BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS SATURADOS

11/05/2012
BIOSINTESIS DE
ACIDOS GRASOS SATURADOS
Interconversión de sustancias en AG
Glucógeno
Glucosa
Ácidos grasos  CO2 + H2O
Aminoácidos
Proteínas


AG pueden ser oxidados a CO2 y H2O
pero NO PUEDEN SER UTILIZADOS para la
síntesis de glucosa o aminoácidos.
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IMPORTANTE
LIPÓLISIS Y LIPOGÉNESIS
NO SON PROCESOS INVERSOS
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Oxidación
Localización Mitocondria
Transportador
Derivados de CoA
de acilo
Unidades de
carbono
Citosol
Proteínas transportadoras de
acilos (PTA)
Se realizan en etapas de 2 carbonos
Resultado:
producto de 2 C =
acetil CoA
Cofactores
NAD+, FAD
rédox móviles (aceptores de e-)
Producto/
Sustrato
Organización
de enzimas
Síntesis
Enzimas
independientes
Requiere un sustrato de 3 C =
malonil CoA
NADPH (donante de e-)
Complejo multienzimático
formado por 2 cadenas
polipeptídicas que actúan
simultáneamente.
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LIPOGÉNESIS
Aspectos más notables:

Citosólico (hepatocitos, adipocitos y células de
glándula mamaria lactante)

Reductivo (utiliza NADHPH)

Endergónico (consume energía)
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SE CONSUMEN:
1. Acetil – CoA (como sustrato)
2. NADPH (como potencial reductor)
3. ATP (como aporte de energía)
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1. Acetil – CoA:
Decarboxilación oxidativa del piruvato
Degradación de AA
Acetil CoA
NUNCA de la β-oxidación
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2. NADPH citoplasmático
VÍA DE LAS PENTOSAS
Cuantitativamente
más importante en
hígado y tejido
adiposo
fuentes
ENZIMA
MÁLICA
Menor contribución
a la producción de
potencial reductor
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ETAPAS DE LA BIOSÍNTESIS DE
ÁCIDOS GRASOS
1. Transporte del Acetil-CoA desde el interior
mitocondrial al citoplasma
2. Formación de malonil-CoA sustrato
indispensable para la síntesis de AG (etapa
regulable)
3. Ensamble de la cadena de AG por el
complejo de la ácido graso sintetasa
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1. ETAPA: TRANSPORTE DEL
Acetil-CoA INTRAMITOCONDRIAL AL CITOPLASMA
Decarboxilación oxidativa del piruvato
Degradación de AA
CITRATO
Acetil CoA
CITOPLASMA
(lipogénesis)
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Transportador de
tricarboxilos
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2. Formación de malonil-CoA sustrato indispensable
para la síntesis de AG (etapa regulable)
ATP
ADP + Pi
acetil-CoA
carboxilasa
Cofactor: biotina
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3. Ensamble de la cadena de AG por el
complejo de la ácido graso sintetasa
En mamíferos y aves
Está formado por
 2 subunidades idénticas que funcionan en asociación
 cada subunidad es una proteína multifuncional
 cada subunidad contiene 7 enzimas y la proteína
transportadora de acilos
3.a. DESCRIPCIÓN DEL COMPLEJO
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Malonil-S-CoA
Acetil-S-CoA
DOMINIO 1
Malonil
transferasa
Acetil
transferasa
DOMINIO 2
Hidroxiacil
deshidratasa
Enoil
reductasa
Cetacil
reductasa
Cetoacil
sintasa
DOMINIO 3
PTA
tioesterasa
Liberación
del palmitato
SUBUNIDAD 1
Liberación
del palmitato
tioesterasa
DOMINIO 3
DOMINIO 1
PTA
Cetoacil
sintasa
DOMINIO 2
Acetil
transferasa
Cetacil
reductasa
Enoil
reductasa Hidroxiacil
deshidratasa
SUBUNIDAD 2
Malonil
transferasa
Acetil-S-CoA
Malonil-S-CoA
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3.b. SECUENCIA DE REACCIONES:
3.b.1. Carga de precursores:
a) Transferencia de acetato
b) transferencia de malonilo
3.b.2. Secuencia de reacciones cíclicas:
1. Condensación de acetilo con malonilo
2. Primera reducción
3. Deshidratación
4. Segunda reducción
3.b.3. Liberación del palmitato
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3.b.1. Carga de precursores:
Síntesis a partir de acetilCoA y MalonilCoA
a) Transferencia de acetilo
b) transferencia de malonilo
-
OOC-CH2-COS-CoA +HS-PTA
MALONIL-CoA
MALONIL TRANSFERASA -
OOC-CH2-COS-PTA + CoA-SH
MALONIL-PTA
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3.b.2. secuencia de reacciones cíclicas:
1. Condensación de acetilo con malonilo
Enzima condensante
(3-cetoacil-PTA sintetasa)
PTA
CO2
+
El ceto-acetil formado sigue unido al -SH de la PTA y
lo desplaza hacia la próxima enzima
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3.b.2. secuencia de reacciones cíclicas:
2. Primera reducción
3. Deshidratación
OH
3-hidroxiacil deshidratasa
OH
ENOIL DESHIDRATASA
CH3-CH- CH2-COS-PTA
3-HIDROXIBUTIRIL-PTA
H2O
4. Segunda reducción
CH3-HC=CH-CO S-PTA
BUTENOIL(2)-PTA
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RESULTADO: resto acilo saturado de 4C
Se transfiere al – SH de Cys de Enz Condensante de la
SUBUNIDAD OPUESTA
• Se repite la entrada del MALONILO y la condensación de
acilo saturado de 4C con el malonilo
• Iniciando un nuevo ciclo de adición de una unidad de 2C
La síntesis se repite con el crecimiento de la acilPTA hasta formar
PALMITOIL DE 16C
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3.b.3. Liberación del palmitato
H2O
Palmitoil
tioesterasa
H+
HS-pan-enz
Debe ser activado
a AcilCoA para
proseguir otra vía
metabólica
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DESTINO DEL PALMITATO
después de su biosíntesis
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ECUACIÓN GLOBAL DE LA SÍNTESIS DE
ÁCIDO PALMÍTICO
-
Palmitato
• Recorre el ciclo 7 veces
• Consume 14 NADPH – 14 H+
• Gasta 7 ATP
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REGULACIÓN DE LA BIOSÍNTESIS:
 REGULACION A CORTO PLAZO
- Alostérica:
(+) Citrato
( -) PalmitilCoA (ó acilCoA)
- Modificación covalente:
(+) Insulina  (+) fosfatasa.
(-) Adrenalina y Glucagon (+) PK´s AMPc dependientes
 REGULACION A LARGO PLAZO
en la [enzima]: Realimentación, dieta rica en HC o Insulina
 en la [enzima]: Ayuno, dieta rica en grasas o diabetes
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Regulación alostérica
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Regulación covalente
GLUCAGON
(+)
INSULINA
(+)
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ELONGACIÓ
ELONGACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS
A partir PalmitilCoA
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DESATURACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS
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Δ9-desaturasa
Δ9-desaturasa
Δ9-desaturasa
Los mamíferos no pueden introducir dobles enlaces más allá
del C 9 en la cadena de AG
LOS POLI INSATURADOS = ESENCIALES  dieta
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SINTESIS DE TRIACILGLICERIDOS
 Síntesis en casi todos los tejidos pero …
 MUY EFICIENTE en hígado, tejido adiposo y glándula
mamaria lactante
TG hepáticos para formar las VLDL
TG del Tej. Adiposo + exógenos (dieta)
para formar los depósitos de energía
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¿CÓMO SE SINTETIZAN?
1) Activación del ácido graso a Acil-CoA
2) Activación del glicerol a glicerol-3-fosfato
3) Esterificación del Glicerol 3P en los C primarios
4) Hidrólisis del Ác. Fosfatídico
5) Esterificación del 1,2 diacilglicérido
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1) Activación del ácido graso a Acil-CoA:
Tioquinasa
(Acil-CoA sintetasa)
Palmitato + ATP + CoA

PalmitilCoA + AMP + PPi
2) Activación del glicerol a glicerol-3-fosfato:
GLICEROLQUINASA
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3) Esterificación del Glicerol 3P en los C primarios
Glicerol fosfato aciltransferasa
2 Acil-CoA + Glicerol-3-P  1,2 DAG-P (ác. fosfatídico)
4) Hidrólisis del Ác. Fosfatídico
Fosfatidato hidrolasa
1,2 DAG-P + H2O
1,2 DAG + Pi

5) Esterificación del 1,2 diacilglicérido
Acil transferasa
1,2 DAG + Acil-CoA

TAG
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RESERVA ENERGÉTICA

15-20% en varones adultos

25-30% en mujeres adultas
Órgano endocrino:
libera sustancias involucradas en
el desarrollo de enfermedades
cardiovasculares:
adiponectina. Leptina, IL-6,
angiotensina, esteroides
sexuales, TNF α
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