Balance energetico de la oxidacion total-total-total de un acido graso de cadena impar


En post previos, (Balance energetico de la oxidacion de un acido graso de numero impar de carbonos y Balance energetico de la oxidacion de un acido graso de 17 carbonos) hemos discutido como los acidos grasos de cadena impar, en el ultimo round de la Beta oxidacion, en lugar de liberar dos unidades de Acetil CoA, liberan una unidad de Acetil CoA y otra de Propionil CoA

 

Utilicemos dos ejemplos cualesquiera:

 

Ejemplo 1: un acido graso de 6 carbonos

 

C-C-C-C-C-C-C

 

Durante la Beta-oxidacion se liberan tres unidades de Acetil CoA (dos carbonos cada una):

 

C-C/C-C/C-C

 

Ejemplo 2: Un acido graso de 7 carbonos:

 

C-C-C-C-C-C-C

 

Durante la Beta-oxidacion se liberan dos unidades de acetil CoA y una unidad de Propionil CoA (dos unidades de dos carbonos y una de tres carbonos):

 

C-C-C/C-C/C-C

 

Como ya fue discutido tambien, mientras los Acetil CoA son oxidados en el Ciclo de Krebs, la Propionil CoA es utilizada en la formacion de Succinil CoA, proceso que consume 1 ATP (-1ATP)

 

Esta Succinil CoA puede incorporarse al Ciclo de Krebs y generar Oxalacetato, el cual se unira a Acetil CoA para formar Citrato siguiendo las reacciones del Ciclo, en cuyo caso los atomos de carbono de la Propionil CoA experimentarian un destino anaplerotico (ser usados en el Ciclo de Krebs pero sin ser consumidos), o podrian de hecho, ser oxidados totalmente hasta CO2, siguiendo la siguiente secuencia de reacciones:

 

Succinil CoA + GDP + (P) —à Succinato +CoA + GTP  (equivale a 1 ATP)

 

Succinato + FAD ———-à Fumarato + FADH2 (Genera 2 ATP en la Cadena Respiratoria)

 

Fumarato + H2O—————à Malato

 

Pero ahora el Malato difunde desde la matrix a traves de la membrana interna y bajo la accion de la reaccion de la enzima malica citoplasmatica es descarboxilado a Piruvato (produccion de un CO2).

 

Este Piruvato puede difundir de nuevo al interior de la mitocondria y experimentar las reacciones de la piruvato deshidrogenasa para ser descarboxilado (produccion de otro CO2) y formar Acetil CoA, cuyo grupo acetilo sera oxidado en el Ciclo de Krebs produciendo otros dos CO2.

 

Como puede verse, a traves de esta secuencia de reacciones es posible la oxidacion total de los tres carbonos originales del propionato a 3 moleculas de CO2 ! (Para evitar confusiones, hay 4 descarboxilaciones, pero uno de esos CO2 no proviene originalmente del Propionil CoA, sino del proceso de carboxilacion en la conversion de Propionil CoA a succinil CoA)

 

Cual seria entonces el balance energetico de la oxidacion total si se sigue esta secuencia de reacciones?

 

Veamos:

 

Propionil CoA a Succinil Co A = -1 ATP

 

En la mitocondria, siguiendo reacciones del ciclo de Krebs hasta Malato:

 

Succinil CoA + GDP + (P) —à Succinato +CoA + GTP  (equivale a 1 ATP)

 

Succinato + FAD ———-à Fumarato + FADH2 (Genera 2 ATP en la Cadena Respiratoria)

 

Fumarato + H2O—————à Malato

 

En el citoplasma:

 

Malato + NADP+ ——–à Piruvato + NADPH.H+ + CO2 (no consideraremos este cofactor reducido porque el NADPH.H es una fuente de equivalentes de reduccion para reacciones sinteticas y no una fuente de energia)

 

En la mitocondria de nuevo:

 

Piruvato + CoA + NAD+ ——à Acetil CoA + CO2 + NADH.H+ (Observe que el  NADH.H+ es generado intramitocondrialmente, por lo que rinde 3 ATP)

 

El Acetil CoA formado, al ser oxidado en el Ciclo de Krebs: 12 ATP

 

Por consiguiente, considerando esta via metabolica que implica la oxidacion incluso de los atomos de carbono de la Propionil CoA, se obtienen:

 

-1 +1 +2 +3 + 12 = 17 ATP por la oxidacion total del Propionil CoA generado por un acido graso de cadena impar.

 

Por consiguiente, al numero de ATPs obtenidos como resultado del numero de vueltas del acido graso de cadena impar en la Beta-oxidacion, y del numero de acetil coA generados directamente en la Beta-oxidacion que han pasado al Ciclo de Krebs, habria que sumar 17 ATPs generados por la oxidacion total de los atomos provenientes de la Propionil CoA formada en la ultima vuelta de la Beta-oxidacion del acido graso de cadena impar.

 

En nuestro proximo post analisaremos un ejemplo, mediante la aplicacion de  estos conceptos en la oxidacion total del acido graso heptadecanoico.

 

 

 

9 pensamientos en “Balance energetico de la oxidacion total-total-total de un acido graso de cadena impar

  1. ME PARECEN MUY BUENAS LAS EXPLICACIONES ACERCA DE LA BETA-OXIDACION DE LIPIDOS, Y MUY INTERESANTE CUANDO ES IMPAR LA CADENA DEL ACIDO GRASO.
    GRACIAS POR ESTA VALIOSISIMA AYUDA Y QUE SIGAN AYUDANDO A ESTUDIANTES, COMO EN MI CASO.

  2. La información suministrada en esta sección me ha sido de gran ayuda pero quisiera saber como afecta el metabolismo de lípidos a los esquimales cuando estos tienen una dieta inadecuada de C.H. Es una pregunta que me hicieron, a demás de me dicen, que esto podría mejorar nutricionalmente si comen grasas con ácidos grasos de número impar de átomos de carbono. Gracias!

    • Muy buena pregunta.
      En general, la disponibilidad de carbohidratos en la dieta de los esquimales ha sido tradicionalmente limitada.
      Por ello, un proceso metabolico importante en ellos es la gluconeogenesis, que como sabes, es la formacion de glucosa a partir de compuestos no glucidicos, fundamentalmente a partir de aminoacidos glucogenicos. Es de esperar, entonces, que una fuente importante de glucosa en ellos sea la formacion de glucosa a partir del esqueleto carbonado de los aminoacidos. Este es un proceso que ocurre fundamentamente en el higado, y para el cual se requiere la desaminacion de los aminoacidos. No es de extranhar, entonces, que se haya reportado que los habitantes nativos del artico tienen higados mas grandes que otros pueblos y eliminan mayor volumen de orina, con lo cual facilitan la excrecion aumentada de la urea que se ha formado por la desaminacion de los aminoacidos.
      Por otra parte, gran parte de la energia la obtienen de las grasas que consumen, que son hidrolizadas y cuyos acidos grasos experimentan la beta-oxidacion de los acidos grasos. Como sabes, los acidos grasos naturales son de cadena par, y al ser beta-oxidados generan acetil CoA.
      La acetil CoA, para ser oxidada, requiere entrar al Ciclo de Krebs y cual es la primera reaccion del Ciclo de Krebs?
      Acetyl CoA condensandose con Oxalacetato. Y cual es la mayor fuente de Oxalacetato?
      La carboxilacion del piruvato. Y cual es una importante fuente de piruvato?
      Glicolisis, claro…pero si no hay glucosa para ser oxidada….

      En relacion a la otra pregunta, los acidos grasos de cadena impar liberan en la ultima reaccion de la beta-oxidacion acetil CoA y propionil CoA.
      Cuales son las vias metabolicas de la propionil CoA?
      Si lo revisas, veras que la propionil CoA puede ser usada…para la sintesis de Glucosa!

      En fin, estas son las ideas basicas. Como comprenderas, no es posible resumir un capitulo de integracion metabolica en un comentario.

      Informacion adicional interesante sobre la dieta de los esquimales puedes encontrarla aqui:

      http://discovermagazine.com/2004/oct/inuit-paradox/article_view?b_start:int=0&page=2

      Gracias por leerme!

      • Muchas gracias por todo lo que me informaron de verdad me ha servido de mucho. Espero poder seguir contando con su colaboración.

  3. Muchas gracias por la información suministrada me ha servido de mucho, espero poder seguir contando con su colaboración y conocimiento.

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