Beta-oxidación

Se denomina beta-oxidación (o también β-oxidación) al proceso catabólico necesario para que los ácidos grasos puedan ser metabolizados completamente en la mitocondria –con el objetivo de producir energía en forma de ATP-. Los ácidos grasos están formados por una gran cadena hidrocarbonada que pueden tener entre 4 y 33 carbonos. Sin embargo, para que puedan ser oxidados en el ciclo de Krebs, necesitan convertirse en moléculas de menor tamaño molecular –esto es, acetil CoA-. Por tanto, la beta-oxidación es un proceso que se encarga de “desestructurar” progresivamente las largas cadenas de carbonos de los ácidos grasos y convertirlas en moléculas más pequeñas. En la figura 1 se puede observar de una manera global y gráfica el proceso que nos ocupa, seguidamente iremos profundizando en cada una de sus reacciones.

Figura 1 - Beta oxidación de los ácidos grasos

De una manera más específica, la beta-oxidación produce la eliminación sucesiva de dos átomos de carbono en cada ciclo del proceso, hasta que el ácido graso se descompone por completo en moléculas de Acetil-CoA. Además, durante la beta-oxidación también se producen coenzimas reducidas (NADH y FADH2) que pueden ingresar en la cadena respiratoria, por lo que es un proceso metabólico que también produce una cierta cantidad de energía.

Antes de que se produzca la beta-oxidación, los ácidos grasos deben activarse con coenzima A y atravesar la membrana mitocondrial interna, que es impermeable a ellos. En este paso debe usarse como transportador la carnitina. Una vez dentro de la matriz mitocondrial, el ácido graso es sometido a la beta-oxidación que consta de cuatro reacciones recurrentes: 1) Oxidación por FAD; 2) Hidratación; 3) Oxidación por NAD+; 4) Tiólisis. Estas reacciones se repiten hasta que el ácido graso es descompuesto totalmente en Acetil-CoA y posteriormente se cataboliza en el ciclo de Krebs, al igual que sucede con otros sustratos energéticos.

En términos de fisiología del ejercicio, la necesidad de que los ácidos grasos sean beta-oxidados antes de metabolizarse en el ciclo de Krebs es la razón por la que la oxidación de grasas es alta en reposo y durante intensidades bajas-medias, mientras que la oxidación de grasas es muy baja a alta intensidad del ejercicio: la beta-oxidación ralentiza la oxidación completa de las grasas. Por el contrario, las moléculas de carbohidratos solo tienen 6 carbonos y no necesitan ser beta-oxidadas antes de comenzar el ciclo de Krebs, haciendo que este sustrato energético sea el más utilizado en intensidades altas de ejercicio por generar una mayor potencia energética –siempre hablando del espectro de intensidades aeróbicas-.

Autor

Dr. Juan Del Coso Garrigos

Referencias

Koolman&Röhm (2009). Bioquímica Humana. Texto y atlas. 4 edición. Editoria Panamericana. Madrid

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