diapositivas bioquimica iii segmento, biosintesis de acidos grasos
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BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS
ACIDOS GRASO
S
ESTERES DE COLESTEROL
FOSFOLIPIDOS
TRIACILGLICERIDOS
EICOSANOIDES
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 degradación de glucosa o de las cadenas carbonadas de algunos aa, pueden utilizarse para sintetizar nuevos AG.
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. 3
GENERALIDADES
Ruta Biosíntesis ácidos grasos
Localización rutas
Al igual que el proceso gluconeogénesis es en cierta forma inverso a la glicólisis, el de la síntesis de ácidos grasos es relativamente inverso a la Beta oxidación de los mismos.
La síntesis de los ácidos grasos es citosólica y la beta oxidación es mitocondrial.
El sistema de alargamiento de la cadena del ácido graso se produce en el retículo endoplasmático.
Cuando la ingesta supera las necesidades energéticas, el exceso se almacena como grasa
De todos los tejidos, hígado y tejido adiposo son los más importantes en la síntesis de ácidos grasos, aunque también ocurre en riñón, glándula mamaria, pulmón y encéfalo.
BIOSINTESIS DE NOVO DE ACIDOS GRASOS
ORGANOS
HIGADO
TEJIDO ADIPOSO
PULMON
ENCEFALO
RIÑON
GLANDULA
MAMARIA
SUSTRATO
ACETIL CoA
ENZIMAS
ACETIL CoA CARBOXILAS
A
ACIDO GRASO
SINTASA
PRODUCTO
PALMITATO
FACTORES
NADPH
ATP
Mn2+
HCO3-
BIOTINA
BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS
El proceso consiste en el alargamiento de una cadena hidrocarbonada , mediante grupos malonil CoA que se unen al acetil CoA a través del grupo carboxilo de este último.
El proceso requiere de dos moléculas de NADPH por cada unión.
Así, para el ácido palmítico o hexadecanoico de 16 carbonos, la reacción completa es la siguiente:
BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOSEsquema general
NADPSHCoAOHCOCOOHCHCHHNADPHCoASHOOCCHCOCoASCOCH
14867)(14147
221423
3
Se require acetil CoA, malonil CoA, y NADPH. Los dos carbonos iniciales son del acetil CoA y permanecen como los carbonos omega del ácido graso.
Los restantes carbonos provienen del malonil CoA, por lo que otros acetil CoA deben transformarse constantemente en malonil para participar de la síntesis.
La vía es reductiva por lo que necesita presencia de NADPH en el medio.
El acetil CoA es intramitocondrial y no puede escapar al citosol donde se realiza la síntesis de ácidos grasos. Para lograrlo debe transformarse en ác. cítrico y luego liberar acetil CoA en la lanzadera del citrato.
SINTESIS DE NOVO SINTESIS CITOPLASMATICA DE ACIDOS GRASOS
Lanzadera del Citrato
Enzima Málico
12
SALIDA DE ACETILOS DE LA MITOCONDRIA AL CITOSOL
2. COpiruvatomalatoooxalacetat málicaenzimamalatoDH
El NADPH proviene de la vía de las pentosas o de la transformación en el citosol de oxalacetato en piruvato, para su ingreso a la mitocondria.
De dónde proviene el NADPH ?
NADH NAD NADP NADPH
SUMINISTRO DE ACETIL CoA Y NADPH
El malonil CoA proviene de la carboxilación del acetil CoA, reacción catalizada por acetil CoA carboxilasa.
Requiere biotina, bicarbonato y ATP como sustratos.
¿Y el malonil CoA...?
A nivel citoplasmático: Participan dos enzimas: 1.-Acetil Co.A carboxilasa. La enzima es
una proteína multienzimática que contiene un número variable subunidades idénticas, cada una de las cuales contiene biotina (Vit B7), biotina carboxilasa, proteina acarreadora de carboxilo biotina y transcarboxilasa.
2,.Acido graso sintasa (El complejo es un dímero de dos monómeros polipeptídicos idénticos con siete actividades diferentes)
BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS
Etapas de la reacción: Carboxilación de la biotina que
comprende ATP Transferencia del grupo carboxilo hacia
la acetil CoA para formar MalonilCoA Es el principal sitio de regulación de la
síntesis de ácidos grasos
REACCION DE LA ACETIL Co.A CARBOXILASA
1.-Formación del MalonilCoA
ACETIL-CoA CARBOXILASA 1
Al aumentar la cantidad de Acetil CoA y Malonil CoA puede iniciar la función del complejo SINTASA DE ACIDOS GRASOS, el cual está formado por las siguientes enzimas citoplasmáticas:◦ Cetoacilo sintasa◦ Acetilo transacilasa◦ Malonilo transacilasa◦ Hidratasa◦ Enoilo reductasa◦ Cetoacilo reductasa◦ ACP o proteína transportadora de acilos◦ Tio-esterasa
FUNCION DEL COMPLEJO ENZIMATICO SINTETASA DE ACIDO GRASO
COMPLEJO MULTIENZIMATICO DE ACIDO GRASO SINTASA
Contiene Vitamina Ac. Pantoténicoen la forma de 4-fosfopanteteína Los grupos malonilCoA se combinan con los grupos SH de la 4-fosfopanteteína
PROTEINA TRANSPORTADORA DE GRUPOS ACILO (ACP)
BIOSINTESIS EXTRAMITOCONDRIAL DE ACIDOS GRASOS• Se inicia cuando la producción de
ATP ha satisfecho las necesidades energéticas celulares
• En tal situación, se reduce la magnitud de la actividad del ciclo de Krebs
• Mucho del citrato mitocondrial sale al citoplasma donde la enzima ATP-Citrato Liasa lo aprovecha para formar Acetil CoA + Oxalacetato
Una molécula de acetil-CoA ingresa y la acetil transferasa (AT) transfiere el resto acetilo al sitio activo de la enzima condensante (KS).
El malonil formado ingresa y se une al residuo de fosfoPanteteina de la proteína transportadora de gruposacilos (ACP)por acción de la malonil transferasa(MT)
El carboxilo libre del malonilo se separa como CO2Se produce la unión de acetilo y malonilo catalizada por la enzima condensante para formar ceto-acil ACP
El ceto-acil ACP formado se reduce a hidroxi-acil ACP por la ceto-acil reductasa (KR)
Se pierde una molécula de agua reacción catalaizada por la hidroxi-acil deshidratasa (HD)
El compuesto insaturado es hidrogenado por acción de la enoil-reductasa (ER)
REGULACION DE LA SINTESIS DE ACIDOS GRASOS• La tasa de lipogénesis es alta cuando hay
buena alimentación (alta proporción de carbohidratos). Luego se favorece la esterificación (formación de triglicéridos)
• Es baja en ayuno, descompensación diabética o exceso de grasas en la dieta.
• La acil-CoA también inhibe el transportador de tricarboxilato mitocondrial, lo que impide la activación de la enzima por egreso de citrato desde la mitocondria hacia el citosol.
REGULACION ALOSTERICA
inactiva activaCitrato (+)
PalmitoilCo.A(-)
Regulación de Acetil CoA carboxilasa mediante
fosforilación/defosforilación
3.- Elongación y desaturación
Definición:◦Elongasas◦Desaturasas
Tipos:◦ Elongasas no específicas◦ Desaturasas:
ANIMALES: ∆9, ∆6, ∆5 VEGETALES: ∆9, ∆6, ∆5, ∆12, ∆15
Acido graso elongasas:- Ciclo de reacciones de condensación, reducción,
deshidratación y reducción semejante a síntesis 16:0- Sustrato: Palmitoil CoA- Donador 2 C: malonilCoA- Equivalentes reductores: NADPH- Se realiza principalmente en RE
Esta vía (el “sistema microsómico”) alarga dos carbonos acil-CoA de grasas saturadas e insaturadas (desde C10 en adelante).
La elongación de estearil-CoA en el cerebro se incrementa con rapidez durante la mielinización con el fin de proporcionar ácidos grasos C22 y C24 para esfingolípidos.
Mecanismo de acción Desaturasas:
- Requieren NADPH y O2 - Sistema de transporte electrónico para activar al oxígeno
necesario para crear el doble enlaceNADPH O2 -H2C= CH2-
SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS
OXIDASA DE FUNCIÓN MIXTA
DESATURASA
Retículo Endoplasmático
ELONGACION DE LOS ACIDOS GRASOS
