Download La biosíntesis de ácidos grasos

METABOLISMO DE LIPIDOS
Biosíntesis de ácidos grasos
saturados.
Complejo multienzimático: Acido graso
sintasa.
Regulación hormonal
Requerimiento energético.
Elongación de los ácidos grasos
Desaturación de ácidos grasos
Relación entre el Metabolismo de los H. de C. y
la Biosíntesis de Acidos Grasos
Acidos
grasos
Carbohidratos
GLICOLISIS
Piruvato
Acil-CoA
CITOSOL
Sintesis de
ácidos
grasos
Piruvato
Acil-CoA
Acil-Carnitina
b-oxidación
Cuerpos
cetónicos
Acetil-CoA
Acetil-CoA
cetogénesis
Citrato
MITOCONDRIA
Citrato
Oxalacetato
Cuando la ingesta supera las necesidades celulares
La Acetil-CoA proveniente de hidratos de carbono y
aminoácidos es utilizada para la síntesis de ácidos
grasos
Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados
como grasa de depósito.
Características generales de la Biosíntesis
de ácidos grasos (palmítico)
La biosíntesis de ácidos grasos (lipogénesis) tiene lugar
en el CITOSOL.
Es muy activa en hígado, glándula mamaria
Es un proceso endergónico: Utiliza ATP
Consume equivalentes de reducción : NADPH
Comienza a sintetizarse a partir del C 16 y finaliza en C1
Interviene un complejo multienzimático: Acido graso
sintasa
• Los ácidos grasos se sintetizan a partir de
acetil-CoA proveniente principalmente de H. de
C y en menor proporción aminoácidos.
• La Acetil-CoA que se produce en mitocondria
debe estar disponible en citosol
• La membrana mitocondrial interna es
impermeable a acetil-CoA.
• El citrato es el compuesto que permite disponer
de Acetil-CoA en citosol
Citrato
sintasa
Citrato
liasa
16 15 14
13
12 11 10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
AcetilCoA
Malonil-CoA
Los C15 y C16 del Ac.Palmítico provienen de
ACETIL-CoA y los restantes de MALONIL-CoA
REACCION Y REGULACIÓN DE LA
ACETIL-CoA CARBOXILASA
+
HCO3
-
ATP
ADP + Pi
+ H+
Acetil-CoA
carboxilasa
Acetil-CoA
Malonil-CoA
Citrato
Acetil-CoA
carboxilasa
Forma
filamentosa
Dímero
Inactiva
Ac.G. de cadena
larga
Activa
SÍNTESIS DE MALONIL-COA
• Ocurre una carboxilación que utiliza HCO3- como
fuente de CO2.
• Interviene la enzima acetil-CoA carboxilasa que
usa biotina como coenzima.
• Es el principal sitio de regulación de la síntesis
de ac. Grasos.
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Esquema Complejo ácido graso sintasa
Acetil
Transacilasa
Cetoacil
sintasa
Hidratasa
Malonil
Transacilasa
Enoil
reductasa
Subunidad I

Cisteína

Tioesterasa
Cetoacil
reductasa
ACP
4´Fosfo
panteteína

SH
SH
SH
SH


4´Fosfo
panteteína
Cisteína


ACP
Cetoacil
reductasa

Subunidad
II
Hidratasa
Enoil
reductasa
Malonil
Transacilasa
Acetil
Transacilasa
Cetoacil
sintasa
Procedencia de Acetil CoA , Enzimas y Poder
reductor
ATP
• CITRATO
ACETIL-CoA
• CITRATO LIASA
MALONIL-CoA
ACETIL-CoA
CITRATO
ACIL-CoA
ATP
ADP + Pi
• Acetil-CoA CARBOXILASA
+
Oxalacetato
Síntesis de malonil-CoA
• ACIDO GRASO SINTASA
• NADPH
Vía de las Pentosas
Enzima málica
Complejo
multienzimático
FORMACIÓN DE ACETIL-EC
HS-EC
CoA-SH
S-EC
Acetil-CoA
Acetil
transacilasa
Acetil-EC
Acetil-CoA + HS-EC
Acetil-EC + CoA
Acetil transferasa
FORMACIÓN DE MALONIL-ACP
HS-ACP
CoA-SH
- OOC
Malonil-CoA
- OOC
Malonil
transacilasa
Malonil-ACP
Malonil-CoA + ACP
Malonil-ACP + CoA
Malonil transferasa
ACP
CONDENSACIÓN DEL ACETILO DE KS
CON MALONILO DE ACP
Acetil-EC + Malonil-ACP
Acetoacetil-ACP + HS-EC +CO2
Enzima condensante
b-cetoacil-ACP
sintasa
Acetoacetil-S-ACP
+
S-Econd
Acetil-S-Ec
S-ACP
CO2
Malonil-S-ACP
El carboxilo del malonilo se separa como CO2.
Se libera el acetilo de la enzima condensante.
PRIMERA REDUCCION
Acetoacetil-ACP + NADPH + H+
CH3 -C- CH2 –C-SACP
ll
ll
O
O
b-Cetoacil-reductasa
D-3-OH-butiril-ACP + NADP+
CH3 -C- CH2 –C-SACP
l
ll
OH
O
ETAPA DE DESHIDRATACION
D-3-OH-butiril-ACP
3-OH-acil deshidratasa
D2 -butenoil-ACP + H2O
CH3 –CH=CH –C-SACP
ll
O
CH3 -C- CH2 –C-SACP
l
ll
OH
O
H 2O
SEGUNDA REDUCCION
D2 butenoil-ACP + NADPH + H+
CH3 –CH=CH –C-SACP
ll
O
Butiril-ACP + NADP+
CH3 –CH2 – CH2 - C – SACP
ll
O
Enoil-ACPreductasa
ESQUEMA GENERAL DE LA BIOSÍNTESIS DE
PALMITATO
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Balance de la Biosíntesis
Biosíntesis de malonil-CoA
8 Acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 13 H+
Palmitato +8 CoA-SH + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+ + 6 H2O
ESQUEMA DE LA REGULACION DE LA
BIOSINTESIS
Citrato
+
Insulina
Citrato liasa
-
+
Acetil-CoA
A.G.
poliinsaturados
Transc. génica
Acetil-CoA carboxilasa
Malonil-CoA
Carnitina
Aciltransferasa I
Palmitoil-CoA
Glucagón,
Adrenalina
ELONGACION DE LOS ACIDOS GRASOS
CH3 –(CH2)n- CO -SCoA
Acetil-CoA
Malonil-CoA
CH3 –(CH2)n+2- CO -SCoA
BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS MONOINSATURADOS
AGM se sintetizan en el REL
Intervienen desaturasas
Se forma una doble ligadura entre el C9 y el C10
O2
Palmitoil-CoA
(16)C
Estearil-CoA
(18)C
NADPH
O2
NADPH
2H2O
NADP
2H2O
NADP
Palmitoleil-CoA
(16:1 D9)C
Oleil-CoA
(18:1 D9)C
ACIDOS GRASOS ESENCIALES
• Son A.G. Poliinsaturados que no pueden ser
sintetizados y deben ser ingeridos en la dieta.
• Los mamíferos SOLO pueden formar dobles
enlaces en las posiciones Δ4, Δ5, Δ6 y Δ9.
• Los principales A.G. Esenciales son:
1. Linoleico (C18:2) → ω6
2. α-linolénico (C18:3) → ω3
El Acido Araquidónico (C20:4), precursor de
Prostaglandinas, LeucotrienoSsy Tromboxanos,
se sintetiza a partir de ácido linolénico.
Estructura Química del Colesterol
Ciclopentanoperhidrofenantreno
Colesterol
Esquema General de la Biosíntesis de Colesterol
-Las enzimas que participan son citoplasmáticas
con la excepción de la escualeno oxidasa que es
microsomal
-- Todos los átomos de carbono del colesterol
provienen del grupo acetilo de un Acil-CoA
-- El agente reductor en las reacciones de
biosíntesis es el NADPH
BIOSINTESIS DE COLESTEROL
• Se consideran 3 etapas en la ruta de biosíntesis
de colesterol:
• 1.- Formación de Hidroximetil glutaril-CoA a
partir de Acetil-CoA (6 Carbonos)
• 2.- Conversiòn de HMG-CoA en escualeno
(30 carbonos)
• 3.- Conversión de Escualeno en Colesterol
a través de 20 reacciones ( 27 carbonos)
Biosíntesis de Colesterol
Precursor
AcetoacetilCoA
Acetil-CoA
AcetoacetilCoA
HMG-CoA
sintasa
AcetilCoA+ H2O
HMG-CoA
2 NADPH + 2H+
CoA-SH + 2NADP+
HMG-CoA
reductasa
Cuerpos
cetónicas
Mevalonato
Regulación de la Biosíntesis de Colesterol
+
Insulina
-
Glucagón
HMG-CoA reductasa
Transcripción
-
Acidos biliares
Colesterol
Mevalonato
Medicamentos:
Lovastatina
-
Colesterol