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1 CATABOLISMO DE LOS ÁCIDOS GRASOS

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CATABOLISMO DE LOS ÁCIDOS GRASOS

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β-Oxidación de Ácidos Grasos

Ocurre en tejidos como: Hígado, músculo

esquelético, corazón, riñón, tej. Adiposo,

etc.

Comprende la oxidación del carbono β del

ácido graso.

Ocurre en las MITOCONDRIAS.

Antes debe ocurrir:

1. Activación del ácido graso (requiere energía

en forma de ATP)

2. Transporte al interior de la mitocondria

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1) Activación del ácido graso

Ocurre en el Citosol.

La reacción es

catalizada por la

TIOQUINASA.

R CH2 CH2 C

O

OH

+

CoA SH

ATP

AMP + PPi

Mg++TIOQUINASA

R CH2 CH2 C

O

S CoA

Acil CoA

2 PiPirofosfatasa

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2) Transporte de Acil-CoA al interior de la mitocondria.

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β- Oxidación de Ac. Grasos

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Después de la activación, los ésteres de ac. Grasos con CoA entran a la mitocondria para ser procesados.

β-Oxidación

Los ácidos grasos son procesados por las mismas 5 etapas cíclicas.

Se remueven 2 carbonos por ciclo

Se produce una molécula de Acetil-CoA en cada ciclo.

El acetil-CoA producido entra en el ciclo de Krebs para producir energía.

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¿Porqué se llama β-Oxidación?

En este proceso el carbono β del ác. Graso se

oxida a una cetona y luego a un tioéster.

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Acil-CoA del paso

de activación

Se obtienen 5ATP por ciclo de b-Oxidación

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INTERRELACION CON EL CICLO DE KREBS

•Los acetilos formados en la b-

OXIDACIÓN ingresan al CICLO

DE KREBS para su oxidación

total a CO2.

•Los NADH y FADH2 producidos

en el CICLO DE KREBS forman

ATP en la mitocondria

(FOSFORILACIÓN

OXIDATIVA)

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•En cada ciclo se pierden 2 átomos de C en forma de Acetil-

CoA.

•Para degradar completamente un ac. Graso de 16 C hacen

faltan 7 ciclos de β-Oxidación.

Nº de ciclos = (nº de C) – 1

2

•En cada ciclo se produce 1 molécula de FADH2 y otra de

NADH:

FADH2= 2ATP

NADH= 3ATP

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Balance neto de EnergíaÁcido Caprilico

(8 carbonos)

Ácido Palmítico

(16 carbonos)

Uniones

~P

Uniones

~P

Cantidad de ciclos 3 7

Consumo para activación inicial -2 -2

ATP producidos en la β-

Oxidación (5/ ciclo)+15 +35

ATP producidos en Ciclo de

Krebs (12/ acetil CoA)+48 +96

ATP Totales 61 129

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BIOSINTESIS DE ÁCIDOS GRASOS

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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 β-oxidación y de la degradación de glucosa o de las cadenas carbonadas de algunos aa, pueden utilizarse para sintetizar nuevos ac. Grasos.

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.

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SINTESIS DE NOVO(SINTESIS CITOPLASMÁTICA DE AC. GRASOS)

Los ac. grasos se sintetizan en el citosol a partir de acetil-CoA que se produce en la mitocondria por lo tanto es necesario que estos últimos sean transportados afuera de las mitocondrias.

La membrana mitocondrial interna es impermeable a acetil-CoA.

La manera en que salen es como citratomediante un transportador de tricarboxilatos.

Se usa NADPH como fuente de H para las reducciones.

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SALIDA DE ACETILOS DE LA MITOCONDRIA AL CITOSOL

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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.

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1)Formación de malonil-CoA Es una carboxilación que requiere HCO3

- como fuente de CO2.

Cataliza: acetil-CoA carboxilasa que usa biotina (vit B7) 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-CoA

carboxilasa

acetil-CoA malonil-CoA

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2)Reacciones de la acido graso sintetasa

Cataliza 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)

• Enzima condensante (KS) con resto de Cys.

• 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.

Una subunidad de Acido

Graso Sintetasa.

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1)Transferencia de acetato.

Una molécula de acetil-CoA

ingresa y la acetil transferasa

(AT) transfiere el resto acetilo

al sitio activo de la enzima

condensante (KS).

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2)Transferencia de malonilo.

El malonil-CoA formado

ingresa y se une al

residuo de

Fosfopanteteína de la

Proteína Transportadora

de Acilos (ACP) por

acción de la malonil

transferasa (MT).

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3)Condensación de acetilo con malonilo

•El carboxilo libre del

malonilo se separa

como CO2.

•Se produce la unión de

acetilo y malonilo

catalizada por la enzima

condensante (KS) para

formar ceto-acil ACP.

•Se libera el acetilo de

la enzima condensante.

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4) Primera reducción( reducción del grupo ceto)

El ceto-acil ACP

formado se reduce

a hidroxi-acil

ACP por acción

de la ceto-acil

reductasa (KR).

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5)Deshidratación

Se pierde una

molécula de agua,

reacción catalizada

por la hidroxi acil

deshidratasa (HD).

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6)Segunda reducción(Saturación del enlace C-C)

El compuesto insaturado es

hidrogenado por acción de la

enoil reductasa (ER).

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TranslocaciónLa cadena en elongación

unida al grupo

fosfopanteteína de la ACP es

translocada al residuo de

cisteína de la enzima

condensante (KS).

El grupo fosfopanteteína

queda libre para la unión a

malonilo comenzando un

nuevo ciclo.

El ciclo se repite hasta llegar

a ac. Grasos de 16 C.

Los H necesarios para las

reducciones provienen de

NADPH que se obtiene en la

vía de las pentosas y en

menor cantidad por la

enzima málica que convierte

el piruvato en malato para

su salida al citosol

(transporte de acetilos)

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RESUMEN: Pasos de la biosíntesis de Ac. Grasos.

Estequiometria de la síntesis

de ácido palmítico

acetilCoA + 7 malonilCoA + 14 NADPH + 7 CO2

Palmitato + 7 CO2 + 14 NADP+

+ 8 CoASH

7 acetil-CoA + + 7 ATP

7 + 7 ADP + 7 Pi

8 acetil-CoA + 7 ATP+ 14 NADPH

palmitato+ 14 NADP++ 8 CoASH + 7 ADP + 7 Pi

malonil-CoA

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