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Síntesis de Ácidos GrasosAntonio E. Serrano PhD. MT.Cátedra de Bioquímica - [email protected]
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Sumario
• Biosíntesis de Acidos Grasos
• Biosíntesis de Colesterol
• Regulacion
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Metabolismo Ácidos Grasos
Catabolism
• Produced acetyl-CoA
• Reducing power to NADH
• Location: mitochondria
Anabolism
• Requires malonyl-CoA and acetyl-CoA
• Reducing power from NADPH
• Location: cytosol in animals, chloroplast in plants
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Anabolismo de Lípidos• 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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Síntesis de Ácidos Grasos
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Síntesis de Novo
• Síntesis citoplasmática de Ác 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 citrato mediante un transportador de tricarboxilatos.
• Se usa NADPH como fuente de H para las reducciones.
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Salida de Acetilos al Citosol
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Etapas de Síntesis de Ac. Grasos1. Formación de
malonil-CoA.2. Reacciones
catalizadas por el complejo multienzimático de la Ácido graso sintetasa.
• Fatty acids are built in several passes processing one acetate unit at a time
• Acetate from activated malonate in the form of malonyl-CoA
• In each pass involves reduction of a carbonyl carbon to a methylene carbon
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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.
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Síntesis de Malonil-CoA
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2) Reacciones de la Ácido 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.
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Acido Graso Sintasa
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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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Acido graso Sintasa• Reaction involves
cycles of four enzyme-catalyzed steps• Condensation of the
growing chain with activated acetate
• 1-Reduction of carbonyl to hydroxyl
• Dehydration of alcohol to trans-alkene
• 2-Reduction of alkene to alkane
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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) 1era Reduccion (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)2da Reducción (Enlace C-C)• El compuesto
insaturado es hidrogenado por acción de la enoil reductasa (ER)
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Translocación• La 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.
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Resumen