Beta Oxidación. Cetogénesis

1. Q.F.B. Melba Fernández Rojas

2. Importancia Biomédica
Diabetes mellitus
Ayuno prolongado
Producción de
cuerpor cetónicos
(cetosis)
CETOACIDOSIS
HIPOGLUCEMIA
Deterioro en
la oxidación
Dependencia
a la
gluconeogénesisDeficiencia de
carnitina o
de enzimas
fundamentales
(carnitina
palmitotransferasa);
o inhibición de
la oxidación
por venenos
(hipoglucina)

3. Los Ácidos Grasos
Se oxidan para formar acetil-co A
Se sintetizan a partir de esta
LIPOGÉNESIS
Producción de
derivados de la
Acil-co A
Utiliza NAD+
Y FAD como
coenzimas
Genera
ATP
Utiliza NADP+
Como coenzima
Requiere ATP
y el ion
bicarbonato
Involucra
derivados acilo,
enlazados al
complejo
multuienzimático
oxidación
biosíntesis
CETOGÉNESIS

4. Para lo cual, se transportan en la sangre como
ácidos grasos libres (AGL). También llamados =no
esterificados=
Pero, los AGL de cadena larga y muy larga se
combinan con la albumina sérica.
Los ácidos grasos de cadena corta son mas
hidrosolubles y se presentan como ácidos no
ionizados
Al llegar a la célula, son transportados al interior
por medio de una proteína transportadora, para
su activación.

5. Los AGL se deben convertir en presencia de ATP y
de la coenzima A, a través de la enzima acil-CoA
sintetasa que cataliza la conversion de un AGL en
uno activo (acil-Co A)
La pirofosfatasa inorganica hidroliza al Pirofosfato
inorgánico con perdida de un fosfato de alta energia
lo cual completa la reaccion global.

6.  La en la membrana
mitocondrial externa convierte a los AGL en
acilcarnitina para acceder al sistema enzimatico de
la β-oxidacion al conjugarlo con carnitina, perdiendo
así la Co A.
 La cambia la
acilcarnitina del espacio intermembrana con la
canitina de la matriz mitocondrial.

9. La cadena se rompe entre los atomos de
carbono α (2) β (3) y de esto deriva el
nombre β-oxidacion.
Apartir de pamitoil- CoA (16 cabonos) se
forman ocho moleculas de acetil-CoA (2
carbonos), a través de 7 vueltas en la beta
oxidación.

10. LA β-OXIDACIÓN DE LOS ÁCIDOS
GRASOS IMPLICA UNA ESCISIÓN
SUCESIVA CON LIBERACIÓN DE
ACETIL -CoA

13. ESTO SE PRODUCE EN CADENA RESPIRATORIA POR CADA VUELTA
EN LA -OXIDACION DE PALMITATO (7 X 4 = ).
 SE FORMAN 8 MOLES DE ACETIL-COA Y CADA UNO ORIGINA
10 MOLES DE ATP HASTA EL CICLO DE KREBS
(8 X 10= )
 80 + 28 =
 108 – 2 (activación)=

14. La oxidación de un
ácido graso con
un número impar
de átomos de
carbono produce
acetil-coA y una
molécula de
propionil-coA
El propionilo proveniente de un ácido graso
de cadena impar es la única parte
gluconeogénica de un ácido graso.

16. Los peroxisomas oxidan los ácidos
grasos de cadena muy larga
Tiene a su cargo la activación inicial mediante acil-coA sintetasa de
cadena muy larga y facilita la oxidación de los ácidos grasos de
cadena muy larga
Estas enzimas se inducen por las dietas abundantes en grasa
Las enzimas de los peroxisomas no atacan los ácidos de cadena más
corta
Una fuente subsecuente de la Ω - oxidación peroxisomal consiste
en el acortamiento de la cadena Ωlateral del colesterol durante la
formación de los ácidos biliares
También participan en la síntesis de los glicerolípidos de éster,
colesterol y dolicol
Carecen de carnitina palmitotransferasa

17. Las oxidaciones α- y ω- de de los
ácidos grasos son las vías
especializadas
Involucran al
citocromo P450
A cargo de
Enzimas
hidroxilasas
ω-oxidación
No genera
fosfato de
alta energía
No requiere
intermediarios
de la co A
Tejido encefálico
Remoción de un carbono
a la vez desde el extremo
carboxilo de la molécula
α-oxidación
Retículo
endoplásmico

19. En condiciones metabólicas relacionadas con
un índice alto de oxidación de ácidos grasos, el
hígado produce considerables cantidades de
acetoacetato y D(–)-3-hidroxibutirato (β-
hidroxibutirato).
El acetoacetato pasa de manera continua por
descarboxilación espontánea para dar acetona
CUERPOS CETÓNICOS

20. El acetoacetato y el 3-hidroxibutirato son
interconvertidos por la enzima mitocondrial
D(–)-3-hidroxibutirato deshidrogenasa
El equilibrio es controlado por la proporción
[NAD+]/[NADH] mitocondrial, es decir, el
estado de redox.
La acetona es un producto de desecho que,
puesto que es volátil, puede excretarse por
medio de los pulmones

21. Dos moléculas de acetil-CoA (de la β-oxidación)
producen acetoacil-CoA (iniciador de la
cetogenesis), donde la tiolasa cataliza la reacción.
La condensación de acetoacetil-CoA con otra
acetil-CoA utilizando a 3-hidroxi-3- metilglutaril-
CoA sintasa forma HMG-CoA.

22. En donde la 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA liasa
estimula la liberación de un acetil-CoA a partir
del HMG-CoA y se libera el acetoacetato.
El cual espontáneamente puede convertirse a
acetona al liberar una molécula de CO2
(descarboxila).
O puede reducirse a través de la D-3-
Hidroxibutirato deshidrogenasa en el ácido D-
3 hidroxibutírico o β-hidroxibutirato.

25. En el hígado se produce acetoacetil-CoA por
medio de un mecanismo enzimático
La succinil-CoA-acetoacetato CoA transferasa
activa acetoacetato en acetoacetil-CoA.
Esta ultima por medio de la tiolasa se escinde
en acetil-CoA y se oxida en el ciclo de krebs.
En el cerebro, satisfaciendo el 30%de sus
requerimientos energéticos.

26. Transporte de cuerpos cetónicos desde el hígado
y vías de utilización y oxidación en tejidos
extrahepáticos

30. En cetonemia moderada, la pérdida de
cuerpos cetónicos por la orina sólo es un
porcentaje bajo de la producción y
utilización totales de cuerpos cetónicos.
No hay un umbral verdadero para la
cetonuria, el método preferido para
evaluar la gravedad de la cetosis es la
medición de la cetonemia

32. 1.- En el hígado, los ácidos grasos libres son
percusores de cuerpos cetónicos ante una
sobrecarga en la beta-oxidación.
Los FFA son los precursores de cuerpos cetónicos
en el hígado, los factores que regulan la
movilización de FFA desde el tejido adiposo son
importantes en el control de la cetogénesis

33. 2.- Después de captación por el hígado, los FFA
entrarán β-oxidación hacia CO2 o cuerpos
cetónicos, o de esterificación hacia triacilglicerol y
fosfolípido
Regulación por carnitina palmitoiltransferasa-I
(CPT-I)

34. En estado posprandial, la actividad de CPT-I es
baja, lo que causa depresión de la oxidación de
ácidos grasos.
En la inanición, es alta, lo que ocasiona
incremento de la oxidación de ácidos grasos
La malonil-CoA (intermediario) se forma de la
acetil-CoA carboxilasa e inhibe el CTP-I y
permite el ingreso a la β-oxidación de acil-CoA.

35. 3. La acetil-CoA se oxida en el ciclo de
Krebs o ingresa a la cetogenesis y forma
cuerpos cetónicos
A medida que las cifras de FFA séricos se
incrementan, más FFA se convierte en
cuerpos cetónicos, y menos se oxida por
medio del ciclo del ácido cítrico hacia CO2

40. Deficiencia de carnitina: en recién nacidos, debido
a la biosíntesis inadecuada o escape renal,
presentan hipoglucemia y se tratan administrando
carnitina vía oral.
Deficiencia hereditaria de CPT-I: afecta al
higado,por la disminución de la oxidación de los
AG y de la cetogenesis acompañados de
hipoglucemia.

41. Deficiencia de CPT-II: afecta al musculo esquelético,
causada por la administración de fármacos de
sulfonilurea que inhiben la CTP-I
Deficiencia de 3-cetoacil-CoA tiolasa y de HMG-
CoA liasa: afecta a la degradación de leucina, que es
un aminoácido cetogenico.
Enfermedad del vomito jamaiquino: por la ingestión
de un fruto sin madurar del árbol akee, el cual
contiene hipoglucina que inactiva el acil-CoA e
inhibe la β-oxidación

42. Aciduria dicarboxilica: excreción de ácidos ω
dicarboxilicos de C₆-C₁₀, se debe a la falta de acilo-
CoA deshidrogenasa de cadena media mitocondrial
Enfermedad de Refsum: neurológico, por
acumulación de acido fitanico, e inhibe la β-
oxidación
Síndrome de Zellweger (encefalohepatorrenal):
ausencia de los peroxisomas de todos los tejidos.

43. Presencia de cuerpos cetonicos en cantidades
mayores en sangre y orina: cetonemia o cetonuria,
que en conjunto se conoce como: cetosis
La excreción continua de acetoacetico y 3-
hidroxibutirico dan cetoacedosis y es mortal en la
diabetes mellitus no controlada.
Forma básica de cetoácidosis: en ayuno por
agotamiento de carbohidratos y movilización de
AG.

44. Este patrón genera los estados
patológicos en :
• La diabetes mellitus
• Enfermedad de los corderos gemelos
• Cetosis en el ganado lactante
Los no patológicos:
• Por gran ingestión de grasas y después de
ejercicio intenso durante el proceso de
posabsorción.