2.-Los sustratos del metabolismo oxidativo

Como la vida representa un trabajo constante de todas las células del organismo, se requiere de una hidrólisis constante de millones de moléculas de ATP y consecuentemente la reposición de este para que el proceso pueda continuar.

 Hay que recordar que una oxidación básicamente es un proceso que se produce por la incorporación de oxigeno (respiración aeróbica mitocondrial) pero tambien lo es la pérdida de aceptores de oxigeno (e- o H+`), en este caso (respiración anaeróbica o citoplasmática) es tambien posible producir ATP, pero su rendimiento es muchisimo menor.

 Los tres principios inmediatos son suministradores de acetilos (troncos de leña) que la coenzima A (seria la “pala”) introduce en un “horno” que es el ciclo tricarboxilico de Krebs. Para obtener estos acetilos los hidratos de carbono complejos han debido desdoblarse hasta glucosa, esta sufrir la glucolisis (ruta anaeróbica de 10 pasos) y el piruvato resultante aún debe sufrir su decarboxilación (dependiente de la vitamina B1 activa) que convertirá este compuesto de tres carbonos en otro de dos carbonos (acetilo). Las proteinas para uso energético se desdoblarán en aminoácidos suministradores del sustrato elemental que se incorpora en el ciclo de Krebs. Las grasas suministran los ácidos grasos, estos para penetrar en la mitocondria pueden hacerlo con su larga cadena alifática a través de una variedad de Coenzima A , el Acil-coenzima A que tiene la particularidad de precisar de la Carnitina para su funcionamiento. Una vez dentro de la mitocondria pasan por una “serreria” que acorta los largo “troncos” en “leños” de dos carbonos=acetilos (proceso conocido como betaoxidación), aptos para penetrar en el ciclo de Krebs en su primer escalón uniendose al oxalacetato (4 c), para formar ácido cítrico (6 c) y seguir las sucesivas decarboxilaciones generadoras de CO2 y energia para la fosforilización acoplada (transformación de ADP en ATP).

 

El ATP será el elemento que utilizará la célula para dar energía a las distintas reacciones y procesos fisiológicos del organismo (transporte activo de moléculas a través de las membranas celulares, contracción de músculos y ejecución del trabajo mecánico, síntesis de hormonas, membranas celulares y muchas otras moléculas esenciales, conducción de impulsos nerviosos, división y crecimientos celulares, etc.).

El ATP es un nucleótido compuesto por: 1) la base nitrogenada adenina, 2) el azúcar pentosa ribosa, y 3) tres radicales fosfato. Los dos últimos radicales fosfato están conectados con el resto de la molécula mediante los denominados “enlaces de fosfato de alta energía”. Cada uno de esos enlaces contiene aproximadamente 12000 calorías por mol de ATP, cifra muchas veces mayor que la energía almacenada en un enlace químico medio, de ahí el término “de alta energía”. Además, estos enlaces son muy lábiles, por lo que pueden dividirse instantáneamente a demanda siempre que se requiera energía. Cuando el ATP libera su energía (12000 cal) se separa un radical de ácido fosfórico y se forma difosfonato de adenosina (ADP).

 El ATP generado en la mitocondria se usa fuera de ella, existiendo en la membrana mitocondrial una nucleotido translocasa que intercambia una molecula de ATP que saca de la mitocondria por otra de ADP que introduce para que pueda seguir generandose la primera. Hay venenos que pueden bloquear esta translocación de ATP impidiendo su aprovechamiento eficaz.