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11/05/2012
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BIOSINTESIS DE
ACIDOS GRASOS SATURADOS
AG pueden ser oxidados a CO2 y H2O
pero NO PUEDEN SER UTILIZADOS para la síntesis de glucosa o aminoácidos.
Glucógeno Glucosa Aminoácidos Proteínas
Ácidos grasos CO2 + H2O
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 Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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 + Pi 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 1SUBUNIDAD 1
SUBUNIDAD 2SUBUNIDAD 2
DOMINIO 1DOMINIO 1
DOMINIO 2DOMINIO 2
Malonil Malonil
transferasatransferasa
Malonil Malonil
transferasatransferasa
Acetil Acetil
transferasatransferasa
Acetil Acetil
transferasatransferasa
Cetoacil Cetoacil
sintasasintasa
Cetoacil Cetoacil
sintasasintasa
Enoil Enoil
reductasareductasa
Hidroxiacil Hidroxiacil
deshidratasadeshidratasa
Enoil Enoil
reductasareductasa Hidroxiacil Hidroxiacil
deshidratasadeshidratasa
CetacilCetacil
reductasareductasa
CetacilCetacil
reductasareductasa
PTAPTA
PTAPTA
tioesterasatioesterasa
tioesterasatioesterasa
DOMINIO 3DOMINIO 3
DOMINIO 3DOMINIO 3
DOMINIO 2DOMINIO 2
DOMINIO 1DOMINIO 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 Cátedra de Bioquímica - FOUBA
3.b.1. Carga de precursores:
Síntesis a partir de acetilCoA y MalonilCoA
a) Transferencia de acetilo
b) transferencia de malonilo
-OOC-CH2-COS-CoA +HS-PTA MALONIL TRANSFERASA -OOC-CH2-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 +
CO2 Enzima condensante
(3-cetoacil-PTA sintetasa)
El ceto-acetil formado sigue unido al -SH de la PTA y lo desplaza hacia la próxima enzima Cátedra de Bioquímica - FOUBA
3.b.2. secuencia de reacciones cíclicas:
2. Primera reducción
3. Deshidratación
4. Segunda reducción
OH ENOIL DESHIDRATASA
CH3-CH- CH2-COS-PTA CH3-HC=CH-CO S-PTA
3-HIDROXIBUTIRIL-PTA H2O 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
H2O
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
( -) PalmitilCoA (ó acilCoA) - 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
INSULINAINSULINA
(+)
GLUCAGONGLUCAGON
(+)
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ELONGACIELONGACIÓÓN DE LOS N DE LOS ÁÁCIDOS GRASOSCIDOS 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
9 109 10
Δ9-desaturasaΔ9-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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3) Esterificación del Glicerol 3P en los C primarios
4) Hidrólisis del Ác. Fosfatídico
5) Esterificación del 1,2 diacilglicérido
Glicerol fosfato aciltransferasa
2 Acil-CoA + Glicerol-3-P 1,2 DAG-P (ác. fosfatídico)
Fosfatidato hidrolasa
1,2 DAG-P + H2O 1,2 DAG + Pi
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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