oxidación de Ácidos grasos
DESCRIPTION
B-OxidaciónTRANSCRIPT
Tema 25.-Metabolismo de los ácidos grasos. Digestión, absorción y transporte de lípidos: lipoproteínas. Lipolisis: lipasa sensible a hormonas y su regulación. Oxidación de ácidos grasos: activación, transporte, beta-oxidación, oxidación de ácidos grasos insaturados, oxidación de ácidos grasos de cadena impar. Regulación.
Tema 25 (2º parte) Metabolismo de los cuerpos cetónicos. Biosíntesis de ácidos grasos: transporte de acetil-CoA, reacciones de la biosíntesis, elongación e insaturación. Enzimas reguladoras. Síntesis de triglicéridos.
Tg naturales: tienen mezclas de FA:
TG: glicerol y acidosgrasos: tres enlaces ester
Acidos grasos saturados (solidos a temp ambiente)
Insaturados: liquidos a t ambiente: menos ordenados y empaquetados:
Nomenclatura FA: numero de C, posicionenlaces dobles
Acidopalmitico 16C
Nomenclatura FA
Acido oleico = acido estearico (18C )con un doble enlace entre C9 y C10
No tienen dobles enlaces conjugados y los enlaces con cis.
Nomenclatura omega (a partir del metilo): Los PUFA omega-3 no son producidos por el hombre.
Fuentes de ácidos grasos:
Dieta (intestinales).
De reserva (t adiposo).
Sintetizados de novo para exportación a otros tejidos (Higado)
Uso de triglicéridos
Tg: 30%-40% de dieta humana
Más del 50% de la energía en hígado, corazón y tej muscular en reposo.
Mas del 90% en aves migatorias y animales hibernando. Poco peso relativo. Al estar muy reducidos, producen el doble de energia/peso que carbohidratos.
Energia de oxidación de Tg: los Ac gr propocionan 95% y glicerol 5%
Transporte Tg: problema solubilidad: micelas con ácidos biliares en Intestino y unión a lipoproteínas en la sangre
Digestión intestinal de lípidos
SolubilizaciónSales biliares micelas mixtas
Lipasas intestinales tienen acceso a Tg en micelas
Resíntesisepitelio int
Vesiculabiliar
Lipoproteinascontienen nucleo de triglicéridos y esteres de colesterol, y la periferia de fosfolípidos y colesterol libre
Las proteinas(apolipoproteínas) están hacia fuera y son variables.
Transporte de lípidos en sangre o linfa: apolipoproteínasApolipoproteína + lípidos = lipoproteínas. En orden creciente de tamaño: ( HDL (alta densidad), LDL (baja densidad), VLDL (muy baja densidad) y quilomicrones)
Tipos de lipoproteinas: densidad y composicion lipídica
Cabezas polares de fosfolípìdos hacia fuera
TG dentro
ApoB-48, ApoE, ApoC-II y ApoC-III son las apolipoproteinas de los quilomicrones Están hacia fuera y señalizan a receptores superficie celular
Producidas por epitelio intestinal
C-II activa a Tg lipasa de los vasos de tej adiposo, corazón, músculo
Quilomicrones: las lipoproteinas mayores y mas ricas en TG
Remanentes de Quilomicrones: endocitosis hepática mediada por receptor que reconoce ApoE
Tg →FA→ oxidación a CO2
→formación de KB
mantenerse como TG. Se unen a los producidos por el hígado y van al plasma como VLDL; VLDL también tiene ApoCII que activa la lipoprotein lipasa de los vasos: los Ac grasos son liberados y llegan al tej adiposo que los almacena.
Destino de los lípidos de digestión intestinal que llegan al hígado:
Perilipina: impide acceso a gotas de lípido
Utilización de Tg almacenados en tejido adiposo
Adipocitosmaduros:Gotasde Tg y esteres de colesterol
Adrenalina, glucagon
PKA fosforilaa perilipina y a HSL que accede a la gota lipídica
HSL hidroliza Tg
Ac Grasos viajan en albumina
Ac.gr entran en miocitopor transportador
Oxidación de Ac gr.(1) MitocondrialDe menos de 12 C entran libremente en mit
De más de 14C deben ser activados en citosol a acil-CoA, y transferidos a carnitina para su entrada a mitocondria:
Activación: usa 2 ATPs
Acil-CoA sintetasa (1º reacción)
R-COO- + ATP → R-COO-AMP + PPi (acil-adenilato unido a la enzima)
Acil-CoA sintetasa (2º reacción)
R-COO-AMP + SH-CoA → AMP + R-CO-S-CoA (acil-CoA)
Pirofosfatasa
PPi → 2Pi
Acil-CoA es impermeable a la mitocondria: Transferencia a carnitina y transporte a la mitocondria: Carnitina acyltransferasa I y II y transportador de carnitina-acilcarnitina. Es la etapa limitante de la oxidacion Ac gr.
Oxidación de Ac gr.(2)
+ Acil-S-CoA
Carnitina acyltransferasa I
O-OC-RAcil-carnitina
+ HS-CoA
Oxidación Acgr (3):1.Beta-oxidación (a partir del COOH): acetil-CoA
De palmitoil-CoA (16C) salen 8 acetil-CoA
2. Oxidación Acetil-CoA en ciclo de Krebs
La beta oxidación tiene 4 pasos:
Oxidación Ac gr (4):
4 etapas de beta oxidación:
Acil-CoA deshidrogenasa (ya vista, acoplada a cadena respiratoria, a nivel de Complejo II) Específica de acil Coa: muy largos (12-18C) VLCAD, medios (4-14C) MCAD, cortos (4-8C), SCAD
EnoilCoAhidratasa
Tiolasa
Beta-hidroxiacilCoA DH
SH ataque nucleofilico sobre el CO en 3
Entrada de otros sustratos a la cadena respiratoria a nivel de CoQ
ETF: Electron transferring flavoprotein
Lehninger 4th ed Ch19
Cytc
O2 H2O
CIII CIV
Balance energético de la oxidación del palmitato (16C):Palmitoil CoA + 7 SH-CoA → 8Acetil-CoA + 7FADH2 + 7NADH
2e que van desde FADH2 al O2, generan 1,5 ATP (razón P/O)
2e que van desde NADH al O2 generan 2,5 ATP
Palmitoil-CoA + 7 SH-CoA + 28ADP + 28 Pi→ 8 Acetil-CoA + 10,5ATP +17.5ATP = 8 Acetil-CoA +28ATP
Acetil CoA en el ciclo de Krebs da: 2CO2 + 10 ATP
8 Acetil-CoA + 80 ADP + 80Pi→ 16CO2 + 80ATP
Palmitoil-CoA +108ADP + 108Pi → 16CO2 + 108ATP
Como en la cadena respiratoria se produce agua el balance final es
Palmitoil-CoA +108ADP + 108Pi +23O2 → 16CO2 + 108ATP + 23H2O
Agua en animales invernantes
Problema 25-1
Sabiendo que el ácido esteárico es 18C:0, compara la cantidad de ATP producido por mol de estearil CoA con la producida por 3 moles de glucosa.
Considera ahora la cantidad de ATP producida si se parte de ácido esteárico en lugar de estearil-CoA
Oxidación acidosgrasos insaturadosMonoinsaturadosProblema: dobles enlaces configuración cis, mientras que en beta oxidación aparecen en transOleato: 18C Doble enlace entre C9-C10 (Δ9). Activación y transporte mitocondrial es igual pero requiere una enzima más: isomerasa: doble enlace cambia de localizacion y configuraciónRendimiento: 9Acetil-CoA+7FADH2 + 8NADH
Acidos grasos poli-insaturados
Se requiere la isomerasa y también una reductasaLinoleato: (18C y 2 enlaces dobles cis entre C9-C10 y C12-C13 (Δ9
Δ12)
Rendimiento menor porque se usa NADPH
9 Acetil-CoA + 7FADH2 + 7NADH
Acidos grasos de cadena impar forman propionilCoAen la ultima reacción de betaoxidación
El metabolismo del propionilCoA para formar succinilCoA (mediante carboxilación mediada por biotina (recordar piruvatocarboxilasa) requiere vitamina B12
Succinil-CoA entra en el ciclo de Krebs
Regulación degradación Ac GrasosEs a nivel de su entrada en mitocondria: si entran tiene lugar la beta-oxidción; si no entran, forman esteres (Tg, fosfolipidos) en citosol. La entrada de acil-CoA se reactiva por ayuno (glucagon-PK) y ejercicio (AMP-K): Mecanismo: malonil-CoA (precursor lipogénico) inhibe CAT1
AMP-K
Ejercicio
ACC = acetil CoA carboxilasa