Metabolismo de los ácidos grasos

Los ácidos grasos

Acido butírico y Acido butírico y caproicocaproico

Están en la leche en Están en la leche en cantidades cantidades significativassignificativas

Acido linoleico y ácido Acido linoleico y ácido linolénicolinolénico

Acidos grasos Acidos grasos esencialesesenciales

Acido araquidónicoAcido araquidónico Precursor de Precursor de prostaglandinas.prostaglandinas.

Acido lignocérico Acido lignocérico ( 24:0)( 24:0)

Componente de los Componente de los cerebrósidoscerebrósidos

Algunos ácidos grasos de importancia

Activación de los ácidos grasos

tioquinasa

Transporte de ácidos grasos de cadena larga al

interior de la mitocondria

Difusión libre

L - carnitinaL - carnitina

TransferasaTransferasa

AcilCarnitina

Coenzima A

AcilCoenzima A

AcilCoenzima AÁcido graso

Tiocinasas

ATP AMP+ +

AcilCoenzima A

MITOCONDRIACITOSOL

Translocasa

Transporte de ácidos grasos a través de lasmembranas mitocondriales

Transporte de ácidos grasos a través de lasmembranas mitocondriales

Activación de los ácidos grasos en elcitosol, existe de por medio un aciladenilato

H C

H C

H COH

O

O

O

O

O

O

O

O

OO

OC

CCO

C

CH

CHCH

CH

R

RR

R

SCoA

SCoACoA SH PP

SCoA

C

C C

H

3

3

3

3

3

3

3

3

3 2

2

22

2

2N CH

2CH

2CH

2CH

2CH

2CH

H

H

C

C

C

C

C

C

C

C

N

N

H

H

H

H

H

H

O

OH

C O

R

CH

˜

˜

˜ ˜

˜

˜

-i

ROL DE LA CARNITINA EN EL INGRESO DE LOS

ACIDOS GRASOS A LA MITOCONDRIA

Acil Co A + carnitina

Acil-carnitina

HSCoA ACT I

TRANSLOCASA Acil-carnitina + HSCo A

ACT II

MMI

Acil Co A

oxidación

citosol

matriz mitocondrial

CARNITINA

• CH3

• CH3 N-CH2-CH.OHCH-COOH

• CH34 TRIMETIL AMINO, 3 HIDROXIBUTIRATO

+

CARNITINA

• Se obtiene de la dieta (carnes)

• También se sintetiza a partir de lisina y metionina

• La vía de síntesis es activa en hígado y riñones• Es inactiva en corazón y músculo esquelético

• En el músculo está el 97% del total de carnitina corporal

DEFICIENCIA DE CARNITINA

• Causas:1. Menor síntesis de carnitina por enfermedad

hepática.2. Dieta vegetariana3. Pacientes hemodializados4. Deficiencias congénitas en el sistema carnitina-

palmitoil transferasa

Beta oxidación mitocondrial

Cálculo energético para el caso del ácido graso palmítico

• La oxidación completa del palmitoil-CoA (que contiene 16 átomos de carbono), involucra siete vueltas (c/2-1) de la oxidación, lo cual produce:

• 7 FADH2• 7 NADH• 8 acetil-CoA• La ganancia neta de energía (hasta CO2 Y agua) de la

oxidación del ácido palmítico sería 131 -2=129 ATP.

Cálculo energético para los ácidos grasos insaturados

-Estos rinden menos ATP por un FADH2 menos que se genera en la primera vuelta.

-Ejemplo el oleico de 18:18 vueltas: 8 NADH2

7 FADH2 9 Acetil CoA = Total 146 – 2 = 144

Final de la oxidación en ácidos grasos de número impar

ALTERACIONES EN LA OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS

1. Deficiencia de carnitina. Puede ser sistémica o miopática

2. Deficiencia de acilcarnitina transferasa3. Deficiencia de acil Co A deshidrogenasa

SANGRE

MOVILIZACION DE LOS ACIDOS GRASOS INDUCIDA POR HORMONAS

sangre

HIGADO

Síntesis de ácidos grasos

SALIDA DEL ACETIL COENZIMA A DE LA MITOCONDRIA

En los humanos la mayor síntesis de AG ocurre en el hígado y en la En los humanos la mayor síntesis de AG ocurre en el hígado y en la glándula mamaria y en menor extensión en el tejido adiposo y en los glándula mamaria y en menor extensión en el tejido adiposo y en los riñones.riñones.

• La síntesis de ac. Grasos de hasta 16 C se conoce como SINTESIS DE La síntesis de ac. Grasos de hasta 16 C se conoce como SINTESIS DE NOVO.NOVO. Se produce en el citosol. Se produce en el citosol.

• La elongación de ac. Grasos preexistentes se realiza en las La elongación de ac. Grasos preexistentes se realiza en las mitocondrias.mitocondrias.

• El proceso consiste en incorporar carbonos del acetilCoA y permitir El proceso consiste en incorporar carbonos del acetilCoA y permitir que se forme la cadena carbonada, siendo necesaria la participación que se forme la cadena carbonada, siendo necesaria la participación del ATP como fuente energética y del NADPH como fuente del ATP como fuente energética y del NADPH como fuente reductora.reductora.

• El dador activado de unidades de dos carbonos en la etapa de El dador activado de unidades de dos carbonos en la etapa de elongación es el malonil ACP.elongación es el malonil ACP.

• La formación del malonil – coenzima A es la etapa limitante en la La formación del malonil – coenzima A es la etapa limitante en la síntesis de ácidos grasos que requiere ATP y HC03síntesis de ácidos grasos que requiere ATP y HC03

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.

24

Complejo ácido graso sinteasaAT: aciltransferasaMT: malonil transferasaKS: β ceto ACP sintasaKR: β cetoacil ACP reductasaHD: β OH acil ACP dehidratasaER: enoil ACP reductasa

Los intermediarios en la síntesis de los ácidos Los intermediarios en la síntesis de los ácidos grasos están covalentemente unidos a los grupos grasos están covalentemente unidos a los grupos sulfidrilo de una proteína carreadora de grupos sulfidrilo de una proteína carreadora de grupos acilos (ACP) acilos (ACP)

Reacciones de la acido graso sintetasaCataliza 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)• β ceto ACP sintasa Enzima condensante (KS)

• Dominio 2: unidad de reducción. Contiene 3 enzimas:

• Cetoacil reductasa (KR)• Hidroxiacil deshidratasa (HD)• Enoil reductasa (ER)

– Posee la porción transportadora de acilos ACP.• Dominio 3: liberación de ácidos grasos. Posee la

enzima:• Deacilasa.

26

Acetil CoA

Acetil-ACP

Acetil CoA

Malonil CoA

Malonil ACP (3C)

β-ceto butiril ACP (4C)

β-hidroxibutiril-ACP (4C)

Crotonil-ACP(4C)Butiril- ACP(4C)

CO2 (biotina)

ATP

ADP +P

ACP

HSCoA

ACP

HSCoA

CO2

ACP

NADPH

NADP

H20

NADPH

NADP

acetiltransferasa

Enz condensante

reductasa

deshidratasa

reductasa

Acetill CoA carboxilasa

Malonil transferasa

Síntesis de ácidos grasosSíntesis de ácidos grasos

palmitato

C02

ACP

(6 veces)

ceto ACP sintasa

cetoacil ACP reductasa

OH acil ACP dehidratasa

enoil ACP reductasa

Formación de malonil-CoA• Es una carboxilación que requiere HCO3

- como fuente de CO2.• Cataliza: acetil-CoA carboxilasa que usa biotina como

coenzima.• Es el principal sitio de regulación de la síntesis de ac. Grasos.

H3C C

O

S CoA + CO2

ATP ADP + Pi

H2C C

O

S CoA

COO-

acetil-CoAcarboxilasa

acetil-CoA malonil-CoA

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REGULACION DE LA ACTIVIDAD DE LA ACETIL Co A CARBOXILASA

– Es activada por el citrato– Es inhibida por el palmitoil Co A y malonil CoA– Es inhibida por la epinefrina al fosforilarla- Es activada por la insulina al defosforilarla

Requerimientos para formación de palmitato

-Se requiere 7 moléculas de ATP 8 moléculas de acetil-CoA

14 NADPH

-Como la acetil CoA se forma en la mitocondria debe de salir al citosol para participar de la síntesis de ácidos grasos.

Durante el ayuno: Aumenta el nivel de ácidos grasos porque las hormonas adrenalina y glucagon estimulan a la lipasa de las células adiposas. La insulina por el contrario inhibe la lipólisis es decir la degradación y estimula la síntesis de ácidos grasos (llamada hormona del engorde).

Es una hormona es producida por las células grasas en respuesta al exceso de grasa almacenada. Regula el peso corporal por disminuir la ingesta de alimentos, aumentar el gasto energético e inhibir la sínteis de ácidos grasos.

La leptina en células grasas :

CH3-(CH2)14-CO-SCoA(Palmitoil Co A)

CH3-(CH2)16-CO-SCoA(Estearil Co A)

20 C o más

MITOCONDRIA

El donante es CH3-CO-SCoA

Es una reversión de la beta oxidación, pero en la segunda reacción de oxido-reducción interviene el NADPH

EN EL REEl donante es el malonil CoA .

Usa las enzimas de la A.G. sinteasa.

Utiliza como precursores los ácidos grasos insaturados

ELONGACION DE LOS ACIDOS GRASOS

PALMITICO

ESTEARICO PALMITOLEICO

elongación desaturación

OLEICO ACIDOS GRASOS SATURADOS DE MAYOR NUMERO DE ATOMOS DE C.

desaturación

elongación

LINOLEICO

LINOLÉNICOARAQUIDONICO

OTROS A.G. polinsaturados

Desaturación solo en plantas

Desaturación solo en plantas

Desaturación y elongación

SINTESIS DE LOS ACIDOS GRASOS POLIINSATURADOS

Síntesis de ácidos grasos insaturados (desaturación)

-Se da en las plantas solamente desde el oleico.-Enzima importante ácido graso CoA desaturasa

necesaria para formar los dobles enlaces.-Se requiere citocromo B5 reductasa que tiene como

grupo prostético FAD y NAD.-Los precursores:el esteárico para el oleicoEl palmítico para el palmitoleico.

Síntesis de ácidos grasos poliinsaturados

-El palmítico forma oleico, el oleico permite la formación de linoleico, este a su vez del linolénico y del araquidónico.

-El linoleico y linolenico permiten a manera general la síntesis de otros ácidos grasos poliinsaturados.

REACCION DE DESATURACION DEL ACIDO ESTEARICO

OLEATO + NAD+ + 2H2O

RESUMEN DE LA DESATURACIÓN DEL ESTEARATO

ESTEARATO + NADH + H+ + O2