Este documento describe los procesos de beta-oxidación de ácidos grasos. Explica que los ácidos grasos son oxidados en la mitocondria para producir acetil-CoA a través de cuatro reacciones repetidas: oxidación, hidrólisis, oxidación y tiólisis. También cubre la oxidación de ácidos grasos insaturados y de cadena impar/par, así como la formación y uso de cuerpos cetónicos.

1. Bioquimica y NutricionMetabolismo de lipidosBeta-oxidacion de los acidos grasos2011-IINancyJo Vargas

2. BETA-OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOSBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

3. OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOSKnopp:Losacidos grasos son oxidados en el atomo de C –beta hasta Acetil.Co.A por enzimas adyacentes ala cadena respiratoria.Los A.G.son fuentes importantes de E para tejidos como:corazon,riñon,higado,musculo esq.

4. Deben ser fosforilados para metabolizarse

5. El proceso ocurre en las mitocondrias

6. El proceso es caracteristico de la inanicion y DM.Bioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

7. Bioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

8. OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOSBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

9. ESTRUCTURA DE LOS ACIDOS GRASOSBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

10. ETAPA 1.ACTIVACION DEL AC.GRASOLos A.G.son movilizados mediante su union con la albumina

11. El A.G. difunde a traves de la menbrana celular y es captado por una proteina captadora de aci.graso (FABP,fattyacidbildingprotein)

12. Posteriormente el A.G es activado en el citosol por la TIOQUINASA,formando el ACIL-Co.A

13. El pirofosfato es hidrolizado por una PIROFOSFATASABioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

14. ACTIVACION DE UN ACIDO GRASO POR CONVERSION EN ACETIL Co.ABioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

15. 2 ETAPA:TRANSPORTE DEL ACETIL Co.A AL INTERIOR DE LA MITOCONDRIALos Acil.Co.A no pueden atravezar la menbrana interna mitocondrial.Parahacerlo.utilizan la carnitinaaciltransferasa (CAT-1 y CAT-2 como transportador

16. La Acil.Co.A y carnitina se unen en el espacio intermenbranoso donde la CAT-1 realiza la transferencia formando Acil-carnitina

17. La CAT-2 en la matriz mitocondrial libera el acil.Co.A y la carnitina.Ambos utilizan el transportadorBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

18. TRANSPORTE DEL ACETIL Co.A.AL INTERIOR DE LA MITOCONDRIABioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

19. Bioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

20. ETAPA 3: SEPARACION Y LIBERACION SUCESIVA DE FRAGMENTOS DE ACETIL Co.AUna vez en la mitocondria,lamolecula de Acetil.Co.A es degradada mediante la secuencia repetida de 4 reacciones: -oxidacion por FAD+ -hidrólisis -oxidacion por NAD+ -tiolisisEl A.G se acorta en 2 –C, y se genera :FADH,NADH y Acetil.Co.AEl Acetil.Co.A producido entra al ciclo de krebs para producir energiaBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

21. Beta-oxidacionOXIDACION DEL ACETIL Co.A.Catalizada por la acetilCo.Adehidrogenasa,produciendo un enoilCo.a con un doble enlace entre el C,2 y 3Bioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

22. Beta-oxidacionHIDRATACION,Catalizada por la enoilCo.A.hidratasa,que hidroxila el doble enlace entre el C,2 y 3 del enoil.Co.A.produciendo 3-hidroxiacil.Co.a.Es una reaccionestereoespecifica se hidroxila el doble enlace trans2Bioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

23. Beta-oxidacionCatalizado por la 3-hidroxiacil.Co.AConvierte el grupo del C-3 en un ceto,generando NADH y 3-cetoacil.Co.ABioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

24. Beta-oxidacionEscisiontiolitica de la 3-cetoacil.Co.AC atalizada por la B-cetohidrolasaProducto:Acetil-Co.A y Acil.Co.ABioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

25. OXIDACION POR FAD+HIDROLISISOXIDACION POR EL NAD+TIOLISIS Y Co.ABioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

26. La oxidacuin del acido palmitico involucra7 vueltas de b-oxidacion lo cual produce:7FADH2,7NADH y 8AcetilCo.ABioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

27. Los acetilos formados en la beta-oxidacion ingresan alciclo de Krebs para su oxidacion total a CO2Los NADH y FADHproducidos en elCiclo de krebs,forman ATP en la mitocondria( fosforilacionoxidativaBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

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29. BALANCE ENERGETICO EN LA OXIDACION DEL ACIDO PALMITICOBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

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31. La energia liberada por hidrólisis del ATP a ADP =7.3 Kcal 106x7.3=773Kcal

32. En un calorimetro,lacombustion de una molecula de acido palmitico es de 256(PM)x9 (valor calorico de la grasa) =2,304 Kcal. 2304-100 773- x = 33.55%Bioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

33. OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS INSTURADOSBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

34. ACIDOS GRASOS INSATURADOSBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

35. OXIDACION DE ACIDOS GRASOS INSATURADOSLa mayoria de las reacciones son las mismas que para los acidos grasos saturados

36. Son necesarias un par de enzimas adicionales:

37. -isomerasa y una reductasa

38. La isomerasa:es necesaria para manipular los dobles enlaces situadas en posiciones impares

39. En el proceso de degradacion de los ac.grasos insaturados se forman un doble enlace entre los C ,3y4 que impedirian la oxidacion (no puede formarse el doble enlace entre los C,2y3)

40. Cis-delta-3 enoil.Co.Aisomerasa,isomeriza este enlace doble entre los C,3 y 4,produciendo trans-delta enoil.Co.Aque puede seguir siendo oxidado .Bioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

41. OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS MONOINSATURADOSBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

42. OXIDACION DE ACIDOS GRASOS INSATURADOSIsomerasa y reductasason necesarias para manipular los dobles enlaces situados en posiciones pares.Se puede presenatr un intermediario con un doble enlace entre los C,4 y 5,cuya oxidacion en el primer paso de la beta-oxidacion da lugar a un intermediario 2-4 dienoil,que no es un buen sustrato para la enoil.Co.AhidratasaEl problema se soluciona mediante una 2-4 dienoil.co.Areductasa que utiliza NADPH para reducir este dienoil intermediario y formar trans-delta enoil—Co A (sustituye la pareja de dobles enlaces en un doble enlace enter los C,3-4) que puede ser isomerizado por la isomerasaanterior,produciendo trans-delta2-enoil-Co.A y continuar la beta-oxidacionBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

43. OXIDACION DE UN ACIDO GRASO POLI-INSATURADOBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

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45. OXIDACION DE ACIDOS GRASOS DE CADENA IMPARLos ac.grasos de cadena impar son especies poco abundantes

46. Se oxidan de la misma forma que los ac.grasos de cadena par y solo se diferencian en que al final se produce propionil.Co.A y Acetil.Co.A

47. Estas unidad activada de tres carbonos del propionil-Co.A entra en el ciclo de Krebs mediante su conversion a succinil-Co.ABioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

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49. CONVERSION DE PROPIONIL Co.A EN SUCCINIL Co.ASe efectua en tres etapas:Carboxilacion del propionil.Co.A. Catalizado por la propionilCo.Acarboxilasa,enzima dependiente de Biotina.Se realiza a expensas de la hidrólisis del ATP y se forma el isomero D-metilmalonilCo.ARacemizacion del D-metilmalonil-Co.A,catalizado por la metilmalonil.Co.Aracemasa,produciendo el isomero L

50. Reordenamiento intramoleculardel L-metilmalonil-Co.A catalizado por la metilmalonil-Co.Amutasa ,que contiene como coenzima a un derivado de la cobalaminaBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

51. OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS DE CADENA IMPARBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

52. OXIDACION DE LA SUCCINIL Co.AEl residuo propionilo de un acido graso de cadena impar es la unica parte de un acido graso que es glucogenica.RENDIMIENTO DE ATP:Succinil.Co.A a Succinato y GTP 1.0 ATPSuccinato a Fumarato y FADH2 1.5Malato a piruvato,CO2,NADH 2.5Piruvato a sus productos 12.5 Rendimiento Neto 17.5moles/Por/mol de succinil-Co.ABioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

53. Oxidacion del Succinil.Co.ASuccinil.Co.A1.0 Succinato1.5FumartoGDP GTP FAD FADH2Acetil.Co.A2.5 Piruvato2.5 Malato10NADH+H NAD+NAD(P)H+HCiclo de krebsBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

54. CUERPOS CETONICOSBioquimica y NutricionNancy Jo Vargas

55. CUERPOS CETONICOSEl higado de muchos mamiferos poseen la capacidad enzimatica de desviar parte del acetil.Co.A procedente de la beta-oxidacion y piruvato para formar C.C

56. Los C.C son transportados a los tejidos perifericos para oxidarse por el ciclo ATC:cerebro,musculoesqueletico,corazon

57. Normalmente la concentracion de C.C es sangra es baja

58. CETOSIS: cuando la velocidad de formacion de CC por el higado rebasa la capacidad de los tejidos perifericos para utilizarlos.