monografia regulacion de la sintesis de acidos grasos
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MONOGRAFIA:
PRESENTADO POR:
Deysi Morales M aquera 2013-39408
TACNA – PERÚ
2013
UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
ESCUELA A. P. DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOZOTECNIA
“REGULACION DE LA SINTESIS
DE ACIDOS GRASOS”
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INDICE
Presentación
Este trabajo le dedicamos a Dios por guiarnos e
iluminarnos y darme fuerza para seguir adelante a
pesar de todas las dificultades. En especial a nuestros padres quienes
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INDICE
PresentaciónDedicatoriaIntroducción
Páginas
CAPÍTULO I: GENERALIDADES ------------------------------------------------- 6
1. Evolución histórica de las políticas de igualdad------------------------ 6
2. Definición de las políticas públicas.---------------------------------------- 11
2.1 Políticas públicas con enfoque de género ------------------------------ 11
2.2 Políticas de igualdad de género-------------------------------------------- 12
CAPÍTULO II: NORMATIVA INTERNACIONAL-------------------------------- 14
3. Instrumentos Internacionales------------------------------------------------ 14
3.1 Declaración universal de los derechos humanos---------------------- 19
3.2 Convención para la eliminación de todas las formas de
discriminación contra la mujer---------------------------------------------- 21
3.3 Convención interamericana para prevenir, sancionar y
erradicar la violencia contra la mujer ------------------------------------- 23
3.4 IV Conferencia Mundial Sobre La Mujer (Beijing 1995) -------------- 24
3.5 Objetivos de desarrollo del milenio----------------------------------------- 25
CAPÍTULO III: NORMATIVA NACIONAL----------------------------------------- 27
4. Instrumentos Nacionales------------------------------------------------------ 27
CAPÍTULO IV: NORMATIVA REGIONAL Y LOCAL--------------------------- 35
5. Políticas de equidad de género en los gobiernos regionales
y locales -------------------------------------------------------------------------- 35
5.1 Ordenanzas Regionales------------------------------------------------------ 36
ConclusionesBibliografíaAnexo
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INTRODUCCIÓN
Los lípidos son componentes fundamentales de las células ya que
no solo forman parte de todas las membranas biológicas sino que
muchos de ellos cumplen importantes funciones, además de constituir
un producto de reserva. Hay que tener en cuenta la importancia de los
lípidos en los alimentos ya que son necesarios para la absorción y
transporte de vitaminas liposolubles (A, D, E y K).
El colesterol es un lípido de gran interés, componente de las membranas
y precursor de biomoléculas como las hormonas esteroideas y varias
moléculas señal.
Al ingerir un exceso de hidratos de carbono, que supera la cantidad que
puede ser catabolizada y almacenada como glucógeno por el organismo,
se con vierte fácilmente engrasa que está constituida por triacilgliceroles
y estos se guardan como reservas energéticas en forma de grasa en el
tejido adiposo. La biosíntesis de ácidos grasos tiene lugar en el citosol y
se realiza a partir del acetil-CoA.
En la reacción global, que es catabolizada por 7 proteínas en el citosol,
un resto de acetilo y 7 de malonilo experimentan pasos
sucesivos de condensación con liberación de CO2 para formar ácido
PALMITICO (precursor de todos los demás ácidos grasos superiores
saturados y de todos insaturados), el poder reductor lo proporciona el
NADPH.
A la inversa de los procesos de degradación, la biosíntesis es un
proceso endergónico en el cual se gasta energía en forma de ATP y
utiliza un agente reductor, el NADPH.
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CAPITULO l
GENERALIDADES
1. ACIDOS GRASOS
Los ácidos grasos son ácidos orgánicos (ácido carboxílico) con una larga
cadena alifática, más de 12 carbonos. Su cadena alquílica puede ser saturada
o insaturada.
- Su forma general es R - COOH
Donde el radical R es una cadena alquílica larga.
La mayoría de los ácidos grasos naturales posee un número par de átomos de
carbono, esto es debido a que son biosintetizados a partir de acetato
(CH3CO2-), el cual posee dos átomos de carbono.
1.1ÁCIDOS GRASOS SATURADOS
Estos Sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono, es decir no
poseen dobles ligaduras. La mayoría son sólidos a temperatura ambiente. Las
grasas de origen animal son generalmente ricas en ácidos grasos saturados.
Los ácidos grasos saturados tienen la siguiente formula básica CH3-(CH2) N -
COOH
A continuación se dan algunos ejemplos de ácidos grasos saturados.
Butírico CH3(CH2)2COOH
Láurico CH3(CH2)10COOH
Mirístico CH3(CH2)12COOH
Palmítico CH3(CH2)14COOH
Esteárico CH3(CH2)16COOH
Araquídico CH3(CH2)18COOH
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1.2ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS
Poseen una o más enlaces dobles en su cadena según sean mono o poli
insaturados respectivamente. Son generalmente líquidos a temperatura
ambiente.
Las dobles ligaduras que se presentan en un ácido graso insaturado natural
son siempre del tipo cis. Es por esto que las moléculas de estos ácidos grasos
presentan codos, con cambios de dirección en los lugares donde aparece un
doble enlace.
Cuando existe más de un enlace doble, estos están siempre separados por al
menos tres carbonos. Las dobles ligaduras nunca son adyacentes ni
conjugadas.
La siguiente tabla contiene algunos ejemplos de ácidos grasos insaturados.
Linolenico CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Linoleico CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Araquidónico
CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH
OleicoCH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
Erúcico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH
Palmitoléico CH3(CH2)5HC=CH(CH2)7COOH
1.3ACEITES, GRASAS Y CERAS
Los aceites, grasas y ceras, animales y vegetales, son esteres ácidos
orgánicos, pertenecientes a las distintas series de ácidos grasos, denominados
así por su presencia en las grasas. Un ester está formado por la combinación
de un alcohol y un ácido, con eliminación de agua. Los aceites y grasas
animales son esteres de la glicerina (más propiamente denominada glicerol) y
una amplia variedad de ácidos grasos; las ceras, en cambio, son esteres de
ácidos de la misma naturaleza y un alcohol distinto del glicerol.
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Los ácidos grasos pertenecen, principalmente, a tres o cuatro categorías: la de
los ácidos saturados (ácido esteárico), la del ácido oleico (con un par de
átomos de carbono unidos por un enlace doble) y una o dos más, formadas por
ácidos más insaturados (con dos o más pares de átomos de carbono unidos
por enlace múltiple).
Los glicéridos de las series saturadas funden a temperatura superior a los de la
serie oleica. Una grasa es rica en estearato de glicerilo; mezclado con una
cierta cantidad de oleato de glicerilo; un aceite es rico en oleato de glicerilo,
pero contiene una escasa proporción de estearato de glicerilo. No obstante,
precisará hacer numerosas consideraciones sobre los glicéridos de los ácidos
saturados. Una molécula de glicerol requiere tres moléculas de ácido para
esterificarse totalmente. Si los tres ácidos esterificantes son iguales, la grasa es
más bien dura; así ocurro con el trieslearato de glicerilo, denominado
ordinariamente estearina, que funde a 72°C. Si los tres radicales ácidos son
distintos, la grasa tiene un punto de fusión más bajo; así, el diestearo
monopalmitato de glicerilo funde a 73°C.
Las grasas pertenecen a la amplia familia de los lípidos, que han sido
clasificados en simples, compuestos y derivados. Los lípidos compuestos
incluyen los fosfatos lípidos, tales como la lecitina y la cefalina; los simples
comprenden las materias grasas y las ceras. Estas acostumbran a acompañar
a las grasas, ordinariamente, en cantidad insignificante, junto a otros
importantes compuestos, que incluyen las vitaminas liposolubles (A, E, D y K),
colesteroles y otros alcoholes, y ciertos hidrocarburos. La mayor parte de estos
componentes se reúnen en la fracción insaponificable de los aceites y las
grasas.
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CAPITULO ll
BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS
2. BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS
Como en el caso del metabolismo del glucógeno que comienza y termina
con glucosa-1-fosfato, la biosíntesis y la degradación de los ácidos grasos
también comienza y termina con un mismo compuesto: Acetil CoA.
El principal producto formado en la biosíntesis de ácidos grasos es el palmitato
libre, ácido graso de 16 átomos de carbono.
Originalmente se pensó que la biosíntesis de ácidos grasos saturados se
efectuaba en la mitocondria por simple reversión de las etapas de beta
oxidación. Sin embargo hoy se conoce que la síntesis completa de ácidos
grasos saturados a partir de acetato activo ocurre en el citosol, en órganos
tales como hígado, glándulas mamarias, tejido adiposo, riñón y pulmón siendo
más activa en tejido adiposo.
Una vez que los requerimientos energéticos de la célula han sido
satisfechos y la concentración de substratos oxidables es elevada, estos
últimos son almacenados en forma de triacilglicéridos, que son la reserva
energética a largo plazo más importante de las células y los organismos en
general. La primera parte de este proceso, es la biosíntesis de ácidos grasos,
la cual se efectúa en el citoplasma a partir de acetil-CoA, ATP y el poder
reductor del NADPH proveniente del ciclo de las pentosas fosfato y otros
sistemas generadores.
La biosíntesis de ácidos grasos, ocurre a través de la condensación de
unidades de dos carbonos, es el sentido opuesto a la b oxidación. En 1945
David Rittenberg y Konrad Bloch utilizando técnicas de marcaje isotópico,
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demostraron que la condensación de estas unidades es derivada del ácido
acético. El papel del acetil-CoA en la reacción de condensación fue
descubierto en 1950 por Salih Wakil quien describió al bicarbonato como un
requerimiento en la biosíntesis de los ácidos grasos y al malonil-CoA como un
intermediario del proceso.
La biosíntesis de los ácidos grasos difiere de su oxidación. Esta
situación es el caso opuesto típico de las vías biosintéticas y degradativas que
permite que ambas rutas puedan ser termodinámicamente favorables e
independientemente regulables bajo condiciones fisiológicas similares.
La biosíntesis de los ácidos grasos saturados a partir de su precursor
primordial el acetil-CoA, tiene efecto en todos los organismos, pero es
especialmente importante en el hígado, en los tejidos adiposos y en las
glándulas mamarias de los animales superiores. Es llevada a cabo por un
proceso que difiere significativamente del proceso opuesto de la oxidación de
los ácidos grasos.
En primer lugar la biosíntesis total de los ácidos grasos tiene lugar en el
citosol, mientras que la oxidación de los ácidos grasos se efectúa en las
mitocondrias. Segundo, la presencia de citrato es necesaria para asegurar
velocidades máximas en la síntesis, de los ácidos grasos, mientras que no lo
es para su oxidación. Tal vez la más inesperada diferencia estriba en que el
CO2 es esencial para la síntesis de ácidos grasos en los extractos celulares,
aunque el CO2 isotópico no resulte incorporado en los ácidos nuevamente
sintetizados. Todas estas observaciones han revelado que la síntesis de ácidos
grasos a partir del acetil-CoA se realiza gracias a un grupo de enzimas
completamente diferente del que protagoniza la oxidación de los ácidos
grasos.
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En la reacción global de la síntesis de ácidos grasos, que es catalizada
por un agregado de siete proteínas en el citosol, el complejo ácido graso-
sintetasa, en acetil-CoA procedente de glúcidos o de aminoácidos, es el
precursor primordial de todos los átomos de carbono de la cadena de ácidos
grasos. Sin embargo, de las ocho unidades de acetilo requeridas para la
biosíntesis del ácido palmítico, solamente una es aportada por acetil-CoA,
mientras que las otras siete llegan en forma de malonil- CoA, formada a partir
de acetil-CoA y CO3H-, mediante una reacción de carboxilación. Un resto de
acetilo y siete de malonilo experimentan pasos sucesivos de condensación, con
liberación de siete moléculas de CO2, para formar ácido palmítico; el poder
reductor viene proporcionado por el NADPH:
La única molécula de acetil- CoA requerida en el proceso sirve como cebador o
iniciador; los dos átomos de carbono de su grupo acetilo se convierten en los
átomos de carbono terminales (15 y 16) del ácido palmítico formado. Así el
crecimiento de la a cadena durante la síntesis del ácido graso comienza en el
grupo carboxilo del acetil –CoA y continúa por la adición sucesiva de restos
acetilo al extremo carboxilo de la cadena en crecimiento. Cada resto acetilo
sucesivo procede de dos de los tres átomos de carbono de un resto de ácido
malónico que penetra en el sistema en forma de malonil-CoA. El tercer carbono
del ácido malónico, esto es, el del carboxilo no esterificado, se pierde como
CO2. El producto final de una molécula de ácido palmítico.
Una característica distintiva del mecanismo de la biosíntesis del ácido
graso consiste en que los productos intermedios del proceso de alargamiento
de la cadena son tioésteres, pero no de la CoA, como en la oxidación del ácido
graso, sino de una proteína conjugada, de bajo peso molecular, denominada
proteína portadora de acilos (ACP). Esta proteína puede formar un complejo, o
complejos, con las otras seis proteínas enzimáticas requeridas para la síntesis
compleja del ácido palmítico. En la mayoría de las células eucarióticas, las
siete proteínas del complejo ácido-sintetasa se hallan asociadas formando un
agregado multienzimático.
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El peso de su partícula 2,3 millones, y no puede ser disociado en sus enzimas
componentes sin pérdida de actividad. Por otra parte el complejo ácido graso-
sintetasa del hígado de paloma puede disociarse en dos componentes
principales sin pérdida de actividad el complejo de la sintetasa de E.coli puede
disociarse con gran facilidad; cada una de sus siete enzimas puede ser
separado en forma activa y estudiado individualmente. La mayor parte de
nuestra información con respecto a los eslabones secuenciales de la síntesis
de ácidos grasos procede del estudio de las enzimas de E.coli por Vagelos y
sus colegas. En la mayoría de los organismos, el producto final es el ácido
palmítico, precursor de todos demás ácidos grasos superiores saturados y de
todos los ácidos grasos no saturados.
Precursores de la síntesis
Los precursores de la biosíntesis de los ácidos grasos son:
a) Acetil CoA : Proveniente de carbohidratos, oxidación de ácidos grasos ó
degradación de aminoácidos.
b) Malonil CoA: Compuesto que se sintetiza a partir de Acetil-CoA en una
reacción que requiere energía proveniente de la hidrólisis del ATP.
Dado que la molécula de Acetil CoA se encuentra en la mitocondria y los
ácidos grasos se sintetizan en el citosol, es necesario que la misma sea
transferida al exterior de las mitocondrias. La membrana mitocondrial interna no
es permeable a acetil CoA, no obstante la célula cuenta con una proteína
transportadora (PT) en la membrana mitocondrial, la cual permite el transporte
de citrato (primer producto sintetizado en el ciclo de Krebs), al citosol.
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Una vez en el citosol, el citrato se convierte nuevamente en oxalacetato y
acetil CoA a traves de una reacción catalizada por la enzima citratoliasa, la
reacción transcurre con gasto de energía metabólico (ATP).
Citratoliasa
Citrato + CoA-SH Acetil CoA + Oxalacetato ATP ADP + Pi
El Acetil CoA es utilizado para la síntesis de los ácidos grasos. El oxalacetato,
según las necesidades de la célula, puede utilizarse para la gluconeogénesis u
reducirse a malato para luego, por acción de la enzima málica sintetizar
NADPH necesario para la biosíntesis de ácidos grasos y piruvato.
El malato ó el piruvato pueden volver a la mitocondria a través de un
transportador específico.
Figura.- 1: Transporte de citrato y destino de sus productos
Complejo multienzimático que interviene en la biosíntesis de ácidos grasos
La biosíntesis de ácidos grasos es llevada a cabo por un complejo
multienzimático llamado ácido graso sintasa, el que se encuentra en el citosol
y está compuesto por un conjunto de enzimas que se unen a una proteína
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transportadora de restos acilos, denominada PTA o según la sigla inglesa ACP
(acyl carrier protein), quedando así constituido el complejo.
La ACP es una proteína termoestable, posee un grupo prostético, el 4´-
fosfopantoteína, el cual se encuentra fijado a un residuo de serina de la cadena
polipeptídica. La ACP, al igual que la Coenzima A tiene también un grupo
mercaptoetilamina.
En bacterias (E. coli) las enzimas del complejo están asociadas alrededor de
una molécula central de ACP y se pueden separar en las diferentes enzimas
conservando su actividad.
El grupo acilo en crecimiento es transportado de enzima en enzima, como en
un montaje en serie fijado al ACP tioéster.
En animales, la forma activa de la ácido graso sintasa es un dímero que al
separarse en sus dos partes pierde actividad.
En este dímero las dos subunidades idénticas tienen una orientación opuesta.
Los dos monómeros idénticos I y II están constituidos cada uno por 7
actividades enzimáticas separadas y la proteína transportadora de acilos
(ACP).
Aunque cada monómero contiene todas las actividades parciales de la
secuencia de la reacción, la unidad funcional eficaz consiste en la mitad de un
monómero interactuando con la mitad complementaria del otro. De este modo
se producen simultáneamente dos cadenas de acilo.
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Fig. 2- Esquema de la ácido graso sintasa. La línea de puntos indica
la separación de funcionalidad, las dos subunidades interaccionan entre sí
compartiendo parte de las enzimas.
2.1 FORMACIÓN DE MALONIL CoA.
El malonil CoA necesario para la biosíntesis de los ácidos grasos se obtiene a
partir del Acetil CoA proveniente de la escisión del citrato. En la reacción
participa una molécula de CO2, la cual luego se libera en las reacciones de
biosíntesis, de manera que no forma parte del ácido graso.
La enzima que cataliza la reacción de biosíntesis de malonil-CoA es la acetil
CoA carboxilasa, enzima reguladora del proceso. La misma utiliza biotina
(vitamina del complejo B) como coenzima, actuando ésta como transportador
de CO2.
Esta reacción es irreversible y limitante de la velocidad de biosíntesis de los
ácidos grasos.
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2.2ETAPAS DE LA BIOSÍNTESIS DE ACIDOS GRASOS
La biosíntesis de ácidos grasos es un proceso que ocurre en etapas. Comienza
con la unión de una molécula de acetil CoA a un resto de cisteína de la enzima
condensante y luego la adición repetida de malonil CoA y la pérdida de CO2.
Esto ocurre a través de un mecanismo mediante el cual, una vez reducida la
molécula del ácido graso que se va formando, hay un continuo traspaso de la
misma a la enzima condensante de manera que siempre el SH-ACP queda
libre para recibir una nueva molécula de malonil-CoA.
El ácido palmítico es el principal producto de este sistema. Los C16 y C15 son
provistos por la acetil CoA y los restantes 14 carbonos por la malonil CoA.
Todos los demás ácidos grasos de cadena larga saturados o no saturados,
pueden originarse a partir del palmitato, con la excepción de los ácidos grasos
esenciales.
1) REACCIÓN 1:
En un primer paso una molécula de Acetil CoA es transferida al grupo SH de
cisteína de la enzima condensante o -cetoacil-ACP sintasa, la cual forma
parte del complejo de la ácido graso sintasa
De esta manera el complejo queda cebado, permitiendo que el malonil se
incorpore y active el brazo de ACP para llevar a cabo la secuencia de reacción
requeridas en el proceso de prolongación.
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La acetil transacilasa no es una enzima muy específica pudiendo reaccionar
con otros acil-CoA, como por ejemplo con propionil CoA, dando lugar en este
caso a la síntesis de ácidos grasos de número impar de átomos de carbono.
2) REACCIÓN 2:
El malonil CoA se une al grupo sulfhidrilo del ACP formando malonil ACP y
liberando una molécula de Coenzima A la cual queda disponible para la
biosíntesis de otra molécula de malonil CoA. La reacción es catalizada por la
malonil transacilasa, enzima perteneciente al complejo de la ácido graso
sintasa.
3) REACCIÓN 3:
Una vez activados los grupos acetilo y malonilo, los cuales se encuentran
unidos al complejo de la ácido graso sintasa, se produce la condensación de
ambos por acción de la enzima cetoacil-ACP sintasa ó enzima condensante y
se sintetiza el Acetoacetil-S-ACP el cual a través de tres reacciones que
implican: reducción, deshidratación y reducción, da lugar a la formación de
butiril-S-ACP y de esta forma comienza el alargamiento de la cadena por
repetición del ciclo, dando lugar a la síntesis completa del ácido graso.
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El CO2 que ingresó para la biosíntesis de malonil CoA es liberado en esta
reacción de manera que la molécula no interviene en la síntesis neta del ácido
graso.
Las siguientes reacciones (4, 5 y 6) corresponden a las tres etapas que
permiten la reducción del acetoacetil-S-ACP a butiril-S-ACP, repitiéndose
nuevamente el ciclo desde la reacción 3, hasta la formación del palmitoil-S-
ACP.
4) REACCIÓN 4: Primera reacción de reducción
En esta reacción ocurre la reducción del carbono beta y se consume el equivalente de reducción de NADPH.
5) REACCIÓN 5 :
Una vez reducido el carbono beta se produce la deshidratación del hidroxibutiril
formándose una doble ligadura y un compuesto trans.
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6) REACCIÓN 6:
Se forma el butiril-ACP por acción de la enzima 2,3 trans-enoil-ACP reductasa
que reduce el doble enlace del crotonil-ACP.
El butiril ACP se transfiere al -SH- de cisteína de la enzima condensante en la
subunidad opuesta para dejar libre el -SH- del ACP y así se pueda incorporar
otro malonil.
La unión del butiril-S-Ec al malonil-ACP, por el mismo mecanismo de la
reacción 3, da lugar a la formación del ceto-Hexil-ACP, continuando el ciclo.
Después de 7 repeticiones del mismo se sintetiza palmitoil-ACP.Una vez
finalizada la biosíntesis de palmitoil-ACP, debe liberarse el palmitato que se
encuentra unido al ACP, para ello se produce una hidrólisis a través de una
reacción catalizada por la enzima tioesterasa.
Antes de que pueda proseguir otra vía metabólica el palmitato debe ser
activado a palmitoil-CoA.
Tioesterasa
Palmitoil-ACP Palmitato + ACP
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Fig. 3.- Esquema de la biosíntesis de un ácido graso
Los ácidos grasos de cadena corta son sintetizados en algunos tejidos
como glándula mamaria y donde la actividad de la tioesterasa es diferente,
forma acil CoA cuya cadena carbonada es de 8 a 12 átomos de carbono.
La principal vía productora del NADPH necesario para la biosíntesis de ácidos
grasos, es la vía de las pentosas, razón por la cual los tejidos que sintetizan
activamente ácidos grasos, como por ejemplo la glándula mamaria, hígado y
tejido adiposo, poseen también muy activa la vía de las pentosas.
Otra reacción que aporta NADPH es la catalizada por la enzima málica.
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Elongación de ácidos grasos
La célula necesita de ácidos grasos de cadena larga, superiores a 16 átomos
de carbonos, como por ejemplo el ácido esteárico(18 C) y el ácido
araquidónico (20 C), los cuales, conjuntamente con los ácidos grasos
insaturados, se encuentra formando parte de membrana, influyendo sobre la
fluidez de la misma.
Además éstos ácidos grasos son el punto de partida para la biosíntesis de
otras sustancias de interés biológico, como son la biosíntesis de cerebrósidos,
sulfátidos, eicosanoides (prostaglandinas y lecucotrienos), etc.
El proceso de biosíntesis de ácidos grasos que ocurre en citosol produce
primordialmente palmitato. En el tejido adiposo, hígado y otros tejidos, existen
sistemas para elongar ácidos grasos y obtener ácidos grasos de 18 y 20
átomos de carbono.
Este proceso de elongación ocurre por adición de unidades de 2 C y puede
tener lugar en dos compartimentos celulares diferentes: el retículo
endoplásmico (microsomas) y, en menor medida, en la mitocondria. En ambos
casos primeramente se necesita activar el acilo formándose acil-CoA.
Sistema microsomal
La mayor parte del alargamiento de ácidos grasos se realiza en los microsomas
(retículo endoplásmico), la misma se produce por la unión de unidades de dos
carbonos provenientes del malonil CoA.
Sistema mitocondrial
El acilo activado penetra a la mitocondria por el transportador de carnitina y
luego se le adicionan unidades de acetil CoA sobre el extremo carboxilo a
través de un proceso que implica una reversión de la beta oxidación.
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3. BIOSÍNTESIS DE ACIDOS GRASOS NO SATURADOS
Los principales ácidos grasos monoinsaturados de los tejidos animales son
el palmitoleato (16:1, 9 ) y el oleato (18:1, 9 ) cuyos precursores son los
ácidos grasos saturados: palmitato y estearato. Las reacciones de de
saturación de los ácidos grasos saturados tienen lugar en el retículo
endoplásmico.
En la síntesis de los ácidos grasos monoinsaturados: oleico y palmitoléico se
le introduce una doble ligadura entre los carbonos 9 y 10, previa activación del
ácido grado con Coenzima A.
En vertebrados y en la mayoría de los organismos aerobios, las enzimas que
catalizan esta reacción son microsomales y se denominan acil-CoA
desaturasas o 9 desaturasas que es en realidad un sistema de oxidasa de
función mixta que necesita O2 y NAD(P)H. La reacción final se esquematiza en
la figura .5.
Fig. 4: Esquema de la reacción de biosíntesis de un ácido graso no saturado
O2 2 H2O
Ácido Graso saturado Ácido Graso no saturado
NADPH NADP+
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La reacción es compleja y durante la misma se produce una transferencia de
electrones, a través de una cadena transportadora de electrones formada por
el citocromo b5, la citocromo b5-reductasa (flavoproteína) y NADPH. Un átomo
de oxígeno se combina con los 2 hidrógenos del ácido graso, y el otro con los 2
hidrógenos de la coenzima reducida (NADPH) sintetizándose dos moléculas de
agua.
Los ácidos grasos poliinsaturados (esenciales) integran lípidos estructurales de
membranas principalmente mitocondrias, generalmente en la posición 2 de los
glicerofosfolípidos. Son precursores de las prostaglandinas, tromboxanos y
leucotrienos, (moléculas de gran actividad biológica); además participan en la
formación de ésteres de colesterol.
Biosíntesis de Triglicéridos y Fosfoglicéridos
Los triglicéridos son sintetizados tanto por células animales como vegetales y
principalmente almacenados como reserva energética, en tejido adiposo
(animales) o en semillas y frutos (vegetales) para ser utilizados como
combustible o durante el proceso de germinación.
Los fosfoglicéridos son componentes de membranas y su biosíntesis aumenta
durante el crecimiento.
Los organismos que no se encuentran en etapa de crecimiento tienden a
disminuir la síntesis de fosfolípidos y aumentar la síntesis de triglicéridos, los
cuales se acumulan en el tejido graso.
Biosíntesis de Triglicéridos
Los precursores para la síntesis de triglicéridos son: Glicerol-3-fosfato y Acil-
Coenzima A.
El glicerol-3-fosfato puede formarse a partir de dos vías diferentes.
En la vía glicolítica a partir del fosfato de dihidroxiacetona, en una reacción
catalizada por la glicerol-3-fosfato deshidrogenasa ó a partir del glicerol por
acción de la glicerol quinasa.
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Fig. 5: Biosíntesis de triglicéridos
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Fosfolípidos
Los fosfolípidos se encuentran presentes principalmente en las membranas
biológicas, cumplen funciones vitales en la célula regulando la permeabilidad
celular, interviniendo en la solubilización de compuestos poco polares, en el
proceso de coagulación sanguínea, formando parte de la vaina de mielina de
neuronas y de partículas transportadoras de electrones, etc. Son lípidos
compuestos por ésteres de ácidos grasos, fosfato y en general de una base
nitrogenada. Se pueden consideran dos grupos diferentes: Los
glicerofosfolípidos y las esfingomielinas en donde interviene, como molécula
base para la formación de los ésteres de ácidos grasos, el glicerol ó la
esfingosina respectivamente.
Los fosfolípidos como la lecitina (fosfatidilcolina) de soja y de la yema de huevo
son utilizados en la industria de alimentos como emulsionantes naturales para
favorecer las emulsiones de aceite en agua.
La lecitina se emplea en la fabricación de chocolates, helados, dulces y
margarinas mientras que la yema de huevo en la preparación de mayonesas y
aliños para ensaladas.
La biosíntesis de los fosfolípidos utiliza como sustrato un diacilglicerol, ácido
fosfórico y una base nitrogenada. El diacilglicerol se activa con CDP
formándose un CDP-diacilglicerol al cual se une la base nitrogenada., se libera
el CMP dando lugar a la formación final del fosfolípido. Generalmente el ácido
graso del diacilglicerol de posición 1 es saturado y se encuentra en posición cis
mientras que el ácido graso de posición 2 es insaturado, trans.
Fig. 6: Esquema de la biosíntesis de fosfolípidos
Diacilglicerol transferasa
Citidil transferasa
Quinasa
1.- Etanolamina ó colina + ATP Fosforiletanolamina ó fosforilcolina
2.- Fosforiletanolamina ó fosforilcolina + CTP CDP-etanolamina ó CDP-colina
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A partir de fosfatidilserina en una reacción catalizada por una
descarboxilasa específica, se sintetiza fosfatidiletanolamina y a partir de ésta
última la fosfatidilcolina, actuando en este caso la adenosilmetionina como
dador de grupos metilos.
No toda la fosfatidiletanolamina y fosfatidicolina utilizan estas rutas
biosintéticas, existen rutas alternativas como por ejemplo a partir de
fosfatidilserina intercambiando etanolamina por serina se sintetiza
fosfatidiletanolamina ó por reacción de un diacilglicerol con CDP-colina se
puede sintetizar fosfatidilcolina.
Los esfingolípidos (esfingomienlina, cerebrósidos y gangliósidos) se diferencian
de los fosfolípidos en que no posee glicerol en su molécula sino que el ácido
graso forma un éster con un aminoalcohol, la esfingosina. Los esfingolípidos
no sólo son importantes constituyentes de membranas sino también del SNC.
Los gangliósidos abundan en la materia gris del cerebro y también en otros
tejidos diferentes de los nerviosos.
Biosíntesis de Colesterol
El colesterol es esencial para las funciones normales del organismo y para
lograr un buen estado de salud debido a que forma parte de las membranas, es
precursor de la Vitamina D y de las hormonas esteroideas (sexuales y
adrenales).
El colesterol es un producto del metabolismo animal se encuentra en hígado,
carne, yema de huevo, sesos, etc. Una parte del colesterol del organismo
proviene de la alimentación (origen exógeno) y se incorpora a los quilomicrones
(libre ó esterificado con ácido oleico); luego se moviliza a través de los
quilomicrones remanentes hacia el hígado. La mayor parte del colesterol se
sintetiza a partir de acetil CoA (origen endógeno).
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Respecto al contenido de colesterol de algunos alimentos, se ha constatado
que un vaso de leche contiene 27 mg. de colesterol, un huevo grande 275 mg
y, 100 grs. de pescado de agua dulce, 70 mg. de colesterol.
Debido a que el colesterol se encuentra en la membrana del glóbulo graso, su
concentración en un alimento graso está relacionado con el contenido graso.
El colesterol circula en el plasma de dos formas: esterificado con ácido graso y
libre en proporción 3:1. El colesterol esterificado circula con las lipoproteínas,
que es la forma en que se encuentran los lípidos en plasma dado su
insolubilidad.
La biosíntesis del colesterol ocurre en todos los órganos siendo más activa en
hígado (que elabora algo menos de la mitad), siguiendo en orden de
importancia: intestino, glándulas suprarrenales, gónadas, tejido muscular y
adiposo. Un adulto normal puede producir alrededor de 1g por día de
colesterol.
Esquema General de la síntesis de colesterol
Las enzimas que participan en la síntesis del colesterol son citoplasmáticas,
con la excepción de la escualeno oxidasa que es microsomal. Todos los
átomos de carbono del colesterol provienen del grupo acetilo de la acil-CoA,
utilizándose como agente reductor en las reacciones de biosíntesis el NADPH.
Para fines prácticos se consideran tres etapas diferentes en la ruta de
biosíntesis de colesterol:
1-Conversión de acetatos en mevalonato.
2-Transformación de mevalónico en escualeno.
3-Conversión de escualeno en colesterol.
RESUMEN DE LA BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS.
a) Nombre y significado: Biosíntesis de A.G: primera etapa de la lipólisis.
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b) Órganos y tejidos en los que se lleva a cabo: Hígado, riñones, glándulas
mamarias y tejido subcutáneo
c) Sitio celular: Hay dos vías de formación de ácidos grasos
-Mitocondrial: Palmitato
-Extra mitocondrial: Estearato
d) Sustancia alimentadora: Malonil CoA
e) Producto final: Ácidos grasos saturados de cadena larga.
f) Metabólitos de la descarboxilación oxidativa
- Malonil CoA - Acetoacetil –ACP
- β- hidroxibutiril ACP - Tras-delta-butenoil ACP
- Butiril ACP - Palmitato
g) Enzimas y su localización
- Acetil CoA carboxilasa - β cetoacil- sintetasa
- β cetoacil reductasa - Deshidratasa
- Enoil reductasa - Tioestearasa.
h) Condiciones en las que se activa este proceso:
- Exceso de nutrientes calorigénicos
CONCLUSIONES
Los ácidos grasos son biomoléculas muy importantes para los
seres vivos. Son los principales constituyentes de los triglicéridos
(aceites y grasas, que actúan como reserva energética) y de los
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fosfolípidos (que forman el armazón de las membranas celulares). Su
biosíntesis es, pues, de crucial importancia para todos los organismos.1
El principal precursor de los ácidos grasos es el malonil-CoA, una
molécula que aporta dos de sus tres átomos de carbono al esqueleto
carbonado del ácido graso en crecimiento. El malonil-CoA proviene, a su
vez, del acetil-CoA. Todas las reacciones de síntesis de ácidos grasos
tienen lugar en el citosol de las células animales y en el estroma en las
células vegetales.
BIBLIOGRAFIA
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grasos.html
• bd.unsl.edu.ar/download.php?id=1103
• GONZÁLEZ, M., ISAAC, L., ROMERO, R., SÁNCHEZ. (2009).
Bioquímica (3ra. Edición). México: Universidad de Guadalajara.
• LEHNINGER, A.L. NELSON, D.L. y COX, M.M. Principios de Bioquímica.
Omega 3ª Edición. (2001). P 671- 680
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