TEMA 8 Oxidacion de acido base joel medicade acidos grasos.pptx

TEMA 8
OXIDACION DE ACIDOS GRASOS
_Transporte de los Ácidos Grasos
_Hidrolisis de los Triacilgliceroles
_Degradación de los Ácidos Grasos
Saturados, Insaturados, Poliinsaturados y de
Cadena Impar
_Formación de Cuerpos Cetonicos
Lic. Iván Maldonado Suarez

INTRODUCCION
Son Lípidos son moléculas orgánicas, que están
formadas principalmente por carbono e hidrogeno,
en menor medida de oxigeno. Algunos tienen
fosforo azufre y nitrógeno.
Debidos su estructura son moléculas hidrófobas
(repele el agua), son solubles en solventes No
Polares (benceno, eter, cloroformo, etc..)
Cumplen varias funciones en el organismo
Reserva Energética.- Principalmente como
triglicéridos.
Estructural.- forman parte de la membranas
celulares (Bicapa Fosfolipidica)
Reguladora.- A través de hormonas esteroideas
Otros son: Cofactores enzimaticos, algunos trabajan
como, transportadores electronicos, etc..

CARACTERISTICAS
Los principales lípidos biológicos son los ácidos grasos.
Estos ácidos grasos son ácidos carboxílicos con cadena
carbonadas de 4 a 36 carbonos, los cuales existen Ácidos
Grasos Alifaticos: Saturados (solo tienen enlaces
simples) e Insaturados (presencia de uno o mas dobles
enlaces) y Ácidos Grasos Aromáticos (presencia de
anillos)
_Los ácidos grasos mas abundantes son los de cadenas
pares de 12 a 14 carbonos.
_Los ácidos grasos poliinsaturados PUFA con un doble
enlace entre el tercer y cuarto carbono desde el extremo
metilo de la cadena, son importantes en la Nutrición
Humana. Para nombrarlos se utiliza una nomenclatura
alternativa, este grupo metilo es el mas alejado del grupo
carboxílico se denomina OMEGA y se le da el numero 1, a
los que tienen doble enlace entre el carbono 3 y 4 se
denominan ácidos grasos omega-3

ACIDOS GRASOS
Las células pueden obtener ácidos grasos combustibles
a partir de tres fuentes:
a) Grasas consumidas en la dieta.
b) Grasas almacenadas en las células en forma de
goticulas de lípidos.
c) Grasas sintetizadas en un órgano y que se exportan a
otro.
Los vertebrados utilizan grasas de la dieta, movilizan
grasas almacenadas en tejidos especializados (tejido
adiposo, constituido por células denominadas adipocitos)
y en el hígado, convierten en grasas los glúcidos que se
encuentran en exceso en la dieta para exportarlos a otros
tejidos.
Los triacilgliceroles de la dieta suministran el 40% o mas
del total de energía requerido diariamente por los
humanos y cubren mas de la mitad de las necesidades
energéticas de algunos órganos, especialmente el

ABSORCION DE LIPIDOS
Los triacilgliceroles ingeridos en forma de partículas
macroscópicas se convierten en micelas microscópicas, lo
cual se lleva a cabo por las sales biliares (se emulsionan)
tales como el acido taurocolico (que se sintetiza en el
hígado a partir del colesterol y se almacena en la vesícula
biliar y se libera en el intestino)
Las sales biliares actúan como detergentes biológicos,
convirtiendo las grasas de la dieta en micelas mixtas de
ácidos biliares y triacilgliceroles.
Luego las Lipasas Intestinales (pancreatica) convierten los
triacilgliceroles (hidrolizacion) en: monoacilgliceroles
(monogliceridos), diacilgliceroles (digliceridos), ácidos
grasos libres y glicerol.
Y las fosfolipasas A2 fosforilan los fosfolipidos, (lecitina)
desdoblandolos en lisofosfolipidos (lisolecitina) y acidos
grasos.
El colesterol-ester hidrolasa hidrolizael colesterol
esterificado y lo desdobla en colesterol libre y acidos

ABSORCION Y ALMACENAMIENTO
Los monogliceridos y acidos grasos desdoblados se
incorporan a micelas para poder seguir ya que son
compuestos no polares en un medio acuoso (polar), estos
productos se ponen en contacto con las vellosidades y se
absorben por su membrana por difusion, los lipidos de las
micelas se van hacia la zona acuosa, los otros
componentes de la micela salen del enterocito, absorben
nuevos acidos grasos y vuelven a entrar. Estos acidos
grasos ingresados se uniran a proteinas transportadoras y
se convertirán nuevamente en en triacilgliceroles y se
empaquetan junto al colesterol de la dieta y proteínas
(apolipoproteinas) para formar agregados lipoproteicos
Quilomicrones.
Las Apolipoproteinas se unen a lípidos en la sangre, y son
responsables del transporte de triacilgliceroles,
fosfolípidos, colesterol y esteres de colesterol entre los
diferentes órganos.

ABSORCION
Los Quilomicrones estan formados por 87% trigliceridos,
9% fosfolipidos, 3% colesterol libre y 1% colesterol
esterificado
Estos quilomicrones abandonan la celula por exocitosis
y se dirigen al sistema linfatico (dan a la linfa y plasma
un aspecto lechoso despues de las comidas)
Una excepcion los los trigliceridos de cadena corta o
mediana que pasan directo a los vasos sanguineos por
simple difusion sin necesidad de esterificacion ni
incorporarse a los quilomicrones.

ESTRUCTURA DE
TRIACILGLICEROLES

ABSDORCION Y DISTRIBUCION
Diversas combinaciones de lípidos y
proteínas producen partículas de densidad
diferente, que van desde los quilomicrones
y las lipoproteínas de muy baja densidad
(VLDL, very low-densuy lipoproteins) a las
lipoproteinas de muy alta densidad (VHDL,
very highrdensuy lipoproteins), que
pueden separarse por ultracentrifugacion.
En el proceso de captación de lípidos
desde el intestino, los quilomicrones, que
contienen la apolipoproteina C-II (apoC-II),
pasan desde la mucosa intestinal al
sistema linfático, desde el que penetran en
la sangre que los transporta al musculo y
al tejido adiposo.

ACTIVACION DE LOS
TRIACILGLICEROLES
Los lípidos neutros se almacenan en adipocitos (y en
células sintetizadoras de esteroides en la corteza
adrenal, ovario y testículos) en forma de goticulas de
lípido que contienen un núcleo de esteres del colesterol y
triacilgliceroles rodeados por una monocapa de
fosfolipidos.
Las hormonas adrenalina y glucagón, secretadas en
respuesta a niveles bajos de glucosa en sangre, activan
el enzima adenilil ciclasa de la membrana plasmática de
los adipocitos, el cual produce el segundo mensajero
intracelular AMP ciclico.
La proteína quinasa dependiente de cAMP (PKA)
fosforila la perilipina A y la perilipina fosforilada hace que
la lipasa sensible a la accion hormonal del citosol se
traslade a la superfície de la goticula de lípido, en donde
empieza a hidrolizar los triacilgliceroles a ácidos grasos

ACTIVACION DE LOS
TRIGLICERIDOS EN
QUILOMICRONES

UTILIZACION Y DEGRADACION
En los capilares de estos tejidos, el enzima
extracelular lipoproteina lipasa, activado por la
apoC-II, hidroliza los triacilgliceroles a acidos grasos
y glicerol.
Los ácidos grasos se unen a la albumina sérica
para ser transportado a los tejidos
a) En el musculo, los ácidos grasos se oxidan para
obtener energía.
b) En el tejido adiposo, se reesterifican para su
almacenamiento en forma de triacilgiceroles.
Los restos de los quilomicrones, de los que se ha
retirado la mayor parte de triacilgliceroles pero que
todavía contienen colesterol y apolipoproteinas,
llegan al hígado a través de la sangre, y así son
captados por endocitosis
c) Los triacilgliceroles que entran en el hígado a
través de esta ruta pueden ser oxidados para
generar energía o bien para proporcionar
precursores para la síntesis de cuerpos cetonicos.

DESTINO DEL GLICEROL
El glicerol hepatico puede seguir dos vias:
a) Integrarse en la glucolisis y formar piruvato
b) en la gluconeogenesis y formar glucosa.
_Se puede utilizar para resintetizar TAG.

LANZADERA DE LA CARNITINA
Las enzimas de la oxidación de los ácidos grasos en
las células animales se localizan en la matriz
mitocondrial.
Por este motivo los ácidos grasos deben ser
transportado a esta región. Los ácidos grasos con
longitudes de cadena de 12 o menor cantidad de
carbonos entran en la mitocondria sin ayuda de
transportadores de membrana. Aquellos con 14 o
mas carbonos, que constituyen la mayoría de los
FFA obtenidos en la dieta o liberados del tejido
adiposo, no pueden pasar directamente a través de
las membranas mitocondriales, sino que deben
someterse antes a las tres reacciones enzimáticas
de la lanzadera de la carnitina y a traves ella
puedan ingresar a la matriz mitocondrial.

1) La primera reacción se realiza en 2 pasos
catalizada por la enzimas acil graso- CoA
sintetasa, con el uso de una molécula de ATP.
Primero el ion carboxilato (ac. graso) recibe una
molécula de AMP, volviéndose acil graso-
adenilato (se elimina 2 grupos ppi del ATP)
Luego la coenzima S-CoA ataca al carbono del
carboxilato, llevando a reemplazar al AMP y
formando el ″Acil graso-CoA″
2) En la segunda reacción, los ácidos grasos se
unen transitoriamente al grupo hidroxilo de la
carnitina para formar acil-carnitina.
Esta transesterificacion es catalizada por la
carnitina aciltransferasa I de la membrana
externa

PRIMERA ETAPA DE LA

Luego el éster acil graso-carnitina penetra a
continuación en la matriz por difusión facilitada
mediante el transportador de acil-carnitina /
carnitina de la membrana mitocondrial interna.
3) Finalmente en la tercera reacción, el grupo
acilo graso se transfiere enzimáticamente desde
la carnitina al coenzima A intramitocondrial por la
carnitina aciltransferasa II.
Libera a la Carnitina del acido graso, la carnitina
vuelve al espacio intermambranoso, mediante el
transportador acil-carnitina/ carnitina

SEGUNDA Y TERCERA ETAPA

SEGUNDA Y TERCERA ETAPA DE
LA LANZADERA DE LA
CARNITINA

OXIDACION DE ACIDOS GRASOS U
OXIDACION MITOCONDRIAL
La Oxidación de los ácidos Grasos se realiza
en 3 fases:
1ra) la oxidación de los ácidos grasos de
cadena larga a fragmentos de dos átomos de
carbono, en forma de acetil-CoA (β-
oxidación).
2da) la oxidación del acetil-CoA a CO2 en el
ciclo del acido cítrico.
3ra) La transferencia de electrones desde los
transportadores electrónicos reducidos a la
cadena respiratoria mitocondrial.

PRIMERA FASE
En la primera fase, la β-oxidacion de los ácidos grasos sufren
una eliminación oxidativa de unidades sucesivas de dos
átomos de carbono en forma de acetil-CoA, a partir del
extremo carboxilo de la cadena de acido graso. El cual difiere
según la estructura del acido graso: ácidos grasos de cadena
par, ácidos grasos de cadena impar, ácidos grasos
insaturados y poliinsaturados.
El acido palmítico o palmitato, de 16 átomos de carbono, se
somete siete veces a esta secuencia oxidativa, perdiendo en
cada uno de los pasos dos carbonos en forma de acetil-CoA.
Al final de los siete ciclos, los dos últimos átomos de carbono
del palmitato (originalmente C-15 y C-16) quedan en forma de
acetil-CoA. El resultado global es la conversión de la cadena
de 16 carbonos del palmitato en ocho grupos acetilo de dos
carbonos de las moléculas de acetil-CoA. La formación de
cada acetil-CoA requiere la eliminación de cuatro átomos de
hidrogeno (dos pares de electrones y cuatro H⁺) de la parte
acilo graso por parte de deshidrogenasas.

Cuatro reacciones catalizadas por enzimas
constituyen la primera fase de la oxidación de
ácidos grasos.
1) En primer lugar, la deshidrogenacion del acil
graso-CoA genera un doble enlace entre los
átomos de carbono α y β (C-2 y C-3), dando
lugar a un trans-∆²-enoil-CoA (el símbolo ∆²
designa la posición del doble enlace), es
catalizado por 3 isozimas acil-CoA
deshidrogenasa(VLCAD, cadena de 12 a 18
carbonos, MCAD cadenas de 4 a 14 carbonos y
SCAD de 4 a 8 carbonos), los 2 hidrógenos son
captados por el FAD y los e- pasan al O₂ para
formar H₂O en la fosforilacion oxidativa.
2) En la segunda etapa se adiciona agua al
doble enlace del trans-∆²-enoil-CoA para formar
β-hidroxiacil-CoA (o 3-hidroxiacil-CoA). La
cual es catalizada por la enoil-CoA hidratasa.

3) En la tercera etapa se deshidrogena el L-β-
hidroxiacil-CoA para formar β-cetoacil-CoA
por acción de la β-hidroxiacil- CoA
deshidrogenasa; el NAD⁺ capta el H₂ y
electrones.
4) La ultima etapa la reacción entre el β-
cetoacil-CoA y una molécula de coenzima A
libre, dando lugar a la separación del
fragmento carboxilo terminal de dos carbonos
de la cadena original de acido graso en forma
de acetil-CoA, la cual es catalizada por la acil-
CoA acetiltransferasa, denominada tiolasa.

OXIDACION DE AC GRASOS DE
CADENA IMPAR
Los ácidos grasos de cadena larga e impar se oxidan a
traves de la misma ruta que los ácidos de numero par de
atomos de carbono, empezando por el extremo carboxilo de
la cadena. Sin embargo la β-oxidacion de un acil graso-CoA
acaba hasta llegar al ac. graso propionil- CoA (de 3
atomos de carbono).
El propionil-CoA entra en una ruta enzimática diferente en la
que participan tres enzimas.
1) En primer lugar el propionil-CoA se carboxila para dar al
D-metilmalonil-CoA por acción de la propionil-CoA
carboxilasa (agregando un carbono proveniente del HCO₃,
tiene B7 como cofactor).
2) En la segunda etapa el D-metilmalonil-CoA asi formado
se epimeriza enzimáticamente a su isómero L-
metilmalonil-CoA por acción de la metilmalomil-CoA
epimerasa.
3) Finalmente el L-metilmalonil-CoA experimenta entonces
una reestructuración catalizada por la enzima metilmalonil-
CoA mutasa para formar succinil-CoA, el cual entra al
Ciclo de Krebs

OXIDACION DE AC GRASOS
MONOINSATURADOS
La mayoría de los ácidos grasos de los
triacilgliceroles y de fosfolípidos de
animales y plantas son insaturados, es
decir, tienen uno o mas enlaces dobles.
Estos enlaces se encuentran en la
configuración cis y no pueden actuar como
sustratos de la enoil-CoA hidratasa (2da
etapa de oxidación acidos grasos)
Se necesitan de enzimas adicionales para
la β-oxidacion de los ácidos grasos
insaturados.
Para la oxidación de los ácidos grasos
monoinsaturados, se utiliza una enzima que
transformara a al acido graso en sustrato de
la 2da etapa de beta

MONOINSATURADOS
El oleato es un acido graso monoinsaturado de 18
atomos de carbono con un doble enlace Cis entre el C-9
y el C-10 (cuya notación es Δ⁹).
Primeramente paso de la oxidación, el oleato se
convierte en oleil-CoA, al igual que los ácidos grasos
saturados, entra en la matriz mitocondrial vía lanzadera
de la Carnitina, luego el oleil-CoA sufre 3 veces el ciclo
de oxidación de acidos grasos para generar tres
moléculas de acetil-CoA y el ester del coenzima A de un
acido graso insaturado Δ³ de 12 carbonos, el cis-Δ³-
dodecenoil-CoA. Este producto no puede servir como
sustrato para la enoil-CoA hidratasa, que soJamente
actua sobre los enlaces dobles en posición Trans.
La enzima auxiliar Δ³, Δ²-enoil-CoA isomerasa,
isomeriza el cis-Δ³-dodecenoil-CoA para dar lugar a
trans-Δ²-dodecenoil-CoA, que es convertido por la

MONOINSATURADOS

OXIDACION DE ACIDOS GRASO
POLIINSATURADO
En estos acidos grasos intervienen 2 tipos de
enzimas.
Por ejemplo el linoleato de 18 carbonos, que tiene la
configuración cis- Δ⁹,cis- Δ¹²
El linoleil-CoA sufre 3 veces la secuencia de la β-
oxidacion y genera tres moléculas de acetil-CoA y el
ester del coenzima A de un acido graso insaturado
de 12 carbonos con configuracion cis- Δ³,cis- Δ⁶
Este compuesto no puede ser utilizado por los
enzimas de la ruta de la β-oxidacion, debido a que
sus enlaces dobles se encuentran en posicion y
configuracion inadecuadas (cis y no trans).
La accion combinada de la enoil-CoA isomerasa y
de la 2,4-dienoil-CoA reductasa permite la
reentrada de este intermediario en la ruta normal de
la β-oxidacion y su degradacion a seis acetil-CoA. El
resultado global es la conversion del linoleato en
nueve moleculas de acetil-CoA

POLIINSATURADOS

SEGUNDA Y TERCERA FASE
En la segunda fase de la oxidación de ácidos
grasos, los grupos acetilo del acetil-CoA se oxidan a
CO2 a traves del ciclo del acido cítrico, que también
tiene lugar en la matriz mitocondrial.
El acetil-CoA procedente de la oxidación de ácidos
grasos entra de este modo en una ruta oxidativa
final común junto con acetil-CoA procedente de la
glucosa vía glucolisis y oxidación del piruvato. Las
dos primeras fases de la oxidación de ácidos grasos
producen los transportadores electrónicos reducidos
NADH y FADH2.
En la tercera fase donaran sus electrones a la
cadena respiratoria mitocondrial, a través de la cual
se transportan los electrones hacia el oxigeno, con
la fosforilacion concomitante de ADP a ATP.
De este modo la energía liberada por la oxidación
de los acidos grasos se conserva en forma de ATP.

EN PEROXISOMAS
Aunque la mayoría de las oxidaciones de los
ácidos grasos tienen lugar en la mitocondria,
algunas oxidaciones suceden en los orgánulos
celulares denominados peroxisomas, las
cuales tienen elevadas concentraciones de
catalasa.
La oxidación peroxisomal difiere de la β-
oxidación en la primera etapa de oxidación
inicial. En los peroxisomas, una
deshidrogenasa de Flavoproteina transfiere los
electrones al O2, produciendo H2O2, a
diferencia de capturarlos en FADH2 como
ocurre en la β-oxidación mitocondrial. Este
peróxido es eliminado posteriormente por la
catalasa. El resto de reacciones son idénticas
a las que se producen en la mitocondria
aunque son llevadas a cabo por isoformas

FORMACION DE LOS CUERPOS
CETONICOS
El acetil-CoA formado en la oxidación de los ácidos
grasos sólo entra en el ciclo del ácido cítrico si la
degradación de las grasas y los carbohidratos están
adecuadamente equilibradas.
La entrada en el ciclo del acetil-CoA depende de la
disponibilidad del oxalacetato, esta puede estar
disminuida si no hay carbohidratos o estos no se utilizan
adecuadamente (si no hay piruvato suficiente generado
por la glucolisis, no se puede generar oxalacetato
mediante la piruvato carboxilasa).
En situaciones de inanición o diabetes: oxalacetato se
consume en formación de glucosa (gluconeogénesis) y
por tanto no esta disponible para condensar con acetil-
CoA.
En estas condiciones el exceso de acetil-CoA se desvía
para formar acetocetato, acetona y D-3- hidroxibutirato
se denominan a menudo cuerpos cetónicos. Se
pueden encontrar a menudo concentraciones
anormalmente altas de cuerpos cetónicos en la sangre
de enfermos diabéticos sin tratamiento.

ESTRUCTURA DE LOS CUERPOS
CETONICOS

SINTESIS DE LOS CUERPOS
CETONICOS
El primer paso de la formación de acetoacetato en
el higado es la condensación enzimática de dos
moleculas de acetil-CoA, catalizada por la tiolasa;
esta reacción es simplemente la inversa del ultimo
paso de la β-oxidacion.
Luego el acetoacetil-CoA se condensa con acetil-
CoA para formar β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA
(HMG-CoA), que se rompe formando acetoacetato
libre y acetil-CoA. El acetoacetato es reducido
reversiblemente a D-β-hidroxibutirato por accion
del enzima mitocondrial D-β-hidroxibutirato
deshidrogenasa.
Este enzima es especifica para el estereoisomero
D; no puede actuar sobre los L-β-hidroxiacil-CoA y
no debe confundirse con la L-β-hidroxiacil-CoA
deshidrogenasa de la ruta de la β-oxidacion.

FORMACION DE CUERPOS
CETONICOS

UTILIZACION DE CUERPOS
CETONICOS
Los cuerpos cetonicos: acetoacetato y 3-
hidroxibutirato son combustibles normales
en el metabolismo aeróbico y son
cuantitativamente importantes como
fuentes de energía en :
•Músculo cardíaco y corteza renal utilizan
acetacetato con preferencia a glucosa
•El cerebro se adapta en condiciones de
ayuno o diabetes al uso de acetacetato
como combustible. En ayuno prolongado,
acetacetato puede llegar a aportar el 75%
del aporte de las necesidades energéticas
del cerebro.

DISTRIBUCION DE LOS CUERPOS
CETONICOS

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