Bioquímica · Ruta metabólica
β-Oxidación de ácidos grasos !
En el ayuno, la mitocondria corta los ácidos grasos de dos en dos carbonos: da acetil-CoA, NADH y FADH₂ y mucha más energía que la glucosa.
Actualizado 2026-11-01
Mapa interactivo
Balance: FADH₂ +7NADH +7
Datos clave
- Ocurre en la matriz mitocondrial; los ácidos grasos de cadena larga entran con la lanzadera de carnitina (CPT-I es el paso regulado).
- Cada vuelta: oxidación (FAD) → hidratación → oxidación (NAD⁺) → tiólisis; sale 1 acetil-CoA.
- Palmitato (16 C): 7 vueltas → 8 acetil-CoA, 7 FADH₂ y 7 NADH; unos 106 ATP netos (108 menos 2 de la activación).
- El malonil-CoA inhibe la CPT-I: la síntesis y la oxidación de grasa no ocurren a la vez.
- Los ácidos grasos de cadena media (MCT) entran sin carnitina; los de cadena muy larga empiezan en el peroxisoma.
En detalle
- Activación: en la membrana externa la acil-CoA sintetasa forma acil-CoA (ATP → AMP + PPi).
- CPT-I (membrana externa) cambia la CoA por carnitina: acilcarnitina. Es el paso que frena el malonil-CoA.
- La translocasa de carnitina-acilcarnitina (CACT) intercambia acilcarnitina hacia adentro por carnitina libre hacia afuera.
- CPT-II (cara interna de la membrana interna) devuelve la CoA: acil-CoA en la matriz y carnitina libre.
- En la matriz se repiten las cuatro reacciones hasta partir toda la cadena en acetil-CoA.
- Insaturados: necesitan una isomerasa (y una 2,4-dienoil-CoA reductasa con NADPH). Impares: la última vuelta deja propionil-CoA.
- También llamado
- Beta-oxidación mitocondrial, Hélice de Lynen
Regulación
- El glucagón y la adrenalina activan la lipasa sensible a hormonas y aumentan los ácidos grasos libres que llegan al hígado y al músculo.
- La insulina frena la lipólisis y, vía ACC y malonil-CoA, cierra la entrada por CPT-I.
- El ayuno y el PPARα aumentan las enzimas de la β-oxidación; un NADH o acetil-CoA alto la frena.
Los pasos, uno a uno
- Entrada · Acil-CoA sintetasa de cadena larga (ACSL) irreversible Palmitato + coenzima A + ATP → Acil-CoA + AMP + pyrophosphateActiva el ácido graso en el citosol uniéndolo a la CoA; gasta dos enlaces de alta energía (ATP → AMP). Luego entra por la lanzadera de carnitina.Si falla: La entrada a la mitocondria (CPT-I, translocasa, CPT-II) es donde fallan el déficit de carnitina y el de CPT-II.
- Paso 1 · Acil-CoA deshidrogenasa (VLCAD, MCAD, SCAD según la longitud) irreversible Acil-CoA + FAD → trans-Δ²-Enoil-CoA + fadh2Primera oxidación: forma un doble enlace trans entre C2 y C3; los electrones van al FAD y de ahí, por la ETF, a la ubiquinona.Si falla: El déficit de MCAD es el defecto de la β-oxidación más común: hipoglucemia hipocetósica con el ayuno. La hipoglicina bloquea esta misma enzima. Déficit de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media (MCAD) →
- Paso 2 · Enoil-CoA hidratasa trans-Δ²-Enoil-CoA + H₂O ⇌ L-3-Hidroxiacil-CoAAñade agua al doble enlace y forma L-3-hidroxiacil-CoA.Si falla: En las cadenas largas esta actividad y las dos siguientes las hace la proteína trifuncional mitocondrial (HADHA/HADHB).
- Paso 3 · 3-Hidroxiacil-CoA deshidrogenasa (HADH; LCHAD en cadena larga) L-3-Hidroxiacil-CoA + NAD⁺ ⇌ 3-Cetoacil-CoA + NADHSegunda oxidación: el alcohol pasa a grupo ceto y se forma NADH.Si falla: Déficit de LCHAD: hipoglucemia, miocardiopatía y retinopatía; la madre de un feto afectado puede presentar hígado graso agudo del embarazo o síndrome HELLP.
- Paso 4 · β-Cetotiolasa (3-cetoacil-CoA tiolasa) 3-Cetoacil-CoA + coenzima A ⇌ Acil-CoA + Acetil-CoAUna CoA nueva corta los dos últimos carbonos: sale un acetil-CoA y queda un acil-CoA 2 C más corto que vuelve a empezar.Si falla: El acetil-CoA va al ciclo de Krebs o, en el hígado en ayuno, a los cuerpos cetónicos.
Correlación clínica
- Los defectos de la β-oxidación (MCAD, VLCAD, LCHAD, CPT-II, carnitina) dan hipoglucemia hipocetósica con el ayuno o la fiebre.
- El perfil de acilcarnitinas por espectrometría de masas en tándem del tamizaje neonatal detecta muchos de ellos.
- La hipoglicina del ackee inhibe las acil-CoA deshidrogenasas: hipoglucemia grave (enfermedad del vómito de Jamaica).
- El corazón obtiene la mayor parte de su ATP de la β-oxidación en reposo.
Rutas
- Ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico)
- Cetogénesis (síntesis de cuerpos cetónicos)
- Síntesis de ácidos grasos (lipogénesis)
Enfermedades relacionadas
- Déficit de acil-CoA deshidrogenasa de cadena media (MCAD)
- Déficit primario de carnitina
- Déficit de carnitina palmitoiltransferasa II (CPT-II)
- Enfermedad del vómito de Jamaica (intoxicación por ackee)
- Cetoacidosis diabética
Relacionadas
- Carnitina palmitoiltransferasa I (CPT-I)
- Acil-CoA deshidrogenasa de cadena media (MCAD)
- Carnitina (L-carnitina)
- Palmitato (ácido palmítico)
- Acetil-CoA
- Lanzadera de carnitina
- Malonil-CoA
- Lipasa sensible a hormonas (HSL)
- NAD⁺ (nicotinamida adenina dinucleótido)
- ATP (adenosín trifosfato)
- Ciclo de Krebs (ciclo del ácido cítrico)
- Cetogénesis (síntesis de cuerpos cetónicos)
- Ácidos grasos impares y metabolismo del propionato
- Oxidación peroxisomal (β- y α-oxidación)
Póngase a prueba
Piense la respuesta y toque la pregunta para verla.
¿Qué rinde cada vuelta de la β-oxidación?
1 FADH₂, 1 NADH y 1 acetil-CoA, y el acil-CoA queda 2 carbonos más corto.
¿Cuántas vueltas necesita el palmitato y cuántos acetil-CoA da?
7 vueltas y 8 acetil-CoA, porque la última vuelta parte un fragmento de 4 C en dos.
¿Qué molécula frena la entrada de ácidos grasos a la mitocondria?
El malonil-CoA, que inhibe la carnitina palmitoiltransferasa I (CPT-I).
¿Por qué los defectos de la β-oxidación dan hipoglucemia con cetonas bajas?
Sin acetil-CoA de la grasa el hígado no forma cetonas ni tiene energía para la gluconeogénesis, y los tejidos gastan más glucosa.
Información educativa, no es consejo médico. Ante un síntoma, consulte a un profesional de la salud.
Fuentes: Mitochondrial Fatty Acid Beta-Oxidation (Reactome, 2026); mitochondrial fatty acid beta-oxidation of saturated fatty acids (Reactome, 2026); Carnitine shuttle (Reactome, 2026); Textbook of Biochemistry for Medical Students, 6th ed. (Jaypee Brothers Medical Publishers (Vasudevan DM, Sreekumari S, Vaidyanathan K), 2011).
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