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BIOSINTESIS DE
ACIDOS GRASOS SATURADOS
AG pueden ser oxidados a CO
2
y H
2
O
pero NO PUEDEN SER UTILIZADOS para la
síntesis de glucosa o aminoácidos.
Glucógeno
Glucosa
Aminoácidos
Proteínas
Ácidos grasos CO
2
+ H
2
O
Interconversión de sustancias en AG
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LIPÓLISIS Y LIPOGÉNESIS
NO SON PROCESOS INVERSOS
IMPORTANTE
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Oxidación Síntesis
Localización Mitocondria Citosol
Transportador
de acilo
Derivados de CoA
Proteínas transportadoras de
acilos (PTA)
Unidades de
carbono
Se realizan en etapas de 2 carbonos
Producto/
Sustrato
Resultado:
producto de 2 C =
acetil CoA
Requiere un sustrato de 3 C =
malonil CoA
Cofactores
rédox móviles
NAD
+
, FAD
(aceptores de e
-
)
NADPH (donante de e
-
)
Organización
de enzimas
Enzimas
independientes
Complejo multienzimático
formado por 2 cadenas
polipeptídicas que actúan
simultáneamente.
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Aspectos más notables:
Citosólico (hepatocitos, adipocitos y células de
glándula mamaria lactante)
Reductivo (utiliza NADHPH)
Endergónico (consume energía)
LIPOGÉNESIS
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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
ENZIMA
MÁLICA
fuentes
Cuantitativamente
más importante en
hígado y tejido
adiposo
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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CITRATO
Decarboxilación oxidativa del piruvato
Degradación de AA
Acetil CoA
CITOPLASMA
(lipogénesis)
1. ETAPA: TRANSPORTE DEL
Acetil-CoA INTRAMITOCONDRIAL AL CITOPLASMA
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Transportador de
tricarboxilos
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acetil-CoA
carboxilasa
ATP
ADP + P
i
Cofactor: biotina
2. Formación de malonil-CoA sustrato indispensable
para la síntesis de AG (etapa regulable)
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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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SUBUNIDAD 1
SUBUNIDAD 1
SUBUNIDAD 2
SUBUNIDAD 2
DOMINIO 1
DOMINIO 1
DOMINIO 2
DOMINIO 2
Malonil
Malonil
transferasa
transferasa
Malonil
Malonil
transferasa
transferasa
Acetil
Acetil
transferasa
transferasa
Acetil
Acetil
transferasa
transferasa
Cetoacil
Cetoacil
sintasa
sintasa
Cetoacil
Cetoacil
sintasa
sintasa
Enoil
Enoil
reductasa
reductasa
Hidroxiacil
Hidroxiacil
deshidratasa
deshidratasa
Enoil
Enoil
reductasa
reductasa
Hidroxiacil
Hidroxiacil
deshidratasa
deshidratasa
Cetacil
Cetacil
reductasa
reductasa
Cetacil
Cetacil
reductasa
reductasa
PTA
PTA
PTA
PTA
tioesterasa
tioesterasa
tioesterasa
tioesterasa
DOMINIO 3
DOMINIO 3
DOMINIO 3
DOMINIO 3
DOMINIO 2
DOMINIO 2
DOMINIO 1
DOMINIO 1
Acetil-S-CoA
Acetil-S-CoA
Malonil-S-CoA
Malonil-S-CoA
Liberación
del palmitato
Liberación
del palmitato
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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 acetilCoA y MalonilCoA
a) Transferencia de acetilo
b) transferencia de malonilo
-
OOC-CH
2
-COS-CoA +HS-PTA
MALONIL TRANSFERASA
-
OOC-CH
2
-COS-PTA + CoA-SH
MALONIL-CoA MALONIL-PTA
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3.b.2. secuencia de reacciones cíclicas:
1. Condensación de acetilo con malonilo
PTA
+
CO
2
Enzima condensante
(3-cetoacil-PTA sintetasa)
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
4. Segunda reducción
OH
ENOIL DESHIDRATASA
CH
3
-CH- CH
2
-COS-PTA CH
3
-HC=CH-CO S-PTA
3-HIDROXIBUTIRIL-PTA
H
2
O
BUTENOIL(2)-PTA
OH
3-hidroxiacil deshidratasa
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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 acilPTA hasta formar
PALMITOIL DE 16C
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3.b.3. Liberación del palmitato
Palmitoil
tioesterasa
H
2
O
H
+
HS-pan-enz
Debe ser activado
a AcilCoA 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
• Recorre el ciclo 7 veces
• Consume 14 NADPH – 14 H
+
• Gasta 7 ATP
Palmitato
-
-
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REGULACIÓN DE LA BIOSÍNTESIS:
REGULACION A CORTO PLAZO
- Alostérica:
(+) Citrato
( -) Palmitil
CoA (ó acilCoA)
- Modificación covalente:
(+) Insulina
(+) fosfatasa.
(-) Adrenalina y Glucagon (+) PK´s AMP
c
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
INSULINA
INSULINA
(+)
GLUCAGON
GLUCAGON
(+)
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ELONGACI
ELONGACI
Ó
Ó
N DE LOS
N DE LOS
Á
Á
CIDOS GRASOS
CIDOS GRASOS
A partir PalmitilCoA
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DESATURACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS
Los mamíferos no pueden introducir dobles enlaces más allá
del C 9 en la cadena de AG
LOS POLI INSATURADOS = ESENCIALES
dieta
9 10
9 10
Δ9-desaturasa
Δ9-desaturasa
Δ9-desaturasa
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SINTESIS DE TRIACILGLICERIDOS
TG hepáticos para formar las VLDL
Síntesis en casi todos los tejidos pero …
MUY EFICIENTE en hígado, tejido adiposo y glándula
mamaria lactante
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:
2) Activación del glicerol a glicerol-3-fosfato:
GLICEROLQUINASA
Tioquinasa
(Acil-CoA sintetasa)
Palmitato + ATP + CoA
PalmitilCoA + AMP + PPi
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