Ejercicio resuelto de Ciclo de Krebs · Biología · Asturias · 2026

Los músculos del cuerpo humano presentan fibras de contracción rápida, fibras de contracción lenta y fibras intermedias. Las fibras de contracción rápida utilizan como fuente principal de energía la glucosa derivada del glucógeno, que se cataboliza de forma anaeróbica. Estas fibras tienen el citoplasma muy grande, apenas tienen mitocondrias, se contraen rápidamente con gran fuerza, generan ácido láctico (lactato) y se fatigan rápido. En cambio, las fibras lentas son de metabolismo aeróbico, tienen muchas mitocondrias, se contraen lentamente con baja fuerza y están activas períodos largos sin fatigarse.


1. Indique, a partir de la información aportada en el enunciado, qué rutas metabólicas emplean las fibras de contracción lenta para obtener energía a partir de la glucosa. [1 punto]

2. Indique qué reacción química experimenta el piruvato (o ácido pirúvico) en las fibras de contracción lenta. Señale las moléculas implicadas y el compartimento celular donde ocurre. [1 punto]

3. Indique si serán o no igual de eficientes las fibras de contracción rápida y las fibras de contracción lenta en obtener energía a partir de grasas (triglicéridos). Justifique su respuesta. [0,5 puntos]

$\textbf{1. Indique, a partir de la información aportada en el enunciado, qué rutas metabólicas emplean las fibras de contracción lenta para obtener energía a partir de la glucosa. [1 punto]}$

El enunciado dice que estas fibras son de metabolismo $\textbf{aeróbico}$ y que tienen muchas mitocondrias, de modo que oxidan la glucosa por completo. Las rutas que emplean, encadenadas, son cuatro:

La $\textbf{glucólisis}$, en el citosol, que degrada la glucosa hasta dos moléculas de ácido pirúvico, con 2 ATP netos y 2 NADH.

La $\textbf{descarboxilación oxidativa}$ del piruvato, ya en la matriz mitocondrial, que lo convierte en acetil-CoA desprendiendo $\mathrm{CO_2}$ y reduciendo NAD$^+$.

El $\textbf{ciclo de Krebs}$, también en la matriz, donde el grupo acetilo se oxida por completo a $\mathrm{CO_2}$ y se obtiene GTP, NADH y $\mathrm{FADH_2}$.

La $\textbf{cadena respiratoria y la fosforilación oxidativa}$, en la membrana mitocondrial interna, donde los electrones del NADH y el $\mathrm{FADH_2}$ llegan hasta el oxígeno, que se reduce a agua, y la energía liberada se emplea en sintetizar la mayor parte del ATP.

El rendimiento total es del orden de 30 a 32 ATP por glucosa, unas quince veces el de la vía anaeróbica, lo que explica que estas fibras puedan mantener el esfuerzo durante períodos largos sin fatigarse.

$\textbf{2. Indique qué reacción química experimenta el piruvato (o ácido pirúvico) en las fibras de contracción lenta. Señale las moléculas implicadas y el compartimento celular donde ocurre. [1 punto]}$

Experimenta una $\textbf{descarboxilación oxidativa}$: pierde un carbono en forma de $\mathrm{CO_2}$ y el resto de la molécula se oxida y queda unido a la coenzima A. No es, por tanto, la reducción a lactato de las fibras rápidas, sino justo lo contrario, una oxidación, que es posible porque aquí sí hay oxígeno.

$\mathrm{CH_3\text{–}CO\text{–}COOH}+\mathrm{CoA\text{–}SH}+\mathrm{NAD^+}\ \longrightarrow\ \mathrm{acetil\text{–}CoA}+\mathrm{CO_2}+\mathrm{NADH}+\mathrm{H^+}$

Las moléculas implicadas son el ácido pirúvico como sustrato, la coenzima A, que recoge el grupo acetilo mediante un enlace rico en energía, y el $\mathrm{NAD^+}$, que actúa de aceptor de electrones y se reduce a NADH. La cataliza el complejo multienzimático de la piruvato-deshidrogenasa, que necesita además cinco coenzimas, entre ellas la tiamina-pirofosfato y el FAD.

Ocurre en la $\textbf{matriz mitocondrial}$, adonde el piruvato llega desde el citosol atravesando las dos membranas por un transportador específico. Es el paso que conecta la glucólisis con el ciclo de Krebs y es irreversible, por lo que a partir de él el carbono de la glucosa ya no puede volver a serlo.

$\textbf{3. Indique si serán o no igual de eficientes las fibras de contracción rápida y las fibras de contracción lenta en obtener energía a partir de grasas (triglicéridos). Justifique su respuesta. [0,5 puntos]}$

$\textbf{No serán igual de eficientes:}$ las fibras lentas obtienen energía de las grasas con normalidad y las rápidas prácticamente no pueden hacerlo.

La razón está en dónde ocurre el catabolismo de los ácidos grasos. Una vez hidrolizado el triglicérido, los ácidos grasos se activan a acil-CoA y se degradan por $\beta$-oxidación, que tiene lugar en la $\textbf{matriz mitocondrial}$, y el acetil-CoA que produce solo puede aprovecharse en el ciclo de Krebs y en la cadena respiratoria, que también son mitocondriales y exigen oxígeno. Las fibras lentas, ricas en mitocondrias y de metabolismo aerobio, tienen toda esa maquinaria; las rápidas, que según el enunciado apenas tienen mitocondrias y trabajan en anaerobiosis, carecen de ella.

Hay además un motivo de fondo: los ácidos grasos no tienen ninguna vía fermentativa. Un músculo puede sacar algo de ATP de la glucosa sin oxígeno, pero de la grasa no puede sacar nada.