose a la coenzima A. El catabolismo de los ácidos grasos tiene lugar en la matriz mitocondrial y en los peroxisomas; el proceso consiste en la oxidación del carbono β de la molécula, eliminándose de forma secuencial unidades de dos átomos de carbono. Recibe este nombre porque es el carbono β el que sufre la oxidación progresiva. En el mecanismo de transporte de los ácidos grasos activados a través de la membrana interna interviene la carnitina.

Oxidación de los aminoácidos

• El grupo α-amino: se transfiere al ácido α-cetoglutárico para formar ácido glutámico; posteriormente, el amonio se convierte en urea.
• El esqueleto carbonado: el destino del esqueleto carbonado restante es formar intermediarios metabólicos que pueden incorporarse al ciclo de Krebs.

Según su destino metabólico, los aminoácidos se clasifican en:

• Aminoácidos cetogénicos
• Aminoácidos glucogénicos
• Aminoácidos mixtos