La β-oxidación es el proceso de oxidación de ácidos grasos en la mitocondria para generar energía. Los ácidos grasos son activados en el citosol y transportados a la matriz mitocondrial, donde son degradados en ciclos de reacciones que remueven progresivamente grupos de dos carbonos para producir acetil-CoA. La enzima carnitina aciltransferasa I regula este proceso de oxidación de ácidos grasos.
La beta oxidación (β-oxidación) es un proceso catabólico de los ácidos grasos en el cual sufren remoción, mediante la oxidación, de un par de átomos de carbono sucesivamente en cada ciclo del proceso, hasta que el ácido graso se descompone por completo en forma de moléculas acetil-CoA, que serán posteriormente oxidados en la mitocondria para generar energía química en forma de (ATP). La β-oxidación de ácidos grasos consta de cuatro reacciones recurrentes.
El resultado de dichas reacciones son unidades de dos carbonos en forma de acetil-CoA, molécula que pueden ingresar en el ciclo de Krebs, y coenzimas reducidos (NADH y FADH2) que pueden ingresar en la cadena respiratoria.
No obstante, antes de que produzca la oxidación, los ácidos grasos deben activarse con coenzima A y atravesar la membrana mitocondrial interna, que es impermeable a ellos.
La beta oxidación (β-oxidación) es un proceso catabólico de los ácidos grasos en el cual sufren remoción, mediante la oxidación, de un par de átomos de carbono sucesivamente en cada ciclo del proceso, hasta que el ácido graso se descompone por completo en forma de moléculas acetil-CoA, que serán posteriormente oxidados en la mitocondria para generar energía química en forma de (ATP). La β-oxidación de ácidos grasos consta de cuatro reacciones recurrentes.
El resultado de dichas reacciones son unidades de dos carbonos en forma de acetil-CoA, molécula que pueden ingresar en el ciclo de Krebs, y coenzimas reducidos (NADH y FADH2) que pueden ingresar en la cadena respiratoria.
No obstante, antes de que produzca la oxidación, los ácidos grasos deben activarse con coenzima A y atravesar la membrana mitocondrial interna, que es impermeable a ellos.
El metabolismo es muy importante dentro de la salud medicinal para que pueda mantener ese equlibrio interno de todos los organos del cuerpo humano.
Entonces para comezar con una buena salud es muy importante iniciar por el proceso del metabolismo para poder ejercer la base de todo el ser vivo.
Presentación de apoyo a la explicación de la beta-oxidación de los ácidos grasos, proceso mediante el cuál se inicia la oxidación de los ácidos grasos activados o acilCoA hasta CO2 y H2O.
Metabolismo oxidativo de los lipidos en el higadoBUAP
se describe bioquimicamente como es el proceso de oxidacion de los lipidos en el higado, el ciclo de la carnitina, la beta oxidacion mitocondrial, vias alternativas, lo que ocurre en el ayuno y la inanicion.
Degradación de ácidos grasos
Una de las principales funciones de los ácidos grasos es la de proporcionar energía a la célula; a partir de los depósitos de triglicéridos, las lipasas liberan ácidos grasos que, en la matriz mitocondrial, serán escindidos en unidades de dos carbonos en forma de acetil-CoA, proceso conocido como β-oxidación; el acetil-CoA ingresa en el ciclo de Krebs y los NADH y FADH2 en la cadena respiratoria.
Biosíntesis de ácidos grasos
El primer paso en la biosíntesis de ácidos grasos es la síntesis de ácido palmítico, ácido graso saturado de 16 carbonos; los demás ácidos grasos se obtienen por modificaciones del ácido palmítico.
El ácido palmítico se sintetiza secuencialmente en el citosol de la célula, gracias a la acción del polipéptido multienzimático ácido graso sintasa, por adición de unidades de dos carbonos aportadas por el acetil coenzima A; el proceso completo consume 7 ATP y 14 NADPH; la reacción global es la siguiente:2
8 Acetil-CoA + 14 (NADPH + H+) + 7 ATP → Ácido palmítico (C16) + 8 CoA + 14 NADP+ + 7 (ADP + Pi) + 6 H2O
La fuente principal de acetil-CoA proviene del citrato (véase ciclo de Krebs) que es transportado desde la matriz mitocondrial al citosol por un transportador específico de la membrana interna mitocondrial; una vez en el citosol, el citrato es escindido en oxalacetato y acetil-CoA, reacción que consume 1 ATP. El poder reductor, en forma de NADPH, lo suministra la ruta de la pentosa fosfato.
En realidad, las unidades de dos carbonos que se añaden secuencialmente son aportadas por el malonil-CoA que, a su vez, es sintetizado por la enzima acetil-CoA carboxilasa, que adiciona un grupo carboxilo al acetil-CoA.
El cuerpo humano puede sintetizar casi todos los ácidos grasos que requiere a partir del ácido palmítico, mediante la combinación de estos mecanismos:
Alargamiento. Mediante este proceso, que tienen lugar en el retículo endoplasmático y en la mitocondrias, se adicionan unidades de dos carbonos a la cadena de C16 del ácido palmítico, obteniéndose ácidos grasos de hasta C24.
Desaturación. Mediante este proceso, que se produce en el retículo endoplasmático, se introducen dobles enlaces cis en la cadena hidrocarbonada de ácidos grasos suturados; el proceso es complejo e implica al NADPH, al citocromo b5 y diversos enzimas (como las desaturasas).
2. Introducción
Los ácidos grasos almacenados en los tejidos
son utilizados por la célula para la producción
de energía. La utilización de esta energía, varía
de tejido a tejido, además de estar
directamente relacionada con el estado
metabólico del organismo. El músculo cardiaco
y el esquelético son los que más dependen de
los ácidos grasos como fuente de energía.
3. La principal oxidación de ácidos grasos que se
efectúa en los tejidos, proviene de los
triacilgliceridos almacenados en el tejido
adiposo, los cuales son liberados por la acción
de la Lipasa Sensible a las Hormonas.
4. Una vez liberados de los adipositos, los ácidos
grasos, son transportados por el torrente
sanguíneo en el complejo albúmina-ácidos
grasos hasta el citoplasma de los hepatocitos, en
donde son activados por la Acil-CoA sintetasa
reacción dependiente de ATP. Una vez en la
matriz mitocondrial, el Acil-CoA se degrada
para obtener una molécula de 2 carbonos, el
Acetil-CoA.
5. Concepto
Es el proceso de remoción sucesiva de
dos carbonos del extremo carboxilo de la
Acil CoA en forma de Acetil CoA.
Se llama ß-Oxidación, porque todos los
cambios ulteriores acontecen en el
carbono ß-del ácido graso.
6. Localización celular: Mitocondrias
◦ Localización tisular: todos los tejídos
u órganos que poseen mitocondrias a
excepción del Sistema Nervioso, por
no poder atravezar la barrera
hematoencefálica.
7. ACTIVACION DE LOS ACIDOS GRASOS
Paso 1:
O O
RCO- + A TP RC- AMP + PPi
acil adenilato
intermediario
Paso 2:
O O
RC- AMP + CoA -SH RC- SCoA + A MP
Acil-CoA
Acil-CoA
O
sintetasa O
-
RCO + A TP + CoA -SH RC- SCoA + A MP + PPi
9. Explicación del esquema
El Acil-CoA no puede atravezar la
membrana interna mitocondria y se
transfiere por la carnitina.
El grupo acilo se transfiere desde el
átomo del S del CoA al OH de la
carnitina formando acil-carnitina.
Acil-CoA + carnitina acilcarnitina
CAT I ( Carnitina Acil Transferasa)
10. La acilcarnitina actúa como un lanzadera por
acción de una TRANSLOCASA y de este
modo ingresa a la matriz mitocondrial.
El grupo acilo se transfiere de nuevo a una
CoA por CAT II formándose el acil CoA y se
libera la carnitina.
De nuevo la translocasa regresa la carnitina a la
cara citosólica
11. REACCIONES
Deshidrogenación: Reacción catalizada por la Acil-
CoA deshidrogenasa , requiere FAD , genera FADH2 y
un AG insaturado
Hidratación: Reacción catalizada por la Enoil-CoA
hidratasa que forma B-hidroxiacil-SCoA
Deshidrogenación: Reacción catalizada por la B-
hidroxiacil deshidrogenasa , usa NAD y genera NADH y
B-cetoacil-CoA
Rompimiento tiólico: catalizada por la Beta-
cetotiolasa, libera Acetil CoA y un Acil CoA con 2 C
menos
15. REGULACION DE LA OXIDACION DE LOS ACIDOS
GRASOS
•Enzima reguladora: CARNITINA ACIL-TRANSFERASA
I (CAT-I)
• ↑ Malonil-CoA
(cuando hay un exceso de carbohidratos)
•Acil Co A estimula a la CAT-I
•Hormonalmente es favorecida por el glucagón,
cortisol, hormona del crecimiento, tiroideas.
•La insulina inactiva al proceso.
•Recuerda las condiciones que se aumentan en
ayuno, ejercicio, diabetes tipo I, hipertiroidismo
16. Balance global
Palmitato + 7FAD + 7NAD + 7H2O + 8CoA
8Acetil-CoA + 7FADH2 + 7NADH + 7H
8 Acetil CoA 8 x 12 = 96
7 FADH2 7 x 2 = 14
7 NADH 7 x 3 = 21
total = 131 ATP
- 2 ATP=
-129 ATP
18. Fuente de carnitina: productos cárnicos.
Aminoácidos precursores: Metionina y
lisina.
Se sintetiza en hígado y riñón pero no en
músculo esquelético y cardiaco.
19. La deficiencia de la carnitina da por
resultado disminución de la capacidad de
los tejidos de emplear los ácidos grados
como moléculas combustible y puede ser
causa además de acumulación de
cantidades tóxicas de ácidos grasos libres.
20. Causas
Enfermedades hepáticas
Malnutrición proteica (Kwashiorkor)
Dietas vegetarianas
Deficiencias congénitas de las enzimas
CAT -I
21. CONCLUSIONES
La ß-Oxidación es una ruta de emergencia que nos
provee de acetil Co A para su ulterior oxidación en
el Ciclo de Krebs.
La enzima reguladora es la CAT-I.
Es un proceso que se da en la matriz mitocondrial.
En condiciones de diabetes Tipo I se aumenta tanto
que conlleva al proceso de cetogenesis.
La deficiencia de carnitina conlleva a hipoglicemia.