Catabolismo De Los Ácidos Grasos Flashcards
Movilización de triglicéridos
Los triglicéridos se encuentran en los adipocitos en forma de gotículas, en la corteza renal y en las gonádas.
Las gotículas están formadas por un nucleo de esteres de colesterol y trigliceridos. Por fuera tien fosfogliceridos y esteroles y una capa protectora de perlipina que impide la movilización.
Cuando disminuye la glucosa, aumenta la adrenalina y el glucagón, aumentando la Adenilato ciclasa, que a su vez aumenta el AMPc. Esto hace que la PKA fosforile:
- perilipa:aumentando la triglicerido lipasa
- lipasa: aumentando su actividad
Después los ácidos grasos se ven liberados al torrente sanguíneo por la albúmina sérica, cada monomero trasporta 10 ácidos grasos.
Glicerol
El glicerol consta de un 5% de la engería. Es trasportado al hígado, donde se encuentra la glicerol quinasa que lo convierte en gliceraldheído-3P para la glucólisis. Produce un NADH.
Transporte de los ácidos grasos a la mitocondria
Los ácidos grasos más pequeños o iguales a 12 C pasan por difusión a la mitocondria.
Los ácidos grasos grandes en cambio usan la lanzadera de carnitina. Que consta de varias reacciones:
- Esterificación con CoA: acilgraso-CoA (citosol)
- Transesterificación a la carnitina: acilgraso-carnitina
- Transesterificación con CoA: acilgraso-CoA
Lanzadera de carnitina
- Familia de isoenzimas Acil-CoA sintetasa. Se encuentran en la membrana mitocondrial externa. En esta reacción se ve liberado un pirofosfato por la pirofosfato inórganico hidrolasa que potencia la reacción de activación. El acilgraso-CoA puede irse a la síntesis de lípidos de membrana o ser transportado a la mitocondria para la oxidación. Se utiliza un ATP.
- Se ve liberado el CoA y se le une la carnitina en el citosol. Por la carnitina acil transferasa I atraviesan la membrana mito externa y después en la membrana mitocondrial interna pasan por difusión facilitada con las moléculas de carnitina saliendo y acil-carnitina entrando.
- Una vez dentro de la mitocondria se quita la carnitina y se le pone un CoA através de la carnitina acil transferasa II y la carnitina se va otra vez fuera para el siguiente acilgraso-CoA.
B-Oxidación
- Acil-CoA deshidrogenasa (3 isoenzimas, membrana mitocondrial interna, flavoproteínas): Deshidrogenación creando un enlace doble entre en carbono alfa y beta. Con creación de FADH.
- Enoil-CoA hidratasa: adición de H2O al doble enlace.
- B-hidroxiacil CoA deshidrogenasa: deshidrogenación liberando NADH + H.
- Thiolasa: rompe por reacción con el grupo tiol de la CoA. Liberando así un acil-CoA y un acetil-CoA.
Esto es así porque el enlace CH2-CH2 es muy fuerte, las primeras 3 reacciones lo que hacen es desestabilizar y romper este enlace.
Las 3 últimas reacciones pertenecen a una proteína funcional TFP, en la memrana mitocondrial interna. Es un heterooctámero:
- alfa: enoil-CoA hidratasa y B-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa
- beta: thiolasa
B-oxidación balance energético
1 solo ciclo:
Palmitil-CoA + FAD + CoA + NAD+ H2O —> Miristil-CoA + Acetil-CoA + FADH + NADH + H
Oxidación completa del palmitil-CoA se requieren 7 ciclos, produciendo 8 acetil-CoA y 28 ATP.
Balance de las 2 y 3 reacciones de la oxidación:
8 Acetil-CoA + 16O2 + 80Pi + 80ADP —> 8 CoA + 80ATP + 16 H2O + 16CO2
Ecuación Global:
Palmitil-CoA + 23O2 + 108ADP + 108Pi —> 8CoA + 108 ATP + 16CO2 + 23H2O
POR LA ACTIVACIÓN DEL PALMITATO A PALMITATO COA SE CONCUMEN 2 ATP. LA GANANCIA NETA ES DE 106 ATP.
Glúcido= 5,3 ATP/C Lípido= 6,6 ATP/C
B-OXIDACIÓN DE LOS MONOINSATURASOS
No puede servir para sustrato para la enoil-CoA hidratasa que solamente actúa en enlaces trans. La enzima auxiliar isomeriza el sustrato en cis para dar su configuración trans donde así podría actuar la enoil-CoA hidratasa. A3A2 enoil-CoA isomerasa.
Un ejemplo sería el oleato, tiene 18C y una insaturación en el A9. Se darían e ciclos hasta llegar al carbono 3 liberandose 3 acetil-CoA, actuaría la enoilCoA isomerasa y seguirían otros 5 ciclos al final liberando otros 6 acetil-CoA.
B-OXIDACIÓN EN LOS POLINSATURADOS
Ejemplo: linoleico 18 C : 2 en A9 y A12
1. Pasan 3 ciclos normales liberando 3 acetil-CoA
- La enoil-CoA isomerasa reposiciona el doble enlace convirtiendolo en el isomero trans al A9.
- Pasa otro ciclo donde sale otro acetil-CoA
- Actúa la 2,4 dinenoil-CoA reductasa dependiente de NADPH. En el A12 que en ese momento ya sería el 4.
- La enoil-CoA isomerasa lo cambia a un trans-2 en vez de trans-3 y así siguen las oxidaciones 4 veces más, liberando así 5 acetil-CoA.
OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS DE CADENA IMPAR
Se encuentran en plantas y algunos organismos marinos. El sustrato del último ciclo de la beta-oxidación tiene 5C. Por lo que al final tendremos un acetil-CoA y un proponil-CoA.
El proponil-CoA=
1. Se carboxila dando lugar a D-metilmalonil-CoA. Esto se hace gracias a un bicarbonato activado por la unión de la biotina y luego transferido al sustrato. Està formación requiere el gasto de ATP.
- D-metilmalonil-CoA se epimeriza a su forma L.
- Reestructuración intramolecular convirtiendose en succinil-CoA en el ciclo del ácido cítrico.
REGULACIÓN DE LA B-OXIDACIÓN
En hígado, el acil-CoA formado en el citosol puede:
- B-oxidación en mitocondrias
- Síntesis de trigliceridos o fosfogliceridos en citosol
La ruta escogida depende de la velocidad de la lanzadera de carnitina. Hay una regulación sobre ella:
- Carnitina transferasa I X [malonil-CoA], si hay un exceso de glucosa, esta se guarda en forma de acidos grasos, su precursor es el malonil-CoA.
Si la glucosa es alta, se incrementa la insulina, así también la fosfatasa, activa a ACC, que crea malonil-CoA desde acetil-CoA que inhibe la carnitina transferasa I y crea ácidos grasos.
Regulación en la b-oxidación:
- NADH/ NAD bloquea la B-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa
- Acetil- CoA bloquea la thiolasa
B-OXIDACIÓN EN PEROXISOMAS
- FADH pasa los electrones directamente al oxígeno
- El H2O2 es transferido por la catalasa
- Energía no conservada como ATP sino como calor.
- Las mitocondrias no pueden regenerar el NADH así que lo transfieren ahí.
- El acetil-CoA va a las mitocondrias.
- Más activa en los ácidos grasos de cadena larga y ramificada. Los cataboliza a ácidos grasos de cadena más pequeña en las mitocondrias.
Síndromes:
- Sindrome de Zwellweger: no hay peroxisomas. Esto hace que aumenten los ácidos grasos en sangre y creen perdida de vista y la muerte.
- Adrenoleucodistrofia ligada al X: los peroxisomas carecen de capacidad de transporte de ácidos grasos.
W-OXIDACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS
Es minoritaria en mamíferos y es alternativa a la b-oxidación. Es la oxidación del carbono w, el más distante del carbono carboxílico. Se localiza en el retículo endoplasmático del hígado y del riñón. Es importante si la beta-oxidación se ve defectuosa, X xenobioticos. Opera preferentemente sobre 10-12C.
- Oxidasa: Introducción de un grupo hidroxilo en el CW. El oxigeno proviene del O2. Se necesita el citocromo P450 y NADPH.
- Alcohol deshidrogenasa: oxida el grupo hidroxilo a un aldheído. Produciendo NADH.
- Aldheido deshidrogenasa: oxida el grupo aldheido a un acido carboxilico ( un acido graso con un grupo carboxilico a cada lado). Da lugar a NADH.
- Transporte a mitocondrias, los extremos se une a CoA y después de un ciclo se convierten en ácidos discarboxilicos dando lugar a acetil-CoA.
CUERPOS CETÓNICOS
El acetil-CoA formado en el hígado puede:
- Ciclo del ácido cítrico
- Cuerpos cetónicos. Estos son exportados a tejidos extrahepáticos donde se revierte el proceso obteniendo acetil-CoA para la obtención de energía.
Estos tienen dos funciones importantes=
1) Permite la oxidación continua de ácidos grasos pero con una oxidación mínima de acetil-CoA. Es muy buena para la gluconeogenesis ya que se consumen intermediarios del ciclo del ácido cítrico y el exceso de acetil-CoA se exporta a otros tejidos.
2) Libera CoA. El hígado tiene una cantidad limitada de CoA, cuando está en forma de acetil-CoAnla B-oxidación va más lenta.
Es una forma de seguir consumiendo ácidos grasos cuando el ciclo de krebs no funciona. Como por ejemplo en inanición, los intermediarios del ciclo de Krebs se estan usando en la gluconeogénesis entonces se crean los cuerpos cetónicos.
Biosíntesis de cuerpos cetónicos
Estos son: acetona (se exhala), acetoacetato, D-B-hidroxibutirato (transporte por sangre a los tej extrahepáticos, utilizados por cerebro en inanición)
1) Thiolasa: condensacion de 2 acetil-CoA
2) HMG-CoA sintetasa: acetoacetil-CoA se condensa con acetil-CoA formandose HMG-CoA.
3) HMG-CoA liasa: HMG-CoA se rompe formando acetoacetato libre y acetil-CoA. El acetoacetato puede seguir dos vias:
A) Hidroxibutirato DHasa: el acetoacetato es reducido a D-B-hidroxibutirato. Oxidando una molécula de NADH.
5) Acetoacetato descarboxilasa, forma acetona.
OXIDACIÓN CUERPOS CETÓNICOS
Una vez el cuerpo cetónico haya llegado al tejido extrahepático:
1) D-B-hidroxibutirato se oxida a acetoacetato por la D-B-hidroxibutirato deshidrogenasa.
2) El acetoacetato se activa por la transferencia de un CoA por parte de la succinil-CoA. Se hace por la B- ketoacil-CoA transferasa.
3) Thiolasa: rompe acetoacetil-CoA en 2 acetil-CoA.
