Oxidación de los ácidos grasos

Metabolismo lipídico: oxidación de los ácidos grasos

1. m etabolismo lipidico : Oxidacion de los acidos grasos Licenciatura en Biología Bioquímica

2. Visión general del catabolismo

3. VÍA CENTRAL DE APORTE DE ENERGÍA Los electrones removidos durante la oxidación de los ácidos grasos es donada a la cadena respiratoria en la mitocondria para generar ATP y el acetil- CoA producido a partir de los ácidos grasos es completamente oxidado a CO 2 vía el ciclo del ácido cítrico. Ácido graso Acetil- CoA

4. 5–25% del peso corporal en forma de lípidos 90% de éstos en forma de triglicéridos Gran parte de la energía procedente de la degradación de las grasas se obtiene mediante la oxidación de los ácidos grasos que la forman.

5. Acilación de proteínas Hormonas y mensajeros intracelulares ATP

6. En 1904 Franz Knoop describe la oxidación de los ácidos grasos.

7. En 1950 E. Kennedy y A. Lenhinger describen la activación de los ácidos grasos Ácido graso + ATP + CoA (de cadena larga) Acil-CoA + AMP + PP i Acil-CoA sintetasa PP i + H 2 O 2P i Pirofosfatasa inorgánica

8. β -oxidación 1

9. Una vez en la matriz mitocondrial, las moléculas de acil-CoA son degradadas mediante una secuencia repetitiva de 4 reacciones. Como resultado, la cadena del ácido graso se recorta en 2 carbonos y genera FADH 2 , NADH y acetil- CoA .

10. 1. Oxidación del a cil-CoA Catalizada por Acil-CoA deshidrogenasa, tiene como resultado la producción de un enoil-CoA con un doble enlace entre los carbonos 2 y 3.

11. 2. Hidratación del e noil-CoA Catalizada por enoil-CoA hidratasa , que hidrata el doble enlace entre los carbonos 2 y 3 del enoil-CoA , produciendo 3-hidroxiacil-CoA.

12. 3. Oxidación del 3-hidroxiacil-CoA Catalizada por la L-3-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa, convierte el grupo hidroxilo del carbono 3 en un grupo ceto , generando NADH y 3-cetoacil-CoA .

13. 4. Tiólisis del 3-cetoacil-CoA Catalizada por β- cetotiolasa , produce acetil- CoA y un acil-CoA acortado en dos carbonos.

14. Este último acil-CoA acortado puede entrar de nuevo en un ciclo de β-oxidación .

15. Rendimiento energético de la β -oxidación No. de carbonos 2 – 1 No. de series de β -oxidación = Ejemplo: β -oxidación del Ácido Palmítico. 16 carbonos 2 – 1 = 7 series

16. Otros tipos de oxidación de ácidos grasos 2

17. Ácidos grasos insaturados Casi todos los ácidos grasos insaturados (ej. oleíco y linoleíco ) de origen biológico contienen sólo dobles enlaces de tipo cis , que a menudo están entre la posición 9 y 10 . La mayoría de las reacciones son las mismas que para los ácidos grasos saturados, son necesarios solamente un par de enzimas adicionales (una isomerasa y una reductasa ) para degradar una amplia gama de ácidos grasos insaturados.

18. Ácidos grasos de cadena impar Los ácidos grasos de cadena impar son especies poco abundantes. Se oxidan de la misma forma que los ácidos grasos de cadena par y solo se diferencian de éstos en que en el ciclo final de la degradación se produce propionil-CoA y acetil- CoA en lugar de dos moléculas de acetil- CoA . Esta unidad activada de tres carbonos del propionil-CoA entra en el ciclo del ácido cítrico mediante su conversión a succinil-CoA .

19. Oxidación Perixosomal Los peroxisomas poseen elevadas concentraciones de la enzima catalasa (reacción de dismutación del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno molecular). La oxidación de los ácidos grasos en estos orgánulos puede servir para acortar las cadenas largas y hacerlas mejores sustratos para la β-oxidación mitocondrial.

20. α -oxidación Es especialmente importante para el metabolismo de ácidos grasos ramificados, en los que la presencia de grupos alquilo en el carbono 3 bloquea la β -oxidación. Ácido fitánico

21. La degradación de estos ácidos tiene lugar en los peroxisomas , donde se hidroxila el carbono α , se elimina el carboxilo terminal del ácido graso y se convierte del grupo α-hidroxilo en carboxilo . Cuando el compuesto genera una coenzima A puede entrar en la  β -oxidación.

22. ω -oxidación Hay una vía   minoritaria en la que la oxidación se produce en el extremo ω de los ácidos grasos.  Las enzimas que llevan a cabo este proceso se localizan en el retículo endoplásmico de hígado y riñón y actúan preferentemente sobre ácidos grasos de 10-12 carbonos. Fallos que afecten a la  β -oxidación pueden favorecer una mayor tasa de ω-oxidación .