Procesos Metabólicos: Beta Oxidación, Fermentación y Fosforilación
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Beta oxidación de ácidos grasos
Los ácidos grasos se oxidan en la matriz mitocondrial mediante la beta oxidación. Este proceso se desarrolla en cuatro etapas:
- 1. Oxidación del acil-CoA: Se forma un doble enlace entre los carbonos alfa y beta, generando una molécula de FADH₂.
- 2. Hidratación: Se hidrata el doble enlace formado.
- 3. Oxidación por deshidrogenación: El carbono beta adquiere un grupo cetónico, formándose NADH + H⁺.
- 4. Tiolisis: Mediante otra molécula de CoA, se separa un acetil-CoA y queda un acil-CoA con dos átomos de carbono menos que el que inició el ciclo.
Fermentación y Respiración Celular
Fermentación
Es una oxidación incompleta en la que el aceptor final es un compuesto orgánico. Es un proceso anaeróbico donde el ATP se forma exclusivamente por fosforilación a nivel de sustrato.
Respiración celular
Consiste en la oxidación completa de los compuestos orgánicos, donde el aceptor final es una sustancia inorgánica. Además de la fosforilación a nivel de sustrato, ocurre la fosforilación oxidativa a través de la cadena respiratoria.
Tipos de Fosforilaciones
- Fosforilación a nivel de sustrato: Reacción acoplada entre una molécula que posee un grupo fosfato y ADP. El fosfato se hidroliza y la energía liberada permite transferir el grupo fosfato al ADP para formar ATP.
- Fosforilación por quimiosmosis: Ocurre gracias a la ATP sintetasa. Según la teoría de Mitchell, los electrones cedidos por una molécula que se oxida pasan a una cadena transportadora, impulsando protones a través de una membrana y generando un gradiente electroquímico.
- Fosforilación oxidativa (mitocondria): La cadena transportadora de electrones se localiza en la membrana interna mitocondrial. El transporte de electrones impulsa protones al espacio intermembranoso. A través de la ATP sintetasa se forma ATP y los electrones pasan a un aceptor final que, en condiciones aeróbicas, es el oxígeno.
- Fotofosforilación (cloroplasto): Tiene lugar en la fase luminosa. La energía de la luz incide sobre las clorofilas de la membrana tilacoide, impulsando un transporte de electrones desde el agua hasta el NADP⁺, lo que permite el bombeo de protones al espacio interno de los tilacoides. Posteriormente, mediante las ATP sintetasas, se sintetiza ATP.