La síntesis de ácidos grasos ocurre principalmente en el hígado y tejido adiposo, convirtiendo el exceso de glucosa en lípidos mediante una serie de reacciones que incluyen la carboxilación del acetil-CoA para formar malonil-CoA, la condensación repetida de malonil-CoA para extender la cadena de ácidos grasos, y reacciones de reducción e hidratación. La enzima clave Acetil-CoA carboxilasa se regula positivamente por el citrato e insulina e inhibe
1. R.Silva
SÍNTESIS DE ACIDOS GRASOS.
LOCALIZACIÓN CELULAR Y TISULAR.
FUNCIÓN BIOLÓGICA.
REACCIONES.
ESQUEMA.
INTEGRACIÓN.
REGULACIÓN
RELACIONES CLÍNICAS
LOCALIZACIÓN :
La síntesis de ácidos grasos ocurre en el citosol de las células, está
presente en muchos tejidos como el hígado, pulmón, tejido adiposo,
riñón, encéfalo y glándula mamaria.
FUNCIÓN BIOLÓGICA:
La síntesis de ácidos grasos se encarga de convertir el exceso de
glucosa dietaria a lípidos.
Generar precursores para la síntesis de TAG
REACCIONES:
Regeneración del citrato
9. 1
Acetil CoA + ADP + Pi + Oxalacetato
Citrato + ATP + CoACitrato + ATP + CoA
En el citosol el citrato se regenera a acetil
CoA, para poder sintetizarlo, por medio de la
enzima ATP-citrato liasa
Acetil CoA + HCO3
+ ATP
Malonil CoA + ADP + Pi
El Malonil CoA se forma a partir del Acetil CoA, por
medio de la enzima Acetil CoA- Carboxilasa que
requiere bicarbonato y Biotina. El resultado final de
esta reacción es la carboxilación de Acetil-CoA a
Malonil-CoA
Carboxilación del Acetil CoA
2. R.Silva
COMPLEJO ÁCIDO-GRASO-SINTETASA
1. Reacción cebadora
9. 2
Acetil - CoA
Acetil - ACP
El grupo Acetil de la Acetil -CoA es transferido al
grupo sulfhidrilo de la ACP a través de la enzima
Acetil- CoA- ACP- trancilasa.
O
CH3
C ScoA + ACPSH
O
CH3
C SACP + CoASH
Acetil – CE + ACP - SH
Acetil - ACP+ CE-SH
El grupo Acetilo se transfiere momentáneamente a un
grupo sulfrhidrilo, presente en la enzima
condensante(CE) lo que libera al grupo SH de la ACP
de manera que esta pueda reaccionar con el próximo
grupo entrante, esta reacción ocurre por la enzima
-cetoacil-ACP-Sintetasa
O
CH3
C SACP + Enz SH
O
CH3
C S Enz + ACPSH
3. R.Silva
Como resultado de esta etapa el grupo Malonilo queda unido a la ACP
y el grupo Acetilo queda unido a la enzima condensante(CE)
2. Reacción de condensación
9. 3
Malonil-CoA+ ACP-SH
El Malonil-CoA formado en la reacción de carboxilación
se une a la ACP y se pierde la CoASH por la acción de la
Malonil-ACP-Transferasa.
O
OOC CH2
C SCoA + ACPSH
O
OOC CH2
C SACP + CoASH
Malonil – ACP + CoASH
O O
CH3
C CH2
C SACP CO2
+ Enz SH
Acetoacetil - ACP+ CE-SH+ CO2
Acetil - CE + Malonil - ACP
O O
CH3
C S Enz + OOC CH2
C SACP
El Acetil que estaba en la enzima condensante se
transfiere para condensarse con el residuo de Malonil.
Aquí el grupo carboxilo libre del malonato es
eliminado en forma de CO2
, esta reacción es
catalizada por la enzima B-Cetoacil-ACP-Sintasa
4. R.Silva
3. Primera reacción de Reducción
4. Etapa de deshidratación
9. 4
El Acetoacetil ACP se reduce por el NADH1
H para formar
Beta – Hidroxiacil - ACP esta reacción es catalizada por
la enzima Beta – Cetoacil – ACP - reductasa.
O O
CH3
C CH2
C SACP + NADPH + H -
OH O
CH3
CH CH2
C SACP + NADP
Beta – Hidroxiacil - ACP
OH O
CH3
CH CH2
C SACP
Beta Hiidroxiacil-ACP
El Beta-Hidroxiacil-ACP es deshidratado y forma el
Beta-enoil-ACP, esta reacción es catalizada por la
enzima Enoil-ACP-Deshidratasa
O
CH3
CH CH C SACP + H2
O
Beta-Enoil-ACP
5. R.Silva
5. Segunda reacción de Reducción
Con la obtención de Butiril-ACP se completa el primero de los 7 ciclos
para formar Palmitoil-ACP. Luego se repite el proceso a partir del
Malonil, en cada ciclo el grupo Acilo abandona al grupo SH de la ACP
hacia la enzima condensante momentáneamente para que pueda
añadirse un nuevo Malonato y se agrega a la cadena 2 átomos de
carbono por ciclo.
9. 5
El Crotonil-ACP es reducido a Butiril-ACP por la
acción de la enzima Enoil-ACP-Reductasa
O
CH3
CH CH C SACP + NADPH1
H
Beta-Enoil-ACP
O
CH3
CH2
CH2
C SACP + NADP+
Butiril-ACP
6. R.Silva
ESQUEMA
9. 6
Acetil CoA
Membrana mitocondrial
Citrato
Acetil CoA
ATP+ HCO3
+ Biotina ADP+ Pi
Acetil- CoA- Carboxilasa
Malonil CoA
Citrato
Acetil ACP
Oxalacetato
Malonil ACP
ACP-Malonil-CoA-
TransferasaACP-Acil-
Transferasa
Acetoacetil-ACP
NADH,
H
NADP
Acetoacetil-ACP-Reductasa
β− Hidroxi-Acil-ACP
H2
O Enoil-ACP-Deshidratasa
Beta-Enoil-ACP
Butiril-ACP
Palmitoil-ACP
NADH,
H
NADP
Enoil-ACP-Reductasa
Después de 6 ciclos
8. R.Silva
REGULACIÓN:
La regulación esta dada por la enzima Acetil- CoA- Carboxilasa
Los reguladores alostericos son:
La enzima Acetil - CoA – Carboxilasa es activada por el Citrato
cuya concentración aumenta en estado de buena alimentación, este
actúa como un efector alósterico positivo de la enzima combinando la
conformación de la proteína en la región del grupo prostético (Biotina) y
facilitando la polimeración, e inhibida por Moléculas de Acil- CoA de
Cadena Larga a consecuencia de mayor lipólisis o afluencia de ácidos
grasos libres desde el tejido adiposo inhibe la síntesis de ácidos grasos.
La Acil- CoA puede inhibir también el transportador mitocondrial de
tricarboxilato, evitando la salida de citrato de la mitocondria al citosol,
por ende evitando la activación de la enzima.
Los reguladores hormonales son:
La insulina estimula la actividad de esta enzima incrementando su
fosforilación porque acelera el transporte de Glucosa al interior de la
célula, por consiguiente aumenta la disponibilidad de piruvato para la
Síntesis de Acidos Grasos, la insulina activa a la enzima mediante la
desfosforilación por una proteinfosfatasa. La insulina mediante su
capacidad para disminuir la concentración del AMPC intracelular también
inhibe la lipólisis en el tejido adiposo y de esta manera disminuye la
concentración plasmática de ácidos grasos libres y, en consecuencia, la
correspondiente de Acil-CoA de cadena larga, un inhibidor de la
lipogénesis.
De manera opuesta el glucagón, la adrenalina y el AMPc inhiben la
acción de la enzima, al aumentar la concentración del AMPc lo que
permite que la proteincinasa dependiente del AMPc inactive la enzima
mediante la foforilación.
9. 8
(+) (-)Acetil - CoA - CarboxilasaCitrato
Moléculas de Acil
– CoA de Cadena
Larga
(-)(+)
Acetil - CoA - CarboxilasaInsulina
Glucagón,
Adrenalina y
AMP.
9. R.Silva
RELACIONES CLÍNICAS:
Obesidad: Implica un exceso en el tejido adiposo debido a que la
ingesta de energía supera el gasto, este exceso de calorías se deposita
en el tejido adiposo se convierten en TAG para su almacenaje.
9. 9
10. R.Silva
RELACIONES CLÍNICAS:
Obesidad: Implica un exceso en el tejido adiposo debido a que la
ingesta de energía supera el gasto, este exceso de calorías se deposita
en el tejido adiposo se convierten en TAG para su almacenaje.
9. 9