CATABOLISMO DE LOS ÁCIDOS GRASOS - Páginas …sgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/acym/Lipidos.pdf6...
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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
3
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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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.
7
¿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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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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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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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)
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