Ejercicio resuelto de Metabolismo celular · Biología · 2026

Respecto a la ruta de oxidación de los ácidos grasos:

a) ¿En qué compartimentos celulares tiene lugar? (0,5)

b) ¿Qué y cuántos productos se generan como resultado de la oxidación de un ácido graso saturado de 18 átomos de carbono? ¿Cuál es el destino metabólico de cada uno de estos productos? (1,0)

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{¿En}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{compartimentos}}\mathbf{\text{celulares}}\mathbf{\text{tiene}}\mathbf{\text{lugar?}}\mathbf{\text{(0,5)}}$

La oxidación de los ácidos grasos, o beta-oxidación, tiene lugar sobre todo en la matriz mitocondrial, y también en los peroxisomas.

Los ácidos grasos se activan antes en el citosol, donde se unen a la coenzima A formando acil-CoA, y entran en la mitocondria mediante la lanzadera de la carnitina, porque la membrana mitocondrial interna es impermeable al acil-CoA. Ya dentro de la matriz se recorre la hélice de Lynen. Los peroxisomas se ocupan preferentemente de los ácidos grasos de cadena muy larga, que acortan antes de que la mitocondria termine el trabajo.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ntos}}\mathbf{\text{productos}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{generan}}\mathbf{\text{como}}\mathbf{\text{resultado}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{oxidaci}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{un}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{cido}}\mathbf{\text{graso}}\mathbf{\text{saturado}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{18}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{tomos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{carbono?}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{destino}}\mathbf{\text{metab}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{lico}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{uno}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{estos}}\mathbf{\text{productos?}}\mathbf{\text{(1,0)}}$

En cada vuelta de la beta-oxidación se cortan dos carbonos del extremo carboxilo y se obtienen un acetil-CoA, un NADH y un $FAD{H}_2$. Un ácido graso saturado de 18 carbonos da, por tanto, 9 moléculas de acetil-CoA, y para partirlo en nueve trozos hacen falta 8 vueltas:

$\text{acetil-CoA}={\displaystyle \frac{18}{2}}=9$

$\text{vueltas}={\displaystyle \frac{18}{2}}-1=8\Rightarrow 8NADH\text{ y }8FAD{H}_2$

Es decir, 9 acetil-CoA, 8 NADH y 8 $FAD{H}_2$.

El destino de cada producto es distinto. Los 9 acetil-CoA entran en el ciclo de Krebs, donde se oxidan por completo hasta $C{O}_2$ produciendo más NADH, $FAD{H}_2$ y GTP; en ayuno prolongado, parte de ese acetil-CoA se desvía en el hígado a la síntesis de cuerpos cetónicos. Los 8 NADH y los 8 $FAD{H}_2$ ceden sus electrones a la cadena de transporte electrónico de la membrana mitocondrial interna, donde el gradiente de protones que generan mueve la ATP-sintasa y se obtiene ATP por fosforilación oxidativa; el aceptor final de esos electrones es el oxígeno, que se reduce a agua.

De ahí que las grasas sean la reserva energética más rentable: un ácido graso de 18 carbonos alimenta a la vez el ciclo de Krebs con nueve acetilos y la cadena respiratoria con dieciséis coenzimas reducidas.