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La beta-oxidación es un proceso metabólico esencial en el cual los ácidos grasos son descompuestos en la matriz mitocondrial para producir energía. Este proceso convierte los ácidos grasos en acetil-CoA, que luego puede entrar en el ciclo de Krebs para generar ATP, la principal moneda de energía en las células.

Importancia

La beta-oxidación es crucial para la producción de energía, especialmente durante períodos de ayuno, ejercicio prolongado y cuando la ingesta de carbohidratos es baja.

Este proceso permite que el cuerpo utilice las reservas de grasa como una fuente eficiente de energía, manteniendo así los niveles de glucosa en sangre y suministrando energía a los tejidos que dependen en gran medida de la oxidación de ácidos grasos, como el corazón y los músculos esqueléticos.

Ubicación

La beta-oxidación ocurre principalmente en la matriz mitocondrial de las células eucariotas, aunque una variante del proceso también tiene lugar en los peroxisomas para los ácidos grasos de cadena muy larga.

Relevancia Clínica

La regulación y disfunción de la beta-oxidación están asociadas con diversas enfermedades metabólicas, como la deficiencia de carnitina y ciertos tipos de miopatías y cardiopatías. Por lo tanto, una comprensión detallada de este proceso es vital para el diagnóstico y tratamiento de estas condiciones.

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3. Hidratación

Proceso: Adición de una molécula de agua al trans-Δ2-enoil-CoA para formar 3-hidroxiacil-CoA.

Enzima: Enoyl-CoA hidratasa.

Reacción: Trans-Δ2-Enoil-CoA + H2O → L-3-Hidroxiacil-CoA.

Localización: Matriz mitocondrial.

4. Oxidación (Segunda Oxidación)

Proceso: Oxidación del L-3-hidroxiacil-CoA para formar 3-cetoacil-CoA.

Enzima: 3-Hidroxiacil-CoA deshidrogenasa.

Reacción: L-3-Hidroxiacil-CoA + NAD+ → 3-Cetoacil-CoA + NADH + H+.

Localización: Matriz mitocondrial.

Producto: NADH, que también entra en la cadena de transporte de electrones para producir ATP.

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la beta- oxidación se divide en varias etapas, cada una catalizada por diferentes enzimas y dando lugar a productos específicos.

A continuación te describimos las siguientes etapas

1-. ACTIVACION DE LOS ACIDOS GRASOS

Proceso: Antes de ser oxidados, los ácidos grasos deben ser activados mediante la conversión a acil-CoA.

Enzima: Acil-CoA sintetasa.

Reacción: Ácido graso + CoA + ATP → Acil-CoA + AMP + PPi.

Localización: Esta reacción ocurre en el citosol.

Transporte: El acil-CoA formado se transporta a la mitocondria mediante la carnitina.

2. Oxidación (Primera Oxidación)

Proceso: La primera oxidación del acil-CoA elimina dos átomos de hidrógeno para formar un doble enlace entre los carbonos 2 y 3.

Enzima: Acil-CoA deshidrogenasa.

Reacción: Acil-CoA + FAD → Trans-Δ2-Enoil-CoA + FADH2.

Localización: Matriz mitocondrial.

Producto: FADH2, que entra en la cadena de transporte de electrones para producir ATP.

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5. Tiolisis

Proceso: Escisión del 3-cetoacil-CoA mediante la adición de otra molécula de CoA, produciendo una molécula de acetil-CoA y un acil-CoA acortado en dos carbonos.

Enzima: β-Cetotiolasa.

Reacción: 3-Cetoacil-CoA + CoA → Acetil-CoA + Acil-CoA (acortado en dos carbonos).

Localización: Matriz mitocondrial

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Tipos de Ácidos Grasos en la β-Oxidación

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Tipos de Ácidos Grasos en la β-Oxidación

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Ácidos Grasos Saturados: La β-oxidación de los ácidos grasos saturados, que no contienen dobles enlaces, sigue el ciclo básico descrito anteriormente.

Ácidos Grasos Insaturados: Los ácidos grasos insaturados tienen uno o más dobles enlaces que requieren enzimas adicionales para su procesamiento:

Enoyl-CoA Isomerasa: Reorganiza los dobles enlaces de los ácidos grasos monoinsaturados para permitir la continuación de la β-oxidación.

2,4-Dienoyl-CoA Reductasa: Actúa sobre los ácidos grasos poliinsaturados, ayudando a reducir los dobles enlaces para que puedan ser oxidados.

Ácidos Grasos de Cadena Impar: Estos ácidos grasos generan propionil-CoA (un compuesto de tres carbonos) en el último ciclo de la β-oxidación. Propionil-CoA se convierte en succinil-CoA, que entra en el ciclo de Krebs.

Bibliografía

1. 2.B-oxidacion de acidos grasos [Internet]. prezi.com. [citado el 10 de agosto de 2024]. Disponible en: https://prezi.com/men2qczceqsh/b-oxidacion-de-acidos-grasos/

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✅BETA-OXIDACIÓN _ ACTIVACIÓN_ Ruta_ Rendimiento ENERGÉTICO_ REGULACIÓN _Fácil Explicación_ Lípidos(360P)

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PRINCIPALES FUNCIONES DE LA BETA-OXIDACIÓN 

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PRINCIPALES FUNCIONES DE LA BETA-OXIDACIÓN 

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Generación de energía: La beta-oxidación convierte ácidos grasos en acetil-CoA, que es una molécula clave para la producción de ATP. Este proceso es especialmente importante en situaciones en las que la glucosa es escasa, como en el ayuno prolongado o durante el ejercicio intenso.

Provisión de sustratos para otras vías metabólicas: El acetil-CoA producido en la beta-oxidación no solo se utiliza en el ciclo de Krebs, sino que también es un precursor para la síntesis de cuerpos cetónicos en el hígado, que pueden ser usados como fuente de energía por otros tejidos, como el cerebro, durante periodos de baja disponibilidad de glucosa.

Mantenimiento del equilibrio energético: Durante la beta-oxidación, además de acetil-CoA, se generan equivalentes reducidos como NADH y FADH2, que son utilizados en la cadena de transporte de electrones para la producción de ATP. Esto contribuye al mantenimiento del equilibrio energético del organismo.

BIBLIOGRAFÍA

1. Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L. Bioquímica. 7ª ed. Nueva York: Editorial Reverté; 2013.

2. Nelson DL, Cox MM. Principios de Bioquímica de Lehninger. 6ª ed. Barcelona: Omega; 2014.

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Regulación Hormonal: La β-oxidación es regulada por hormonas como la insulina y el glucagón:

Insulina: Disminuye la β-oxidación al promover la síntesis de ácidos grasos y el almacenamiento de energía.

Glucagón y Adrenalina: Aumentan la β-oxidación al movilizar ácidos grasos del tejido adiposo y facilitar su transporte a la mitocondria.

Proteína Desacoplante (UCP): En el tejido adiposo marrón, la β-oxidación puede ser desacoplada de la producción de ATP mediante la UCP, lo que genera calor en lugar de energía química, un proceso importante en la termogénesis.

Bibliografía

1. 3.Reacciones B-oxidacion [Internet]. Uah.es. [citado el 10 de agosto de 2024]. Disponible en: https://biomodel.uah.es/model2/lip/acgr-b-oxid-reac.htm

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Las cuatro enzimas de la ß-oxidación mitocondrial son proteínas solubles independientes, como en las bacterias Gram(+).

La reacción global de una serie de ß-oxidación es:

("n" hace referencia al número de carbonos de la cadena del ácido graso)

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Las cuatro enzimas de la ß-oxidación mitocondrial son proteínas solubles independientes, como en las bacterias Gram(+). La reacción global de una serie de ß-oxidación es: ("n" hace referencia al número de carbonos de la cadena del ácido graso)

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La beta oxidación es catalizada por un conjunto específico de enzimas. Las coenzimas, como el NAD+ y el FAD, son necesarias como aceptores de electrones.

Bibliografía

1. 4.VSeguir C. Beta oxidacion2 [Internet]. SlideShare. [citado el 11 de agosto de 2024]. Disponible en: https://es.slideshare.net/slideshow/beta-oxidacion2/42435187