T.17 CATABOLISMO DE ÁCIDOS GRASOS 1. INTRODUCCIÓN

T.17 CATABOLISMO DE ÁCIDOS GRASOS
1. INTRODUCCIÓN
-La oxidación de ácidos grasos hasta acetil-CoA ruta energética muy importante.
-Los electrones eliminados de los ác. grasos durante la oxidación pasan a la cadena respiratoria.
-Los acetil-CoA formados pueden oxidase completamente a CO2 en el ciclo de Krebs.
-Rutas alternativas del acetil-CoA:
a) En el hígado: puede convertir cuerpos cetónicos, combustibles cuando no hay glucosa.
b) En las plantas superiores: como precursor biosintético.
2. DIGESTIÓN, MOVILIZACIÓN Y TRANSPORTE DE GRASAS
Fuentes de ácidos grasos:
a) Grasas consumidas.
b) Grasas almacenadas en los adipositos.
c) Grasas sintetizadas.
-Los vertebrados obtienen grasas de la dieta, las almacenan en tejidos adiposos y, en elhígado,
convierten en grasas los glúcidos en exceso.
1º) Triacilglicéridos digeridos son convertidas en micelas de ácidos biliares y triacilgliceridos, por las
sales biliares.
2º) Las micelas son más accesibles a las lipasas hidrosolubles en el intestino, que convierten los
triacilgliceroles en monoacilgliceroles y diacilgliceroles, ác. grasos libres y glicerol.
3º) Estos productos difunden hacia el interior de las cél. epiteliales del intestino, donde se convierten
nuevamente en triacilgliceroles y se empaquetan con el colesterol y proteínas formando
quilomicrones.
Apolipoproteínas: proteínas que se unen (formando lipoproteínas) y transportan lípidos entre órganos.
Combinaciones de lípidos y proteínas forman (según su densidad):
a) VLDL: Quilomicrones y lipoproteínas de muy baja densidad
b) VHDL: lipoproteínas de alta densidad.
4º) Los quilomicrones pasan desde la mucosa intestinal al sistema linfático, de ahí a la sangre que los
transporta al músculo y tejido adiposo.
5º) En los capilares de estos tejidos, la lipoproteína lipasa hidroliza los triacilgliceroles a ác. grasos y
glicerol. Los ácidos grasos tienen diversos cometidos:
a) Músculo: los ác. grasos se oxidan para obtener energía.
b) Tejido adiposo: se reesterifican para su almacenamiento en triacilgliceroles.
6º) Los restos de los quilomicrones (algunos triacilgliceroles, colesterol, apolipoproteínas) llegan al
hígado y son captados por endocitosis
7º) Los triacilgliceroles que entran en el hígado:
a) Son oxidados para obtener energía.
b) Precursores para la síntesis de cuerpos cetónicos.
8º) Cuando hay exceso de ác. grasos, se convierten en triacilgliceroles y se empaquetan formando VLDL,
que serán transportados a tejidos adiposos, donde son almacenados en adipocitos.
ESTRUCTURA DE UN QUILOMICRON
Superficie: fosfolípidos, con las cabezas orientadas hacia la fase acuosa.
Interior: triacilgliceroles.
Apolipoproteínas: actúan como señales para la captación y metabolismo del contenido de los quilomicrones
MOVILIZACIÓN DE TRIACILGLICEROLES
1º) Niveles bajos de glucosa activan el glucagón.
2º) El glucagón se une a su receptor en la membrana del adipocito.
3º) Estimula la adenil ciclasa, para producir AMPcíclico.
4º) Se activa la PKA, que fosforila la lipasa sensible a hormona y moléculas de perilipina.
5º) La fosforilación de la peripilina permite el aceeso de la lipasa sensible a hormona a la superficie de
la gotícula de lípido.
6º) Esta hidroliza triacilgliceroles a ácidos grasos.
7º) Los ácidos grasos abandonan el adipocito, se unen a la albúmina sérica y se transportan por la sangre.
8º) Se liberan de la albúmina y entran en un miocito.
9ª) En el miocito, los ácidos grasos se oxidan a CO2 y la energía se conserva en forma de ATP.
ENTRADA DEL GLICEROL EN LA GLUCÓLISIS
1º) El glicerol liberado por las lipasa es fosforilado por la glicerol quinasa.
2º) El glicerol 3-fosfoto se oxida a dihidroxiacetona fosfato.
3º) La dihidroxiacetona fosfato se convierte en gliceraldehído 3-fosfato por la triosa fosfato
isomerasa.
3. CATABOLISMO DE ÁCIDOS GRASOS
1º) Las acil-CoA sintetasas catalizan la formación de un enlace tioéster entre el carboxilo del ác. graso y
el grupo tiol del coenzima A, generando un acil graso-CoA. Gasto de ATP.
-El acil graso-CoA es formado en el lado citosólico de la membrana externa mitocondrial y puede:
a) transportarse al interior y ser oxidados para producir ATP
b) Utilizarse en el citosol para sintetizar lípidos de membrana
2º) Los ácidos grasos destinados a la oxidación mitocondrial se unen a la carnitina formando acilcarnitina (por la caritita aciltransferasa I).
El acil-CoA pasa a través de la membrana externa y se convierte en ester de carnitina en el espacio
intermembrana.
-El éster acil gras-carnitina penetra en la matriz mediante el transportador de acil-carnitina.
3º) El grupo acilo graso se transfiere desde la carnitina al coenzima A intramitondrial (por carnitina
aciltransferasa H). La carnitina vuelve a penetrar en el espacio intermembrana mediante el
transportador de acil-carnitina.
Resumen:
1) Esterificación con el CoA
2) Transesterificacion a la carnitina seguida de transporte
3) Transesterificación de nuevo con CoA
-Dos fondos separados de coenzima A y acil graso-CoA:
a) CoA de matriz mitocondrial: degradación oxidativa de piruvato, ác. grasos y algunos aás.
b) CoA citosólico: biosíntesis de ác. grasos.
RUTA DE LA β -OXIDACIÓN
-En cada paso, un grupo acetilo es eliminado en forma de acetil-CoA del extremo C´del ác. graso.
1º) Deshidrogenación: por 3 isozimas de acetil-CoA deshidrogenasa. Se reduce un FAD.
2º) Hidratación: por la enoil-CoA hidratasa.
3º) Deshidrogenación: por la β-hidroxiacil CA deshidrogenasa. Se reduce un NAD+,
4º) Tiolisis: por la acil CoA acetiltransferasa tiolasa. Productos: acetil-CoA y tiester de CoA.
BALANCE ENERGÉTICO (palmítico):
1) Activación: -2ATP
2) Acetil-CoA deshidrogenasa: 7FADH2, 10,5 ATP
3) β-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa: 7NADH; 17 ATP
4) Isocitrato deshidorgenasa: 8 NADH; 20 ATP
5) α-cetoglutarato deshidrogenasa: 8NADH; 20 ATP
6) Succinil-CoA sintetasa: 8 ATP
7) Succinatol deshidorgenasa: 8FADH2; 12 ATP
8) Malato deshidorgenasa: 8NADH; 20 ATP
Total: 106
Oxidación de un ác.graso monoinsaturado: un enzima adicional, la enol-CoA.
Oxidación de un ác.graso poliinsaturado: requiere un segundo enzima adicional, la 2,4-dienoil-CoA
reductasa.
Oxidación de ác. grasos de cadena impar: El sustrato del último paso es un acil CoA en el que el ac.
graso tiene 5 átomos de carbono. Cuando sufre la oxidación sus productos son acetil-CoA y propionilCoA. El acetil-CoA puede oxidarse a través del ciclo del ác. cítrico y el propionil-CoA entra en una ruta
diferente en la que participan 3 enzimas:
1) Propionil CoA carboxilasa
2) Metilmalonil-CoA epimerasa
3) Metilmalonil-CoA mutasa
4. CUERPO CETÓNICOS. CETOGÉNESIS
-El acetil-CoA formado en el hígado durante la oxidación de los ác. grasos puede:
a) Entrar en el ciclo del ác. cítrico.
b) Convertido en los cuerpos cetónicos, acetona, acetoato y D- β-hidroxibutirato
Diabetes y situaciones de inanición se da una sobreproducción de cuerpo cetónicos. En situaciones de
incremento de la gluconeogénesis, el ciclo del ácido cítrico se hace más lento y aumenta el ritmo de
conversión de acetil-CoA en acetoato.