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24/04/2018
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Bioquímica
Ruta de las pentosas fosfato y biosíntesis
de ácidos grasos.
Facultad de Enfermería
Universidad de la República
ESFUNO
Amalia Ávila
Ruta de las pentosas fosfato
Es una ruta de biosíntesis que oxida la glucosa. La función de esta ruta es
fundamentalmente anabólica más que catabólica, pero oxida la glucosa a
veces hasta CO
2
. Tiene lugar en el citosol al igual que la glucólisis.
Funciones:
- proporcionar NADPH para la biosíntesis reductora.
- proporcionar ribosa-5-fosfato para la síntesis de nucleótidos y ácidos
nucleícos.
La ruta también actúa para metabolizar las pentosas del alimento.
Especialmente activa en:
•Células con alta tasa de biosíntesis de lípidos y esteroides (hígado, tejido
adiposo, glándula mamaria, glándula suprarrenal).
•Células con alta tasa de multiplicación.
•Células habitualmente expuestas a estrés oxidativo.
Se pueden identificar dos fases:
-Fase oxidativa: la glucosa-6-fosfato (G6P) se oxida a ribulosa-5-fosfato (R5P) y
CO
2
, con la producción de NADPH.
-Fase no oxidativa: parte de la R5P se convierte en otros azúcares de 5C
(ribosa-5-fosfato), algunos de los azúcares se usan para formar G6P.
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Ruta de las pentosas fosfato
Balance fase oxidativa
Regulación de la ruta de las pentosas fosfato
El destino real de los azúcares fosfato depende de las
necesidades metabólicas de la célula.
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Biosíntesis de ácidos grasos
• Principalmente en hígado, tejido adiposo y glándula mamaria
• Transcurre en el citosol
• Fuente de energía metabólica: ATP
• Poder reductor: NADPH
• Intermediario de 3 carbonos: malonil-CoA
SÍNTESIS DE MALONIL-CoA
• acetil-CoA carboxilasa
• Todas las reacciones del proceso de biosíntesis están catalizadas por un
complejo multienzimático: ácido graso sintasa
• Ácido graso sintasa:
– Homo dímero
– Cada protómero está formado por una proteína multifuncional con 7
actividades enzimáticas
De malonil-CoA a ácido graso
El proceso de síntesis comprende la adición
escalonada de unidades de 2 carbonos, de
tal manera que cada paso tiene lugar
mediante 4 reacciones:
1- Condensación.
2- Reducción (requiere NADPH).
3- Deshidratación.
4- Nueva reducción (requiere NADPH).
Los intermediarios permanecen unidos
covalentemente al complejo durante todo el
proceso.
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Estequiometría y balance energético de la síntesis de palmitato
• Formación de 7 moléculas de malonil-CoA
• 7 ciclos de 4 reacciones
• Ecuación global (suma de ambos procesos)
• La síntesis de ácidos grasos requiere entonces:
• Acetil-CoA (recordar que el intermediario es malonil-CoA)
• Energía química:
– ATP
– NADPH
• En el citosol [NADPH]/[NADP
+
] es muy elevada, favoreciendo la
biosíntesis reductora.
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Elongación de la cadena a partir de palmitato
• Sistemas de eloongación de ácidos grasos:
– Mitocondrial
– Microsomal (REL) es el más activo
• La elongación está catalizada por sistemas enzimáticos diferentes pero
salvo algunas diferencias es muy similar a las reacciones de la AGS:
– El dador de grupos acetilo es el malonil-CoA
– Serie de 4 reacciones: condensación, reducción, deshidratación y
reducción
Desaturación
• Acil graso-CoA desaturasa
• Los principales ác grasos insaturados sintetizados por los animales son ác
palmitoleico 16:1Δ
9
y oleico 18:1Δ
9
• Los mamíferos puede introducir insaturaciones hasta Δ9 pero no más allá
de C9
• Las desaturasas de plantas pueden introducir insaturaciones más allá de
C9 (C12, C15)
• Ácidos grasos esenciales: linoléico 18:2Δ
9,12
y linolénico 18:3 Δ
9,12,15
Fuentes de acetil-CoA
• Fuentes de acetil-CoA en los eucariotas no fotosintéticos:
– Principalmente mitocondriales
– Oxidación del piruvato
– Oxidación de aminoácidos
• El acetil-CoA proveniente de la degradación de ácidos grasos no está
disponible para la síntesis de ácidos grasos ya que son vías reguladas
recíprocamente
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Regulación de la síntesis de ácidos grasos
• La reacción catalizada por la acetil-CoA carboxilasa es el paso limitante de la
velocidad de síntesis de ácidos grasos.
• Regulación alostérica
– Palmitoil-CoA modulador alostérico negativo
– Citrato modulador alostérico positivo
• Regulación covalente (fosforilación/desfosforilación)
– Adrenalina y glucagón→fosforilación→ enzima inactiva
– La insulina estimula a acetil-CoA carboxilasa por varios mecanismos:
• ↓[acil-CoA cadena larga] => alivia inhibición alostérica sobre la enzima
• Activa PDH al promover su desfosforilación
• Estimula a la citrato liasa, aumentando la concentración de acetil-CoA en el
citosol
• Regulación a largo plazo
– Cambios en las velocidades de síntesis y degradación de las enzimas
de la biosíntesis de ácidos grasos
– Dietas ricas en glúcidos y pobres en grasas aumentan los niveles de
acetil-CoA carboxilasa y ácido graso sintasa
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Clase 15 PPP y biosíntesis de ácidos grasos.pdf
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