Degradación De Biomoleculas

En el documental “Super-size Me” (Súper Engórdame, en español) Morgan Spurlock, un estadounidense decidió que durante 30 días consumiría alimentos del restaurante de comida rápida “McDonald’s”, agrandando su orden si el cajero se lo ofrecía. El resumen final de sus ganancias (si es que pueden ser llamadas de esa forma) son 11 kg, aumento en un 13% de su grasa corporal y disfunciones tantosexuales como hepáticas.
Pero, ¿cuál fue la causa de estas ganancias que se obtuvieron después de tan rigurosa dieta? Se tomará como referencia la Información Nutrimental de una “Big-Mac” (v. imágen) que según una investigación de William Harris es el elemento del menú con mayor demanda para explicar los efectos metabólicos que se desencadenaron en Morgan en los 30 días del reto. (Lista de InformaciónNutrimental Oficial publicada por McDonald’s Co. anexa al final).

Las grasas, que son 29 g de los 215 que pesa la Big Mac en su totalidad, son compuestos formados de cadenas largas de carbono e hidrógeno que pueden o no tener dobles enlaces llamadas ácidos grasos. Estas cadenas se condensan de tres en tres gracias a una molécula de 3 carbonos llamada glicerol (v. imagen) que es capaz de unirtres cadenas de ácidos grasos en cada uno de sus grupos alcohol (OH) (v. figura). A estos compuestos se les conoce como triglicéridos o triacilgliceroles (TAG).
Estos triglicéridos son la mayor fuente de energía del cuerpo, sin embargo, sólo se utilizan cuando la reserva de glucosa en el cuerpo ha sido agotada y su mecanismo de degradación es lento y complicado, por lo que se conocen mayormentecomo “moléculas de almacén de energía”.
El proceso mediante el cual se degrada a un triglicérido para convertirlo en energía se conoce como β-Oxidación, y comienza separando los ácidos grasos del glicerol, utilizando una enzima llamada “lipasa sensible a hormonas” que corta los ácidos grasos de ambas orillas del glicerol (R1 y R3), y después una lipasa específica retira la cadena del carbono delcentro (R2).
Si las cadenas de ácidos grasos tienen 12 carbonos o menos, se transportan dentro de la matriz mitocondrial de la célula sin colaboración de otras moléculas, pero si son cadenas más largas, se requiere de una molécula llamada carnitina que los lleva a la matriz mitocondrial, donde se convierten en sus derivados CoA. Después una enzima de la familia Acil CoA Deshidrogenasa (específicapara el tipo de cadena que se esté tratando) ataca al carbono 3 del ácido graso, conocido como carbono β y corta los dos carbonos anteriores a este. De manera que las cadenas se van cortando de dos carbonos en dos carbonos, y este procedimiento se repite (n/2)-1 veces (donde n es el número de carbonos que contenga el ácido graso). La producción total de cada ciclo es de un grupo acetilo (que entraal Ciclo de Krebs y produce 12 ATP), un NADH (que produce 3 ATP) y un FADH (que produce 2 ATP), y es por esto que se les conoce como las moléculas que proveen de mayor energía al cuerpo.
Sin embargo, como la información nutrimental nos lo muestra, grasas no es lo único que contiene una Big Mac sino que también tiene 25 g de proteínas, 46 g de carbohidratos y 75 mg de colesterol.
Loscarbohidratos por su parte se componen de carbono, hidrógeno y oxígeno pero generalmente están en cadenas cícilicas o anillos y el carbohidrato más representativo es la glucosa. La glucosa (v. imagen) entra en una vía de degradación llamada Glucólisis. En la glucólisis, una serie de reacciones logran que la glucosa pase de ser un compuesto de 6 carbonos a ser uno de 3, llamado Piruvato. Este procesogenera 4 ATP, y 2 NADH (que a su vez se convierten en 3 ATP cada uno) y 2 piruvatos. El piruvato más tarde entrará en el Ciclo de Krebs en forma de Acetil CoA, y se producen 12 ATP por cada molécula de Acetil CoA que entra.
Las proteínas se degradan en todas las células gracias a un proteasoma, que es un compuesto en forma de barril (v. imagen), capaz de cortar las proteínas en fragmentos peptídicos...