Biosíntesis De Lípidos Flashcards
Introducción
- Se lleva a cabo en el citosol
- A partir de precursores hidrosolubles sencillos, como el acetato.
- Las reacciones son:
1) Endergónicas: utilizan la hidrolisis de ATP como fuente de energía
2) Reductoras: utilizan NADPH como poder reductor
Biosíntesis del malonil-CoA
No es lo inverso a la B-Oxidación. El principal precursor es el malonil-CoA, este inhibe la B-Oxidación.
Acetil-CoA + Bicarbonato. Es un proceso irreversible catalizado por la acetil-CoA carboxilasa. Esta enzima tiene como grupo prostetico a la biotina, que se une mediante un enlace amida al Lys. Cataliza una reaccion de dos pasos.
1) Tranf del grupo CO2 desde el bicarbonato a la biotina con gasto de ATP.
2) la biotina transporta ese grupo al acetil-CoA formando malonil-CoA
Estructura acetil-CoA carboxilasa
Una única cadena polipeptidica con 3 dominios funcionales=
1) Proteina portadora de biotina en posicion central.
2) Biotina carboxilasa, activa el CO2 uniendolo a la biotina.
3) Transcarboxilasa, transfiere el CO2 activado desde la biotina al acetil-CoA.
Ácido graso sintasa
Complejo multienzimatico que se sintetiza en 4 etapas mediante NADPH. Posee dos grupos de union en dos grupos -SH de cidteínas para el malonilo y acetilo.
1) ACP: proteína portadora de acilos
2) KR: B-cetoacil ACP reductasa
3) ER: enoil ACP reductasa
4) DH: B-hidroxiacil ACP deshidratasa
5) MAT: malonil-acetil-CoA ACP transferasa.Cataliza la unión del grupo malonilo a ACP, grupo acilo a KS.
6) KS: B-cetoacil ACP sintasa
Pasos a seguir
1) Condensación: la KS transfiere el acetilo al malonilo. Se desprende un CO2 debido al ataque nucleofílico sobre el carbono del acetilo. La rotura del enlace tioester es una reaccion exergónica (condensación) formando un acetoacetilo-ACP.
2) Reducción del grupo carbonilo: reducción del acetoacetilo en su C3 por la KR. El NADPH se oxida, forma un grupo hidroxilo.
3) Dehidratación: eliminación de una molécula de H2O a nivel del C2 y C3 por la DH, forma un enlace doble.
4) Reducción del doble enlace: se reduce mediante la oxidación de NADPH, llevada a cabo por la ER, forma un grupo metilo.
5) Translocación del grupo butirilo: es transferido desde el -SH de ACP a la KS. La ACP queda libre para unir un segundo grupo malonilo.
Gasto energético de la biosíntesis
Palmítico (16C) —> 7 ciclos de condensación y reducción.
7 malonil-CoA=
7 acetil-CoA + 7 CO2 + 7ATP —> 7 malonil-CoA + 7ADP + 7Pi
7 ciclos de condensación=
Acetil-CoA + 7 malonil-CoA + 14 NADPH + 14H —> palmitato + 7CO2 + 8CoA + 14NADP + 7H2O
GASTO ENERGETICO DE 42 ATP
Condiciones de la biosíntesis
- NADPH/NADP en citosol: ambiente reductor, síntesis de ácidos grasos.
- NAD/ NADH en citosol: ambiente oxidativo, se produce el catabolismo de los glúcidos.
- NADH/ NAD en matriz: ambiente reductor, se reduce el O2 en CTE.
LANZADERA DE CITRATO
El acetato sale de la mitocondria en forma de citrato. Casi todo el acetil-CoA se produce en la mitocondria a partir de la oxidación del piruvato y de la b-oxidación. Pero es necesario fuera para la síntesis de acidos grasos.
1) Piruvato deshidrogenasa y B-oxidación= Se forma acetil-Coa en matriz por oxidación de glucidos, acidos grasos.
2) Citrato sintasa= Se une el acetil-CoA con OAA dando lugar a citrato que atraviesa la membrana mitocondrial.
3) Citrato lisasa= convierte citrato en OAA liberando acetil-CoA al citosol con el gasto de ATP.
4) Malato deshidrogenasa= el oxoloacetato se reduce a malato con oxidación de NADH. Desde aqui se pueden tomar dos vías alternativas dependiendo de la cantidad de NADPH del citosol:
- NADPH/NAD: malato atraviesa membrana mitocondrial y se oxida a OAA dando lugar a NADH ( pasando por el transportador de malato-alfaketoglutarato).
- NAD/NADPH: el malato se oxida a piruvato dando lugar NADPH y CO2. Luego el piruvato atraviesa la membrana mitocondrial y se convierte en OAA por la piruvato carboxilasa con gasto de ATP.
Regulación biosíntesis
1) Acetil-CoA carboxilasa (forma malonil-CoA)
- Citrato la activa.
- Palmitil-CoA la inhibe.
- Adrenalina y glucagón la inhiben por fosforilación.
2) Expresión génica: tras ingesta de ácidos grasos se disminuye la expresión de genes de enzimas lipogénicas.
3) Malonil-CoA: inhibe la B-oxidación a nivel de la carnitina transferasa I.
SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS DE CADENA LARGA INTRO
Los ácidos grasos de mas de 16C se sintetizan a partir del palmitato. Existen sistemas de alargamiento en el REL y en las mitocondrias. Se añaden 2C donados por el malonil-CoA en un proceso parecido al de la ACS; reduccion, deshidratacion, reduccion.
DIFERENCIAS:
- REL y mitocondrias
- Sistemas enzimaticos distintos
- CoA es el transportador de acilos non ACP.
SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS DE CADENA LARGA
Palmitato (16C) y estearato (18) son los precursores de los ácidos grasos monoinsaturados mas abundantes: palmioleato y oleato. Esta insaturación se realiza gracias a la acilgraso CoA desaturasa, que cataliza una reacción oxidativa que introduce un doble enlace en C9-C10 en el REL.
Los mamiferos no podemos introducir este doble enlace mas alla del 9 por eso tenemos que ingerir los polinsaturados esenciales.
BIOSÍNTESIS DE TRIGLICERIDOS Y GLICEROFOSFOLIPIDOS
Estructura trigliceridos= 3 acidos grasos + glicerol
Estructura glicerofosfolípido= 2 acidos grasos + fosfato + glicerol
A partir de glucosa y glicerol en el tejido adiposo y en el higado se produce glicerol-3P. El glicerol-3P sufre dos aciclaciones sucesivas hasta llegar a ácido fosfatídico. Despues puede=
1) Unirse a un grupo de cabeza formando glicerofosfolipidos.
2) Formar trigliceridos mediante una accion fosfatasa y una aciltransferasa.
BIOSÍNTESIS DE COLESTEROL, ESTEROIDES, ISOPRENOIDES
El colesterol no es necesario en la dieta ya que se puede sintetizar.El acetato puede producir ácidos grasos pero también colesterol.
El isopreno es una molécula de 5C, es el intermediario activado en la ruta de la formación del colesterol.
1) Condensación, sintesis de melalonato (6C) a partir de 3 unidsdes de acetato. Es llevada a cabo por la HMG-CoA reductasa.
2) Conversión, sintesis de 2 isoprenoides activos desde el mevalonato. Se transfieren dos grupos fosfato para obtener dos isoprenoides activos: isopentil pirofosfato y dimetilail pirofosfato. Se unen 3 P, se va un P y CO2. Los dos isoprenos activados se intercambian el uno con el otro mediante una isomerasa.
3) Polimerización, condensación de 6 unidades de isopreno formando escualeno.
4) Ciclación, sintesis del nucleo esteroideo de 4 anillos desce el escualeno. Se crea el lanosterol, primer intermediario con 4 anillos.
REGULACIÓN SÍNTESIS COLESTEROL
A) [colesterol] intracelular por transcripción de la HMG-CoA reductasa: El gen SCREB codifica la HMG-CoA reductasa. Esta en la membrana del reticulo. Esta asociado a SCAB que es el detector de colesterol. Si hay mucho colesterol se va a unir a SCREB para no sintetizar la enzima. Pero si no detecta colesterol, SCREB va a ir al golgi produciendo una proteolisis asi se puede formar la proteína y se sintetize la HMG-CoA reductasa.
B) la insulina, activa la fosfatasa que desfosforila y activa la HMG-CoA reductasa para la síntesis. En cambio el glucagón, activa la kinasa que fosforila la HMG-CoA reductasa y la inactiva.
C) ACAT: enzima que forma esteres de colesterol, almacenamiento de colesterol. Si hay mucho colesterol se activa para que se almacene.
Síntesis de hormonas esteroideas
Son derivados de colesterol=
A) Mineralocorticoides (corteza suprarrenal)
B) Glucocorticoides (corteza suprarrenal)
C) Hormonas sexuales (gonádas y placenta)
El citocromo P450 actúa como transportador de electrones en este sistema de oxidasas de función mixta que cataliza:
- Hidroxilación de los C20 y C22 del anillo C(utiliza O2 y NADPH). El NADPH reduce al oxígeno de manera que se forma una molecula de agua. En lugar de formarse 4 moleculas de agua se forman 2 ya que los otros dos oxigenos oxidan al colesterol.
- Rotura de la cadena lateral.
La pregnolona es el precursor de las restantes hormonas esteroideas.
