Acidos grasos

CATABOLISMO DE LOS
ÁCIDOS GRASOS
1
β-Oxidación de Ácidos Grasos




Ocurre en tejidos como: Hígado, músculo
esquelético, corazón, riñón, tej. Adiposo,
etc.
Comprende la oxidación del carbono β del
ácido graso.
Ocurre en las MITOCONDRIAS.
Antes debe ocurrir:
1.
2.
Activación del ácido graso (requiere energía
en forma de ATP)
Transporte al interior de la mitocondria
2
1) Activación del ácido graso
O


Ocurre en el Citosol.
La reacción es
catalizada por la
TIOQUINASA.
R
CH2
CH2
C
OH
+
CoA
SH
ATP
TIOQUINAS A
Mg ++
Pirofosfatasa
2 Pi
AMP + PPi
O
R
CH2
CH2
C
S
CoA
Acil CoA
3
2) Transporte de Acil-CoA al interior de la
mitocondria.
4
β- Oxidación de Ac. Grasos
5
Después de la activación, los ésteres de ac.
Grasos con CoA entran a la mitocondria para
ser procesados.
β-Oxidación
 Los ácidos grasos son procesados por las
mismas 5 etapas cíclicas.
 Se remueven 2 carbonos por ciclo
 Se produce una molécula de Acetil-CoA en
cada ciclo.
 El acetil-CoA producido entra en el ciclo de
Krebs para producir energía.
6
¿Porqué se llama β-Oxidación?
En este proceso el carbono β del ác. Graso se
oxida a una cetona y luego a un tioéster.
7
Acil-CoA del paso
de activación
Se obtienen 5ATP por ciclo de b-Oxidación
8
INTERRELACION CON
EL CICLO DE KREBS
•Los acetilos formados en la bOXIDACIÓN ingresan al CICLO
DE KREBS para su oxidación
total a CO2.
•Los NADH y FADH2 producidos
en el CICLO DE KREBS forman
ATP en la mitocondria
(FOSFORILACIÓN
OXIDATIVA)
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•En cada ciclo se pierden 2 átomos de C en forma de AcetilCoA.
•Para degradar completamente un ac. Graso de 16 C hacen
faltan 7 ciclos de β-Oxidación.
Nº de ciclos = (nº de C) – 1
2
•En cada ciclo se produce 1 molécula de FADH2 y otra de
NADH:
FADH2= 2ATP
NADH= 3ATP
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Balance neto de Energía
Ácido Caprilico
(8 carbonos)
Ácido Palmítico
(16 carbonos)
Uniones
~P
Cantidad de ciclos
Consumo para activación inicial
Uniones
~P
3
7
-2
-2
ATP producidos en la βOxidación (5/ ciclo)
+15
+35
ATP producidos en Ciclo de
Krebs (12/ acetil CoA)
+48
+96
ATP Totales
61
129
11
BIOSINTESIS DE ÁCIDOS GRASOS
12





Cuando la ingesta supera las necesidades energéticas,
el exceso se almacena como reserva en forma de
grasas.
Los restos de acetil-CoA provenientes de la β-oxidación
y de la degradación de glucosa o de las cadenas
carbonadas de algunos aa, pueden utilizarse para
sintetizar nuevos ac. Grasos.
Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados
como grasa de depósito.
La síntesis de ac. Grasos de hasta 16 C ocurre en el
citoplasma y se conoce como SINTESIS DE NOVO.
La elongación de ac. Grasos preexistentes se realiza en
las mitocondrias.
13
SINTESIS
DE
NOVO
(SINTESIS CITOPLASMÁTICA DE AC. GRASOS)




Los ac. grasos se sintetizan en el citosol a
partir de acetil-CoA que se produce en la
mitocondria por lo tanto es necesario que
estos últimos sean transportados afuera de
las mitocondrias.
La membrana mitocondrial interna es
impermeable a acetil-CoA.
La manera en que salen es como citrato
mediante un transportador de tricarboxilatos.
Se usa NADPH como fuente de H para las
reducciones.
14
SALIDA DE ACETILOS DE
LA MITOCONDRIA AL CITOSOL
15
Etapas de la Síntesis de Ac. Grasos
Comprende:
1. Formación de malonil-CoA.
2. Reacciones catalizadas por el
complejo multienzimático de la
Ácido graso sintetasa.
16
1)Formación de malonil-CoA



Es una carboxilación que requiere HCO3- como fuente de
CO2.
Cataliza: acetil-CoA carboxilasa que usa biotina (vit B7)
como coenzima.
Es el principal sitio de regulación de la síntesis de ac.
Grasos.
O
H3C
C
S
acetil-CoA
CoA + CO2
acetil-CoA
carboxilasa
ATP
COO- O
H2C
ADP + Pi
C
S
CoA
malonil-CoA
17
2)Reacciones de la acido graso sintetasa


Cataliza la síntesis de ac. Grasos de hasta 16 C.
Formada por 2 subunidades, cada una con 3
dominios:

Dominio 1: ingreso de sustratos y unidad de
condensación. Contiene 3 enzimas:
• Acetil transferasa (AT)
• Malonil transferasa (MT)
• Enzima condensante (KS) con resto de Cys.
• Dominio 2: unidad de reducción. Contiene 3 enzimas:
• Cetoacil reductasa (KR)
• Hidroxiacil deshidratasa (HD)
• Enoil reductasa (ER)
• Posee la porción transportadora de acilos ACP.
Una subunidad de Acido
Graso Sintetasa.
• Dominio 3: liberación de ácidos grasos. Posee la
enzima:
• Deacilasa.
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1)Transferencia de acetato.
Una molécula de acetil-CoA
ingresa y la acetil transferasa
(AT) transfiere el resto acetilo
al sitio activo de la enzima
condensante (KS).
19
2)Transferencia de malonilo.
El malonil-CoA formado
ingresa y se une al
residuo de
Fosfopanteteína de la
Proteína Transportadora
de Acilos (ACP) por
acción de la malonil
transferasa (MT).
20
3)Condensación de acetilo con
malonilo
•El carboxilo libre del
malonilo se separa
como CO2.
•Se produce la unión de
acetilo y malonilo
catalizada por la enzima
condensante (KS) para
formar ceto-acil ACP.
•Se libera el acetilo de
la enzima condensante.
21
4) Primera reducción( reducción del grupo
ceto)
El ceto-acil ACP
formado se reduce
a hidroxi-acil
ACP por acción
de la ceto-acil
reductasa (KR).
22
5)Deshidratación
Se pierde una
molécula de agua,
reacción catalizada
por la hidroxi acil
deshidratasa (HD).
23
6)Segunda reducción
(Saturación del enlace C-C)
El compuesto insaturado es
hidrogenado por acción de la
enoil reductasa (ER).
24
La cadena en elongación
unida al grupo
fosfopanteteína de la ACP es
translocada al residuo de
cisteína de la enzima
condensante (KS).
Translocación
El grupo fosfopanteteína
queda libre para la unión a
malonilo comenzando un
nuevo ciclo.
El ciclo se repite hasta llegar
a ac. Grasos de 16 C.
Los H necesarios para las
reducciones provienen de
NADPH que se obtiene en la
vía de las pentosas y en
menor cantidad por la
enzima málica que convierte
el piruvato en malato para
su salida al citosol
(transporte de acetilos)
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RESUMEN: Pasos de la
biosíntesis de Ac. Grasos.
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Estequiometria de la síntesis
de ácido palmítico
7 acetil-CoA + + 7 ATP
7 malonil-CoA + 7 ADP + 7 Pi
acetilCoA + 7 malonilCoA + 14 NADPH + 7 CO2
Palmitato + 7 CO2 + 14 NADP+ + 8 CoASH
8 acetil-CoA + 7 ATP+ 14 NADPH
palmitato+ 14 NADP++ 8 CoASH + 7 ADP + 7 Pi
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