La fosforilación oxidativa es el proceso por el que las mitocondrias fabrican la mayor parte del ATP, la molécula que las células usan como moneda de energía. Combina dos cosas: la oxidación de transportadores de electrones como el NADH y el FADH2, y la fosforilación del ADP para convertirlo en ATP. Ocurre en la membrana interna de las mitocondrias y consume oxígeno.

Cómo funciona

Los combustibles (glucosa, ácidos grasos, cuerpos cetónicos y aminoácidos) se descomponen primero hasta acetil-CoA. Este entra en el ciclo de Krebs, que genera NADH y FADH2 cargados de electrones. El proceso tiene dos partes.

• Cadena de transporte de electrones: una serie de cuatro complejos de proteínas pasa los electrones de uno a otro. El último los entrega al oxígeno, que se transforma en agua. En el camino se bombean protones desde el interior de la mitocondria hacia el espacio entre sus dos membranas.
• ATP sintasa: los protones vuelven a entrar a través de esta proteína, que funciona como una pequeña turbina. Ese flujo aporta la energía para unir un fosfato al ADP y formar ATP.

La clave es el gradiente de protones, es decir, la diferencia de concentración a ambos lados de la membrana. Esta teoría se llama quimiosmótica. Parte de la energía se pierde en forma de calor, y algunos tejidos usan proteínas desacoplantes para aumentar esa pérdida a propósito.

Comparada con la glucólisis, que sin oxígeno rinde 2 ATP por glucosa, la fosforilación oxidativa permite obtener en total unos 30 a 32 ATP por molécula de glucosa.

Relación con la dieta keto

Todas las vías de combustible convergen aquí, por eso es la meta final de la grasa y de las cetonas. Los ácidos grasos se degradan mediante la beta-oxidación y producen NADH, FADH2 y acetil-CoA; los cuerpos cetónicos, tras llegar a los tejidos, se convierten también en acetil-CoA. Con ambos combustibles la mitocondria alimenta la misma cadena respiratoria que con la glucosa.

Una diferencia práctica es el reparto de transportadores. La oxidación de grasas aporta proporcionalmente más FADH2 y la de glucosa produce más NADH en el citosol, de modo que los puntos de entrada a la cadena varían un poco.

Ideas erróneas frecuentes

• «La cetosis cambia la maquinaria de la mitocondria». La cadena respiratoria es la misma con cualquier combustible; cambia lo que llega a ella.
• «Se produce ATP en el ciclo de Krebs». El ciclo produce muy poco directamente; la mayor parte se genera después, en la cadena.
• «Las células de todo el cuerpo la usan igual». Los glóbulos rojos carecen de mitocondrias y obtienen su energía solo por glucólisis.

Contenido divulgativo elaborado por el equipo editorial de Ketocis. No sustituye el consejo de un profesional sanitario.

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