Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-221

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¿Cómo producen ATP las células? Rutas de liberación de energía 187
Cada gramo de lípidos en la dieta contiene 9 kcal (38 kJ), más del 
doble de energía de 1 g de glucosa o aminoácidos, que tienen alrede-
dor 4 kcal (17 kJ) por gramo. Los lípidos son ricos en energía, ya que 
son muy reducidos, es decir, que tienen muchos átomos de hidrógeno 
y pocos átomos de oxígeno. Cuando está completamente oxidado en la 
respiración aeróbica, una molécula de un ácido graso de seis carbonos 
genera hasta 44 ATP (en comparación con 36 a 38 ATP para una 
molécula de glucosa, que también tiene seis carbonos).
Tanto el glicerol como los componentes de los ácidos grasos de 
un triacilglicérido (vea la fi gura 3-12 para estructuras) se utilizan como 
combustible; el fosfato se añade al glicerol, convirtiéndolo en G3P u otro 
compuesto que entra en la glucólisis. Los ácidos grasos son oxidados 
y se dividen enzimáticamente en grupos acetilo de dos carbonos que 
se unen a la coenzima A; es decir, los ácidos grasos son convertidos a 
acetil CoA. Este proceso, que ocurre en la matriz mitocondrial, se llama 
b-oxidación (beta-oxidación). Las moléculas de acetil CoA formados 
por b-oxidación entran al ciclo del ácido cítrico.
Repaso
 ■ ¿Cómo puede una persona obtener energía a partir de una dieta baja 
en carbohidratos?
 ■ ¿Qué proceso debe ocurrir antes de que los aminoácidos entren a las 
rutas respiratorias aeróbicas?
 ■ ¿Dónde entran los ácidos grasos en la ruta respiratoria aeróbica?
8.4 RESPIRACIÓN ANAERÓBICA 
Y FERMENTACIÓN
OBJETIVO DE APRENDIZAJE
8 Comparar y contrastar la respiración anaeróbica y la fermentación. 
Incluir el mecanismo de formación de ATP, el aceptor fi nal de electrones 
y los productos fi nales.
La respiración anaeróbica, aquella que no utiliza oxígeno como el 
aceptor fi nal de electrones, es realizada por algunas procariotas que 
viven en ambientes anaeróbicos, como el suelo saturado de agua, 
aguas estancadas, y en los intestinos de los animales. Como en la 
respiración aeróbica, los electrones son transferidos en la respira-
ción anaeróbica, de la glucosa al NADH; mediante una cadena de 
transporte de electrones que se acopla a la síntesis de ATP, por qui-
miosmosis. Sin embargo, una sustancia inorgánica tal como el nitrato 
(NO3–) o el sulfato (SO42–) sustituyen el oxígeno molecular como 
aceptor terminal de electrones. Los productos fi nales de este tipo de 
respiración anaeróbica son el dióxido de carbono, una o más sustan-
cias inorgánicas reducidas, y ATP. La siguiente ecuación resume un 
tipo representativo de la respiración anaeróbica, que es parte del ciclo 
biogeoquímico conocido como el ciclo del nitrógeno (que se analiza 
en el capítulo 55).
 
C6H12O6 + 12 KNO3
Nitrato de 
potasio
6 CO2 + 6 H2O + 12 KNO2 + energía
Nitrato de 
potasio
(en los enlaces 
 químicos de ATP)
¡
 
Muchos organismos, incluyendo los seres humanos, dependen de otros 
nutrientes diferentes de la glucosa como fuente de energía. De hecho, 
por lo general, obtienen más energía mediante oxidación de ácidos 
grasos que por oxidación de la glucosa. Los aminoácidos derivados de 
la digestión de proteínas también se utilizan como moléculas de com-
bustible. Estos nutrientes se transforman en uno de los intermediarios 
metabólicos que ingresan en la glucólisis o en el ciclo del ácido cítrico 
(FIGURA 8-13).
Los aminoácidos se metabolizan por reacciones en las que se elimina 
primero al grupo amino (¬NH2), un proceso llamado desaminación. 
En los mamíferos y algunos otros animales, el grupo amino se convierte 
en urea (vea la fi gura 48-1 para la ruta bioquímica) y se excreta, pero la 
cadena de carbono se metaboliza y a la larga se utiliza como reactivo 
en uno de los pasos de la respiración aeróbica. El aminoácido alanina, 
por ejemplo, se somete a la desaminación para convertirse en piruvato, 
el aminoácido glutamato se convierte en α-cetoglutarato, y el aminoá-
cido aspartato produce oxaloacetato. El piruvato entra a la respiración 
aeróbica como el producto fi nal de la glucólisis, y la α-cetoglutarato y el 
oxaloacetato entran en la respiración aeróbica como intermediarios en 
el ciclo del ácido cítrico. En última instancia, las cadenas de carbono de 
todos los aminoácidos se metabolizan de esta manera.
Glucólisis
CARBOHIDRATOS
Transporte de 
electrones y 
quimiosmosis
Glucosa
G3P
Piruvato
Ciclo del 
ácido 
cítrico
Acetil 
coenzima 
A
GRASASPROTEÍNAS
Glicerol Ácidos 
grasos
Aminoácidos
NH3 H2O CO2
CO2
Productos 
finales:
FIGURA 8-13 Animada Energía de las proteínas, carbohidratos y 
grasas
Los productos del catabolismo de las proteínas, carbohidratos y grasas en-
tran en la glucólisis o el ciclo del ácido cítrico en varios puntos. Este diagrama 
muy simplifi cado ilustra sólo unas cuantas rutas catabólicas principales. 
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	Parte 2 Transferencia de energía a través de sistemas vivos 
	8 ¿Cómo producen ATP las células? Rutas de liberación de energía
	8.3 Producción de energía a partir de nutrientes diferentes a la glucosa
	Repaso
	8.4 Respiración anaeróbica y fermentación