Metabolismo Energético y Lípidos: Cadena de Transporte de Electrones, Ácidos Grasos y Esteroides

La cadena transportadora de electrones es un proceso crucial que se lleva a cabo en la membrana interna de la mitocondria. Consiste en el transporte de electrones de un complejo a otro, acompañado del traspaso de protones desde la matriz mitocondrial al espacio intermembrana. El último aceptor de electrones es el oxígeno molecular, que al recibir los electrones se reduce a agua.

Complejos de la Cadena de Transporte de Electrones

• Complejo I (NADH-ubiquinona oxidoreductasa o NADH deshidrogenasa): Transporta electrones desde el NADH a la coenzima Q.
• Complejo II (succinato deshidrogenasa): Única enzima del ciclo de Krebs unida a la membrana interna de la mitocondria, transfiere electrones desde el FADH2 a la coenzima Q.
• Complejo III (citocromo bc1 o complejo ubiquinona-citocromo c oxidoreductasa): Acopla la transferencia de electrones desde la ubiquinona al citocromo c.
• Complejo IV (citocromo c oxidasa): Conduce los electrones desde el citocromo c hasta el oxígeno, que se reduce a agua.

Fosforilación Oxidativa

La ATP sintasa produce ATP gracias al paso de protones del espacio intermembrana hacia la matriz mitocondrial. La producción de ATP depende de los equivalentes reductores (NADH y FADH2) que actúan en la cadena de transporte de electrones.

Inhibidores de la Cadena Respiratoria

Existen inhibidores específicos para cada complejo:

• Complejo I: Rotenona
• Complejo III: Antimicina A
• Complejo IV: Cianuro y monóxido de carbono

También existen inhibidores de la fosforilación oxidativa y del transporte de ATP-ADP:

• Atractilósido: Inhibe la adenina-nucleótido traslocasa.
• Oligomicina: Inhibe la fracción Fo de la ATP sintasa.

Desacoplantes de la Cadena Respiratoria

Los desacoplantes incluyen:

• Valinomicina
• Carbonil-cianuro
• Fenilhidrazona
• Dinitrofenol
• Termogenina: Desacoplante natural.

Lípidos: Estructura, Función y Clasificación

Los lípidos son un grupo diverso de moléculas orgánicas hidrofóbicas, insolubles en agua. Se diferencian en su estructura y función. Entre ellos encontramos:

• Triglicéridos: Almacenamiento y reserva de energía.
• Fosfolípidos y esfingolípidos: Componentes de las membranas celulares.
• Esteroides: Como el colesterol, precursor de hormonas esteroideas y ácidos biliares.

La degradación de los lípidos a nivel intestinal se realiza gracias a las enzimas digestivas y sales biliares, permitiendo su asimilación. Las lipoproteínas transportan los lípidos a los distintos tejidos.

Características Generales de los Lípidos

• Son insolubles en agua (hidrofóbicos).
• No forman polímeros, pero se agregan por interacciones hidrofóbicas.
• Desempeñan funciones biológicas variadas: almacenamiento de energía, componentes de membranas, protección, vitaminas, pigmentos, hormonas y mensajeros intracelulares.

Ácidos Grasos

Son ácidos carboxílicos de cadena larga con un único grupo carboxílico y una cola hidrocarbonada apolar. Difieren en la longitud de la cadena y en la presencia, número y posición de dobles enlaces. Las propiedades de los ácidos grasos dependen de la longitud de su cadena y del grado de insaturación.

Esteroides

Derivan del ciclopentanoperhidrofenantreno o esterano. Existen tres tipos principales:

• Colesterol: Constituye el 30-40% de las membranas en células animales y es precursor de sales biliares y hormonas esteroideas.
• Sales biliares: Actúan como detergentes en el intestino, emulsionando las grasas.
• Hormonas esteroidales: Incluyen glucocorticoides, mineralocorticoides y hormonas sexuales.

Lípidos de Almacenamiento

Los triacilglicéridos son moléculas apolares compuestas por glicerol unido a tres ácidos grasos. Funcionan como reservorio de energía animal y no forman parte de membranas biológicas.

Glicerofosfolípidos

Están constituidos por dos ácidos grasos esterificados al glicerol y un grupo de cabeza polar o cargado. Son los principales componentes de las membranas biológicas.

Esfingolípidos

Formados por esfingosina, un ácido graso de cadena larga y un grupo polar en la cabeza. Participan en las membranas plasmáticas de neuronas y en procesos de reconocimiento en la superficie celular. La porción glucídica de ciertos esfingolípidos define los grupos sanguíneos.

Eicosanoides

Derivan del ácido araquidónico. Actúan localmente y no son transportados por el torrente sanguíneo. Se clasifican en prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos. Poseen diversas funciones relacionadas a la señalización celular en procesos de inflamación, coagulación sanguínea y respuesta inmune.