CATABOLISMO DE LOS ACIDOS GRASOS

1. Apoyándose en la fig. 17-1 procesado de los lípidos de la dieta en los vertebradospág. 633(647) complétela según el tema digestión, movilización y transporte de grasas.

Los vertebrados en el hígado convierten en grasas los glúcidos, los cuales se encuentran en exceso de dieta para exportarlos a otros tejidos. Los triacilglicéroles cubren más de la mitad de las necesidades energéticas Asimismo, los triacilglicéroles son la única fuente de energía utilizada por los animales hibernarte y las aves migratorias.

La digestión y absorción de la dieta tienen lugar en el intestino delgado y los ácidos grasos liberados de los triacilglicéroles son empaquetados y enviados a los tejidos muscular y adiposo.

De acuerdo con la imagen están los siguientes pasos:

1 paso: Los triacilglicéroles ingeridos en forma de partículas insoluble se convierten en micelas. Esa solubilizarían es llevada a cabo por sales biliares tal como el ácido tautorocolico. Además, estas sales emulsionan las grasas de las dietas.

2 paso: La formación de micelas incremente la fracción de las moléculas de los lípidos accesibles a la acción de las lipasas hidrosolubles en el intestino, el cual convierte los triacilglicéroles en monoglicéridos y diglicéridos.

3 paso: Los productos de la acción de las lipasas se difunden hacia la parte interna de las células epiteliales que recubren al intestino.

4 paso: los ácidos grasos y otros productos de degradación son absorbidos por la mucosa intestinal y convertidos en triacilglicéroles en donde se empaqueta en compañía del colesterol de la dieta y la proteína para así formar quilomicrones.

5 paso: Los quilomicrones se desplazan de la mucosa intestinal al el sistema linfático y por la sangre hacia los tejidos.

6 paso: En los capilares, la enzima lipoproteína lipasa activada por ApoC-II hidroliza los triacilglicéroles en y ácidos grasos y glicerol.

7 paso: Los ácidos grasos penetran la célula.

8 paso: En el musculo los ácidos grasos son oxidados como combustible para obtener energía y en el tejido adiposo se reesterifican para su almacenamiento en forma de triacilglicéroles.

2. Explique con sus propias palabras la fig. 17-3 movilización de triacilglicérolesalmacenados en el tejido adiposo. Pág. 634(648)

En este proceso la hormona se une al receptor, el cual está ubicado en la membrana del adipocito. Por medio de la proteína G que se transporta a la enzima Adenilil ciclasa, esta es activada por las hormonas adrenalina

y glucagón para producir ATP, el cual se convierte en cAMP.

Esta producción impulsa a la proteína quinasa (PKA), que fosfórila la lipasa sensible a hormona y las moléculas de perilipina. Esta última fosforilacion permite el acceso de la lipasa sensible a hormona a la superficie de la Gotícula de lípido en donde este cataliza la hidrólisis del triacilglicerol y los ácidos grasos libres.

De igual manera, a medida de que la lipasa sensible a hormona hidroliza el triacilglicerol en adipocitos, los ácidos grasos abandona el adipocito para unirse a la albumina sérica de la sangre siendo transportadas por el torrente circulatorio, liberándose de la albumina para entrar en el Miocito por un transportador especifico de los ácidos grasos.

Asimismo, en el Miocito, los ácidos grasos se oxidan con el dióxido de carbono (CO2) y a su vez la energía de oxidación se conserva en forma de ATP, en donde promueve la contracción muscular y otros procesos metabólicos que requieren energía en el miocito.

3. Explique el comportamiento químico que presenta el glicerol para ingresar a la glucolisis. Fig. 17-4 pág. 635(649)

De glicerol a L-glicerol 3 fosfato:

El glicerol liberado por la acción de la lipasa sensible a hormona es fosforilado por la enzima glicerol

quinasa. En este proceso el ATP se convierte en ADP.

De L-glicerol 3 fosfato a Dihidroxiacetona fosfato:

En el carbono con enlace CH2, el hidrogeno es remplazado por un grupo fosfato. De igual manera, en el carbono con enlace HO es remplazado por un doble enlace con el oxigeno formando la dihidroxiacetona fosfato.Este proceso es catalizado por la enzima glicerol 3-fosfato deshidrogenasa. En este proceso el NAD+ recibe el hidrogeno para general la reacción del L-glicerol 3 fosfato. El NAD+ es reducido por la transferencia de ese hidrogeno, facilitando que el coenzima reducido NADH y otro átomo de hidrogeno aparezca en la disolución en forma de H+. Asimismo, es un proceso anabólico (reversible).

De Dihidroxiacetona fosfato a D-Gliceraldehído 3 fosfato:

Este es un proceso anabólico (reversible). En este proceso de oxidación catalizado por la enzima glucolítico triosa fosfato isómerasa, la cual convierte este compuesto en gliceraldehído 3-fosfato. Además, este últimoserá el que oxidara posteriormente en la glucolisis.

4. Explique el comportamiento químico sobre la activación y transporte de los ácidos grasos al interior de la mitocondria: Resalte la importancia de la carnitina pág. 635(648)- 636(650)

Los ácidos grasos entran en la mitocondria sin ser ayudado por transportadores de la membrana.

El primer paso es catalizado por un grupo de isozimas, los cuales están presentes en la membrana mitocondrial externa. En esto, el acil-CoA sintetasa compone la reacción general. Asimismo, esta cataliza la formación de un enlace de tioéster entre el grupo carboxilo del acido graso y el grupo tiol del coenzima A. De igual forma, estos enlaces forman el acil graso-CoA. El estrés del acil graso-CoA puede ser transportado al interior de la mitocondria y asu vez producir ATP. También puede utilizarse para sintetizar lípidos de membrana.

En el segundo paso, los ácidos grasos se unen al grupo hidroxilo de la carnitina para formar acil-carnitina. Esta transferencia es catalizada por la carnitina aciltransferasa l. El acil-CoA pasa a través de una membrana

externa, la cual se convierte en éster y es transportado a través de la membrana externa al espacio de la intermembrana. Asimismo, el éster acil-graso carnitina se introduce en la matriz por difusión mediante el transportador de acil-carnitina/carnitina de la membrana interna. Además, la Acil transferasa I es inhibida por el manolil-CoA, este es el primer intermediario en la síntesis de ácidos grasos. Incluso, esta inhibición evita la síntesis y degradación simultáneamente de los ácidos grasos.

En el tercer paso de la lanzadera de carnitina, el grupo acilo graso es transferido enzimáticamente desde la carnitina al coenzima A intramitocondrial por la carnitina aciltransferasa III. Este isozimas, el cual está localizado en la cara interna de la membrana mitocondrial interna, regenera el acil graso-CoA y lo libera junto con la carnitina libre al interior de la matriz.

5. Apoyándose en la fig. 17-7 “fases de la oxidación de ácidos grasos” complete esta imagen con el texto de oxidación de los ácidos grasos. Pág. 637(651) a (656)

Se Presentan tres fases:

Primera fase: B-oxidación

Un acido graso se oxida para generar residuos acetilo en forma de Acetil-CoA. 1 Paso: Este primer paso es catalizadado por la enzima acil-CoA deshidrogenasa. Los tres isozimas presentados en la cadena larga son flavoproteína con FAD. Los electrones eliminados del acil graso-CoA son transferidos al FAD y la parte reducida deshidrogenasa dona sus electrones a un transportador electrónico llamado flavoproteínatransferidora de electrones (ETF). 2. Paso: Esta fase es catalizada por la enzima enoil-CoA hidratasa. 3 Paso: NADH se forma de la reacciónhidroxiacil-CoA y también se forma el ATP a partir del ADP. 4 Paso: La oxidación de los ácidos grasos es catalizado por acil-CoA acetiltransferasa.

Segunda fase:

Los grupos acetilo se oxidan a CO2 en el ciclo del acido cítrico. En esta segunda fase se requieren 7 ciclo repitiendo los cuatro pasos presentados en la B-oxidación para formar el Acetil-CoA. Además, cada molécula de FADH2 formada en la oxidación del acido graso, en donde dona electrones a la ETF de la cadena respiratoria. De igual manera, el Acetil-CoA puede oxidarse a CO2 y H2O a través del ciclo del acido cítrico.

Tercera fase:

Los electrones obtenidos en las oxidaciones de las fases 1 y 2 se transfieren al O2 a través de la cadena respiratoria mitocondrial, por medio de la fosforilacion oxidativa se proporciona la energía necesaria para la síntesis de ATP.Además, el sustrato del b-oxidación tiene 5 átomos de carbono y cuando este se rompe los productos son acetil-CoA, este puede oxidarse a través del ciclo del ácidocítrico y el propinil-CoA entra en un ruta diferente. Por otra parte, la formación del intermediario carboxibiotina requiere de energía la cual es proporcionada por la hidrólisis de ATP, ADP y P1.

6. Explique con sus propias palabras en qué consiste la regulación de la oxidación de los ácidos grasos. 642(657)

La oxidación de los ácidos grasos está regulada con un mecanismo en donde solo tenga lugar cuando la necesidad de energía lo requiera.

En el hígado el Acetil-CoA, el cual es formado por el citosol puede seguir dos vías: B-oxidación a cargo de enzimas mitocondriales (conversión en triacilglicéroles) y fosfolipidos a cargo de enzimas citosolicos. Asimismo, la vía que sea escogida, depende de la velocidad de transferencia de los acetil graso-CoA ubicados en la cadena larga a las mitocondrias.

En esta regulación existe el proceso de tres pasos o mejor conocido como lanzadera de la carnitina, en donde se transportan grupos acilo graso de los acil graso-CoA citosolicos convertidos a matriz mitocondrial, los cuales constituyen el paso limitante de la velocidad de la oxidación de los ácidos grasos. Finalmente, una vez los grupos del acilo graso han entrado en la mitocondria continúannecesariamente el proceso de oxidación hasta acetil-CoA.

REFERENCIAS

PRINCIPIOS DE BIOQUIMICA (4ª ED.) LEHNINGER (EN PAPEL)DAVID L. NELSON; MICHAEL M. COX , OMEGA, 2005