metabolismo_acidosgrasos

8/15/2019 Metabolismo_AcidosGrasos

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X. METABOLISMO DE LÍPIDOS

1. Generalidades de la β ββ β -oxidación2. Generalidades de la síntesis de ácidos grasos3. Regulación


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FUNCIONES

DE LOS LÍPIDOSRESERVA PIGMENTOS

SEÑALADORES


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LÍPIDO.- Es un grupo químicamente diverso cuya característica común es suinsolubilidad en agua.

Ácidos grasos.- Son derivados hidrocarbonados con un nivel de oxidación muy bajodonde sus cadenas pueden variar entre 4 a 36 átomos de carbono


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FUENTES DE ÁCIDOS GRASOS

DIETA

Tejido adiposo

DEL ALMACEN

SÍNTESIS


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PROCESAMIENTO DE LOS LÍPIDOS OBTENIDOS DE LA DIETA

2) INTESTINO:

Emulsificación de las grasas por acción de las sales biliares

Degradación de los triglicéridos

1) CONSUMO DE LÍPIDOS

3) ABSORCIÓNpor la mucosa

4) EMPAQUETAMIENTO de los lípidos

5) DESTINO FINALENTREGA A ADIPOCITOS O MIOCITOS


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LOS LÍPIDOS INGRESAN AL ORGANISMO COMO LÍPIDOSQUE TIENEN QUE SER PRIMERO “DESDOBLADOS” A

LÍPIDOS MÁS SIMPLES QUE ENTONCES PUEDEN SEROXIDADOS

FOSFOLÍPIDOS

TRIACILGLICÉRIDOS(TAG):90% lípidos de la dieta

lisofosfolípidos

PLA2: (FOSFOLIPASA A2)LIPASA

1,2 y 2-acilgliceroles

oxidación: energía


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EMPAQUETAMIENTO DE LOS LÍPIDOS PARA SU LIBERACIÓNA MÚSCULO Y TEJIDO ADIPOSO

Estructura molecular e un

Quilomicrón


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Movilización de ÁCIDOS GRASOS almacenados en

tejido adiposo: señal de “hambre”

TAG

Lipasa de triacilgliceroles dependiente de Hormona (AMPc)

cero + ac. grasosTS (unidos a albúmina)

Activación degradación AC GRASOSEn otros tejidosHígado y músculo


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MOVILIZACIÓN DE TRIACILGLICEROLES ALMACENADOSEN EL TEJIDO ADIPOSO

[GLUCOSA] BAJAAYUNO

SEÑAL: GLUCAGÓN

TRANSDUCCIÓNDE LA SEÑAL

RESPUESTAS:ACTIVIDAD DE LIPASA

HIDRÓLISIS DE TG

LIBERACIÓN DE ÁCIDOSGRASOS AL TORRENTE

SANGUÍNEO


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Glicerol (hígado)

Glicerol cinasa

Glicerol-3P

Glicerol-3P DH

ATP

ADP

NAD+

Glicerol (adiposo)Glicerol

DihidroxiacetonaP

TPi

Gliceraldehído-3P

NADH

“HAMBRE” GLUCÓLISIS


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LA BETA OXIDACIÓN (ββββ-OXIDACIÓN) ES EL PRINCIPALPROCESO MEDIANTE EL CUAL LOS ÁCIDOS GRASOS,

EN LA FORMA DE MOLÉCULAS ACIL-COA,

SON OXIDADOS EN LA MITOCONDRIA

PARA GENERAR ENERGÍA (ATP)


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Degradación de ácidos grasos

Oxidación en

β-oxidación


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LA ββββ-OXIDACIÓN TIENE LUGAR EN MITOCONDRIAY EN PEROXISOMAS EN EUCARIOTAS

PROCARIOTAS EN CITOSOL


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Metabolismo completode los ácidos grasos

Son tres fasesoxidativas:

Fase I. En la ββββ-

oxidación, se oxidan aacetil CoA

Fase II. La acetil CoAque se produjo, entra al

,donde se oxida y endonde se forman lascoenzimas reducidas

Fase III. Las coenzimas

reducidas NADH yFADH2 se van a cadenarespiratoria en dondese oxidan.

FIN: CO2, H2O y ATP


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LOS ÁCIDOS GRASOS

SON ACTIVADOSEN CITOSOL Acil-CoA sintetasa

YTRANSPORTADOS

A LA MITOCONDRIA


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PASO PREVIO NECESARIO PARA LA DEGRADACIÓN:Conversión del ácido

Graso a acil-CoA

Acil-CoAsintetasa

ÁCIDO GRASO

Acil-CoAsintetasa

Acilo-adenilatounido al enzima

Pirofosfatasa

ACIL-CoA


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LOS ÁCIDOS GRASOS

SON ACTIVADOSEN CITOSOL

YTRANSPORTADOS

A LA MITOCONDRIA


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EL ÁCIDO GRASO ACTIVADO ENTRA EN LA MITOCONDRIAA TRAVÉS DEL TRANSPORTADOR DE CARNITINA

1. Acil-CoA

en citosol2. Formación del

Acilo-CarnitinaMembrana externa mitocondrial

Carnitina aciltransferasa I

3. Entrada del Acilo-Carnitina

a través del transportador deCarnitina en la membranainterna mitocondrial


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LOS ÁCIDOS GRASOS ACTIVADOS

(DESTINADOS A LA MITOCONDRIA)

SE UNEN AL HIDROXILO DE LA CARNITINA

POR ACCIÓN DE LA

ACILO-CARNITINA TRANSFERASA I

CARNITINAC R

O

ESTER


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LA ββββ-OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOSCONSTA DE CUATRO REACCIONES RECURRENTES:

1. OXIDACIÓN POR FAD2. HIDRATACIÓN3. OXIDACIÓN POR NAD+4. TIÓLISIS

EL RESULTADO DE DICHAS REACCIONES SON

UNIDADES DE DOS CARBONOS EN FORMA DE ACETIL-COA,

MOLÉCULA QUE PUEDEN INGRESAR EN EL CICLO DEKREBS, Y COENZIMAS REDUCIDOS (NADH Y FADH2) QUE

PUEDEN INGRESAR EN LA CADENA RESPIRATORIA.


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1. OXIDACIÓNAcil-CoAdeshidrogenasa

2. HIDRATACIÓNEnoil-CoAhidratasa

Palmitoil-CoA ÁCIDO GRASO

16 CARBONOS

La ββββ-oxidación delos ácidos grasoscomprende 4reacciones que

3. OXIDACIÓNβ-hidroxibutiril-CoA

deshidrogenasa

4. TIÓLISIS

Acil-CoAacetiltransferasa

(tiolasa)ACETIL-CoA (2 C)

+ÁCIDO GRASO

14 CARBONOS

se repiten parasacar del ácidograso 2 carbonoscada vez


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POR SEIS VECES

SE GENERAN

RENDIMIENTO DE ACETIL-CoA POR UN ÁCIDO GRASODE 16 C

8 ACETIL-CoA

2


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LOS CUATRO PASOS DE LAβ-OXIDACIÓN

SE REPITENY

POR LO TANTO…

MUCHO ATP


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ACETIL-CoA

CICLO DE KREBS

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA


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1. OXIDACIÓNAcil-CoAdeshidrogenasa

2. HIDRATACIÓNEnoil-CoAhidratasa

Palmitoil-CoA

3. OXIDACIÓNβ-hidroxibutiril-CoA

deshidrogenasa

4. TIÓLISIS

Acil-CoAacetiltransferasa

(tiolasa)


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ACETIL-CoA

CICLO DE KREBSNADH FADH

FOSFORILACIÓN OXIDATIVA


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UNA VUELTA / 2cCADA VUELTA: 1 FADH2 (1.5 ATP)

1 NADH (2.5 ATP)1 ACETILCoA (Por cada una que entra

a C. Krebs: 3NADH,1 FADH2 , 1GTP)

MUCHA ENERGÍA!!!!!!!


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OXIDACIÓN COMPLETA DEL PALMITOIL-COA(16 C)SUCEDEN SIETE VUELTAS DELA ββββ OXIDACIÓN:

7FADH27NADH

8 acetil-CoA:

24 NADH8 FADH2

Si cada uno de esos productos se van a cadena respiratoria y

fosforilación oxidativa: 31 NADH = 93 ATP15 FADH2 = 30 ATPAhora, restamos los 2 ATP necesarios para la formación del acil-CoA (PORQUEEN LA ACTIVACIÓN DEL ÁCIDO GRASO CON ATP se forma AMP y para rehacerATP de este AMP se requieren DOS enlaces de “alta energía”. Por tanto,

La oxidación completa del palmitato =121 ATPs!!!


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LOS CUATRO PASOS DE LAβ-OXIDACIÓN

SE REPITENY

POR LO TANTO…

MUCHO ATP


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ÁCIDOS GRASOS DE CADENA MEDIA ββββ-OXIDACIÓN

Y DE NÚMERO PAR

ÁCIDOS GRASOS DE CADENA MEDIA RINDE LA

Y DE NÚMERO IMPAR FORMACIÓN DEPROPIONIL-CoA (3C)

MATRIZ MITOCONDRIA

- o

(CICLO DE KREBS)

ÁCIDOS GRASOS DE CADENA SON ACORTADOS ENMUY LARGA PEROXISOMAS

DEGRADADOS FINALMENTE

EN LA MTOCONDRIA


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ACETIL-CoA

CICLO DE KREBS FORMACIÓNDE CUERPOS

DESTINOS DEL ACETIL-CoA

CET NICOSFOSFORILACIÓNOXIDATIVA


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EL ACETIL-CoA SE CONVIERTE EN ACETOACETATO

O D-ββββ-HIDROXIBUTIRATOMEDIANTE UN PROCESO DENOMINADOCETOGÉNESIS

CUERPOS CETÓNICOSSON COMBUSTIBLES METABÓLICOSPARA CORAZÓN Y MÚSCULO ESQUELÉTICODURANTE EL AYUNO EN CEREBRO


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BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS

Es la condensación de unidadesde dos carbonos

inversa de la -oxidación

DIFERENCIAS ENTRE


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MATRIZ CITOSOLMITOCONDRIAL

1. LOCALIZACIÓN:

ββββ-OXIDACIÓN SÍNTESIS DE ÁCIDOS

GRASOS

DIFERENCIAS ENTRE

2. PORTADOR DELGRUPO ACILO: CoA ACP

EUCARIOTESY PROCARIOTES

3. ACEPTOR/DADORDE ELECTRONES: FAD NADPH

NAD

4. FORMA EN QUE LASUNIDADES DEDOS CARBONOSSE PRODUCEN OSE CEDEN: ACETIL-CoA MALONIL-CoA

CONDICIÓN DE ABUNDANCIA


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CONDICIÓN DE ABUNDANCIAACETIL-CoA

SE FORMA MALONIL-CoA A PARTIR DE ACETIL-CoAY BICARBONATO

REACCIÓN IRREVERSIBLE CATALIZADAPOR LA ACETIL-CoA CARBOXILASA

HOLOENZIMA: BIOTINA GPO. PROSTÉTICO(PIRUVATO CARBOXILASA)


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1. El grupo carboxiloobtenido del bicarbonatose transfiere a la biotina,reacción dependiente de ATP

2. El grupo biotiniloactúa como

transportador de CO2

3. Transferencia alacetil-CoA,

formandoMalonil-CoA


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TODAS LAS REACCIONES DEL PROCESO SINTÉTICOESTÁN CATALIZADAS POR UNCOMPLEJO MULTIENZIMÁTICODENOMINADO

TIENE SEIS ACTIVIDADES ENZIMÁTICASY UNA PROTEÍNA PORTADORA DE ACILOS

ÁCIDO GRASO SINTASA


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ÁCIDO GRASO SINTASA

MALONIL-CoA-ACP TRANSFERASA

ββββ-CETOACIL-ACPSINTASA

ACETIL-CoA-ACP

TRANSACETILASA

ENOIL-ACPREDUCTASA

ββββ-HIDROXIACIL-ACPDESHIDRATASA

ββββ-CETOACIL-ACP

REDUCTASA

PROCESO GLOBAL DE LA SÍNTESIS DE PALMITATO


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PROCESO GLOBAL DE LA SÍNTESIS DE PALMITATOLA CADENA DEL ÁCIDO GRASO CRECE EN UNIDADES DEDOS CARBONOS CEDIDAS POR EL MALONATO ACTIVADOCON PÉRDIDA DE CO2 EN CADA PASO


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¿CÓMO SE INCORPORA EL MALONATO ACTIVADO?

A TRAVÉS DELA PROTEÍNAPORTADORA DE ACILOS(ACP)

HOLOENZIMA

REQUIERE DEFOSFOPANTETEÍNA(GPO. PROSTÉTICO)

EL TIOL ESSU GPO. REACTIVOESTERIFICACIÓN DELOS GRUPOSMALONILOCON EL TIOL

NO SÓLO SE REQUIERE DE MALONATO ACTIVADO


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NO SÓLO SE REQUIERE DE MALONATO ACTIVADOSINO TAMBIÉN UN GRUPO ACETILO (ACETIL-CoA)

SE VAN A CARGAR ESTOS GRUPOS EN EL

COMPLEJO DE LA ÁCIDO GRASO SINTASAA TRAVÉS DE SUS DOS GRUPOS TIOLES:

-

-SH DE UNA Cys

LA ÁCIDO GRASO SINTASA RECIBE LOS GRUPOS ACETILO Y MALONILO


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MALONIL-CoA ESTERIFICAR AL ACP Malonil-CoA-ACPtransferasa

ACETIL-CoA ESTERIFICA A LA Cys Acetil-CoA-ACP DE LA β-CETOACIL-ACP transacetilasa

SINTASA

UNA VEZ QUE SUCEDE ESTO, PUEDE COMENZAR ELPROCESO DE ALARGAMIENTO DE LA CADENA

(EN 4 ETAPAS)


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PASO 2. REDUCCIÓN PASO 4. REDUCCIÓNd l d bl l


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del grupo carbonilo para formar ββββ-HIDROXIBUTIRIL-ACP (4C), el

donador es el NADPH

del doble enlace(SATURACIÓN)

formando BUTIRIL-ACP

(4C), el donadores el NADPH

PASO 3. DESHIDRATACIÓNpara dar lugar a la formaciónde un doble enlace


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LA ACETIL-CoA CARBOXILASA ES EL PUNTO DE CONTROL DE LA


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SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS

REGULA:

ALOSTÉRICAMENTE

MODIFICACIÓN COVALENTE

HORMONALMENTE

REGULADORES DE LA ACETIL-CoA CARBOXILASA


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Modulador alostérico positivo

ESTADO DEFOSFORILACIÓN:

FOSFORILACIÓN

DEFOSFORILACIÓN

Inhibición por retroalimentación

REGULACIÓN COORDINADA DE LA SÍNTESIS Y


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DEGRADACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS

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