Coinciden en el ACETIL-CoA, y a partir de él en el CICLO DE KREBS.
El razonamiento es este. Los hidratos de carbono se degradan por la GLUCÓLISIS, en el citosol, hasta ácido pirúvico; el piruvato entra en la mitocondria y el complejo piruvato deshidrogenasa lo descarboxila oxidativamente a acetil-CoA. Los triglicéridos se hidrolizan primero por LIPÓLISIS en glicerina y ácidos grasos; los ácidos grasos se activan en el citosol, entran en la mitocondria por la lanzadera de la carnitina y se degradan por BETA-OXIDACIÓN en la matriz, liberando acetil-CoA de dos en dos carbonos. Las dos rutas, partiendo de moléculas completamente distintas, desembocan en el mismo intermediario.
Por eso se dice que el acetil-CoA es la ENCRUCIJADA del catabolismo: en él confluyen también varios aminoácidos. A partir de ahí el camino es único: el acetilo se condensa con el oxalacetato y se oxida en el ciclo de Krebs, y las coenzimas reducidas ceden sus electrones a la cadena respiratoria.
En presencia de oxígeno, los productos finales son los MISMOS para los dos: DIÓXIDO DE CARBONO y AGUA, además de la energía recuperada en forma de ATP.
El dióxido de carbono procede de las descarboxilaciones: la del piruvato y las dos del ciclo de Krebs. El agua se forma al final de la cadena respiratoria, cuando el oxígeno, aceptor último de los electrones, se reduce en el complejo IV. Que los productos finales coincidan es la consecuencia lógica del apartado anterior: si las dos rutas confluyen en el acetil-CoA, a partir de ahí el destino del carbono es idéntico.
La única diferencia está en un producto secundario: la glicerina del triglicérido se fosforila y entra en la glucólisis, de modo que también acaba en dióxido de carbono y agua. Y en el hígado, cuando la beta-oxidación es muy intensa, una parte del acetil-CoA se desvía a cuerpos cetónicos.
Los LÍPIDOS, con mucha diferencia.
La razón de fondo es que sus carbonos están mucho más REDUCIDOS. En un ácido graso la cadena es prácticamente toda grupos
, sin oxígeno, mientras que en un glúcido casi cada carbono lleva ya un grupo hidroxilo, es decir, está parcialmente oxidado. Como la energía se obtiene al oxidar, el lípido parte de un estado mucho más alejado del dióxido de carbono, tiene más camino que recorrer y cede muchos más electrones a las coenzimas.
En cifras: una molécula de glucosa, de 6 carbonos, rinde entre 30 y 32 ATP. Una de ácido palmítico, de 16 carbonos, rinde en torno a 106 ATP. Por gramo, las grasas dan unas 9 kilocalorías frente a las 4 de los glúcidos, más del doble. Y a eso se añade que las grasas se almacenan ANHIDRAS, en gotas compactas, mientras que el glucógeno arrastra agua de hidratación, de modo que la ventaja por unidad de masa efectivamente almacenada es aún mayor. Esa es la razón de que la reserva a largo plazo de los animales sea el tejido adiposo y no el glucógeno.
En la MITOCONDRIA, y dentro de ella en dos compartimentos distintos.
En la MATRIZ MITOCONDRIAL ocurren la descarboxilación oxidativa del piruvato, la beta-oxidación de los ácidos grasos y el ciclo de Krebs, es decir, todo lo que confluye en el acetil-CoA y su oxidación completa hasta dióxido de carbono.
En la MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA, sobre todo en las crestas, ocurren el transporte de electrones y la fosforilación oxidativa: allí están los cuatro complejos de la cadena respiratoria y la ATP sintasa, y allí el oxígeno se reduce a agua y se obtiene la mayor parte del ATP.
Conviene precisar que las etapas PREVIAS a la confluencia ocurren fuera: la glucólisis en el citosol, y también en el citosol la lipólisis y la activación del ácido graso a acil-CoA. La mitocondria es, por tanto, el orgánulo donde los dos catabolismos se unen y se completan, y de ahí que se la llame la central energética de la célula.