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Universidad Autónoma Metropolitana

Unidad Xochimilco

Energía y Consumo de Sustancias Fundamentales

Tronco Común divisional de CBS

Prof. Jorge Joel Reyes Méndez

Integrantes:

Fuentes Romero Ivette.Patricio Anaicela.

Salazar Gutiérrez Adriana.Zavaleta González Nadia Esther.

Universidad Autónoma Metropolitana

Unidad Xochimilco

Energía y Consumo de Sustancias Fundamentales

Exposición :β- Oxidación

Prof. Jorge Joel Reyes Méndez

Integrantes:

Fuentes Romero Ivette.Patricio Anaicela.

Salazar Gutiérrez Adriana.Zavaleta González Nadia Esther.

DEGRADACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS

• Al romperse el enlace entre átomos de Carbono α y β se forma acetil-CoA

• En algunos organismos el Carbono más lejano del grupo carboxilo puede oxidarse mediante ω-oxidación.

• La acil-CoA cataliza y se encuentra en la membrana externa

• El transportador dentro de la mitocondria es la carnitina

• Cada molécula de acil-CoA se encuentra derivada de la carnitina.

TRANSPORTE DE ÁCIDOS GRASOS EN LA MITOCONDRIA

Β-oxidación de acil-CoAFormada de 4 reacciones producidas en la matriz mitocondrial. Cada ciclo forma acetil-CoA y 1 acil-CoA con dos Carbonos menos.•Esta la cataliza la carnitina transferasa I.•Una proteína transportadora dentro de la membrana mitocondrial transfiere de acil-carnitina a la matriz mitocondrial.•La acil-CoA se regenera por carnitina acil transferasa II .•La carnitina se devuelve al espacio intermembranal por la proteína transportadora y reacciona con otra acil-CoA.

• La ruta comienza con una reacción de oxido reducción catalizada por acil-CoA deshidrogenasa. Se separa 1 átomo de Hidrógeno con 1 Carbono α y β y se transfiere a un FAD unido a una enzima.

• La segunda reacción que cataliza la enoil- CoA, comporta una hidratación del doble enlace entre los carbonos β y α.

• Se oxida el grupo hidroxilo. La producción de una β-cetoacil-CoA la cataliza la β-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa.

• Finalmente, la tiolasa (β-cetoacil-CoA tiolasa) cataliza la rotura Cα-Cβ. Rotula Tiolitica

• Durante cada ciclo posterior, se separa un fragmento de dos carbonos. Denominado Espiral de β- Oxidación

• Se rompe un acil- CoA de cuatro carbonos para formar dos moléculas de acetil- CoA.

Resumen: Oxidación de la palmitoil-CoA

• Las moléculas de acetil-CoA producidas por la oxidación de los ácidos grasos se convierte en el ciclo del acido cítrico en CO2 y H2O al formarse NADH y FADH2.

• La energía que se libera de estos dos moléculas, posteriormente se utilizan en la síntesis de ATP mediante la fosforilación oxidativa.

Oxidación total de un ácido graso

• Oxidación aeróbica, genera muchas moléculas de ATP.• La oxidación de cada NADH proporciona 2.5 moléculas

de ATP. El rendimiento de ATP por oxidación de la palmiotoil-CoA que genera 7 FADH2, 7 NADH y 8 acetil-CoA para formar CO2 y H2O se calcula de la siguiente manera:

• La formación de palmitoil- CoA a partir de ácido palmítico utiliza dos equivalentes de ATP. La síntesis neta de ATP por molécula de palmitoil-CoA es 106 moléculas de ATP.

• La oxidación del acido palmítico genera mas energía que el de la glucosa debido a que el acido palmítico es una molécula mas reducida.

β OXIDACIÓN EN LOS PEROXISOMAS

• La β-oxidación se puede producir dentro de los peroxisomas.

• En los animales la β-oxidación corta los ácidos grasos de cadenas muy largas.

• Los ácidos grasos de cadena mediana se cortan dentro de la mitocondria.

• En la mayoría de los tejidos vegetales los ácidos grasos representan una fuente de energía muy grande.

• La acetil-CoA que se produce en la β-

oxidación de los peroxisomas se convierten hidratos de carbono.

• La membrana peroxisómica posee una actividad acil-CoA ligasa que es específica de los ácidos grasos de cadena larga.

• Las carnitinas aciltransferasas peroxisómicas catalizan la transferencia de estas moléculas al interior de los peroxisomas, donde se oxidan para formar acetil-CoA y moléculas de acil-CoA de cadena media.

• Las acil-CoA de cadena media se degradan mediante β-oxidación dentro de las mitocondrias.

• Existen diferencias entre la β-oxidación peroxisómica y la que se realiza en la mitocondria.

• La reacción inicial en la ruta peroxisómica está catalizada por una enzima diferente, esta reacción es una deshidratación que cataliza una acil-CoA oxidasa.

• En segundo lugar, las dos reacciones siguientes de la β-oxidación peroxisómica están catalizadas por dos actividades enzimáticas (enoil-CoA hidrasa y 3-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa) que se encuentran en la misma molécula proteica.

• Finalmente, la última enzima de la ruta (β-cetoacil-CoA tiolasa)

tiene una especificidad por el sustrato diferente de la de su versión mitocondrial, ya que no une de forma eficaz las acil-CoA de cadena media.

Cuerpos Cetónicos

En un proceso que se denomina cetogénesis, las moléculas de acetil-CoA se convierten en acetoacetato, β-hidroxibutirato y acetona, un grupo de moléculas que se denominan cuerpos cetónicos.

En la β-oxidación, los ácidos grasos se degradan mediante la ruptura del enlace entre los átomos de carbono α y β. Los cuerpos cetónicos se producen a partir de las moléculas sobrantes de acetil-CoA.

La formación de cuerpos cetónicos, que tiene lugar dentro de la matriz de las mitocondrias hepáticas, comienza con la condensación de dos acetil-CoA para formar acetoacetil-CoA. A continuación la acetoacetil-CoA se condensa con otra acetil-CoA para formar β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA (HMG-CoA). En la reacción siguiente, la HMG-CoA se fracciona para formar acetoacetato y acetil-CoA. Luego el acetoacetato se reduce para formar β-hidroxibutirato. La acetona se forma por la descarboxilación espontánea del acetoacetato cuando la concentración de esta última molécula es elevada.

Diversos tejidos, especialmente el músculo cardíaco y el músculo esquelético, utilizan los cuerpos cetónicos para generar energía. Durante la inanición prolongada (en ausencia de suficiente glucosa) el cerebro utiliza los cuerpos cetónicos como fuente de energía. Debido a que el hígado no tiene β-cetoácido-CoA transferasa, no puede utilizar como fuente de energía los cuerpos cetónicos. Estas reacciones son reversibles

.

Conversión de los cuerpos cetónicos en acetil-CoA.

Referencias Bibliográficas

• Mckee James R.Bioquímica: LA BASE MOLECULAR DE LA VIDA tercera edición. Madrid: 2003, editorial Mc Graw Hill Interamericana.