Oxidación de los ácidos grasos
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metabolismo
lipidico: Oxidacion de
los acidos grasos
Licenciatura en BiologíaBioquímica
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Visión general del catabolismo
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VÍA CENTRAL DE APORTE DE ENERGÍA
Los electrones removidos durante la oxidación de los ácidos grasos es donada a la cadena respiratoria en la mitocondria para generar ATP y el acetil-CoA producido
a partir de los ácidos grasos es completamente oxidado a CO2 vía el ciclo del ácido cítrico.
Ácido graso Acetil-CoA
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5–25% del peso corporal en forma
de lípidos
90% de éstos en forma de
triglicéridos
Gran parte de la energía
procedente de la degradación de
las grasas se obtiene
mediante la oxidación de los ácidos grasos que la forman.
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Acilación de proteínas
Hormonas y mensajeros intracelulare
s
ATP
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En 1904 Franz Knoop describe la oxidación de los ácidos grasos.
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En 1950 E. Kennedy y A.
Lenhinger describen la
activación de los ácidos grasos
Ácido graso + ATP + CoA(de cadena larga)
Acil-CoA + AMP + PPi
Acil-CoA sintetasa
PPi + H2O 2Pi
Pirofosfatasa
inorgánica
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β-oxidación
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Una vez en la matriz mitocondrial, las
moléculas de acil-CoA son degradadas
mediante una secuencia repetitiva de 4
reacciones.
Como resultado, la cadena del ácido graso
se recorta en 2 carbonos y genera FADH2, NADH y
acetil-CoA.
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1. Oxidación del acil-CoA
Catalizada por Acil-CoA deshidrogenasa, tiene como resultado la producción de un
enoil-CoA con un doble enlace entre los
carbonos 2 y 3.
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2. Hidratación del enoil-CoA
Catalizada por enoil-CoA hidratasa, que
hidrata el doble enlace entre los carbonos 2 y
3 del enoil-CoA, produciendo 3-hidroxiacil-CoA.
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3. Oxidación del 3-hidroxiacil-CoA
Catalizada por la L-3-hidroxiacil-CoA
deshidrogenasa, convierte el grupo
hidroxilo del carbono 3 en un grupo ceto,
generando NADH y 3-cetoacil-CoA.
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4. Tiólisis del 3-cetoacil-CoA
Catalizada por β-cetotiolasa, produce acetil-CoA y un acil-CoA acortado en dos
carbonos.
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Este último acil-CoA acortado puede entrar de nuevo en un ciclo de β-
oxidación.
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Rendimiento energético de la β-oxidación
No. de carbonos2
– 1No. de series de β-
oxidación
=
Ejemplo: β-oxidación del Ácido Palmítico.
16 carbonos
2
– 1= 7 series
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Otros tipos de oxidación de ácidos grasos
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Ácidos grasos insaturados
Casi todos los ácidos grasos insaturados (ej. oleíco y linoleíco) de
origen biológico contienen sólo dobles
enlaces de tipo cis, que a menudo están entre la
posición 9 y 10.
La mayoría de las reacciones son las mismas que para los ácidos grasos saturados, son necesarios solamente un par de enzimas adicionales (una
isomerasa y una reductasa) para degradar una amplia gama de ácidos grasos insaturados.
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Ácidos grasos de cadena impar
Los ácidos grasos de cadena impar son especies poco abundantes.
Se oxidan de la misma forma que los ácidos grasos de cadena par y solo se diferencian de éstos en que
en el ciclo final de la degradación se produce propionil-CoA y acetil-CoA en lugar de dos
moléculas de acetil-CoA. Esta unidad activada de tres carbonos del propionil-CoA entra en el ciclo del ácido cítrico mediante su conversión a succinil-CoA.
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OXIDACIÓN PERIXOSOMAL Los peroxisomas
poseen elevadas concentraciones de la
enzima catalasa (reacción de
dismutación del peróxido de hidrógeno
en agua y oxígeno molecular).
La oxidación de los ácidos grasos en estos orgánulos puede servir
para acortar las cadenas largas y hacerlas mejores
sustratos para la β-oxidación mitocondrial.
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α-oxidación Es especialmente importante para el
metabolismo de ácidos grasos ramificados, en los que la presencia de grupos alquilo en
el carbono 3 bloquea la β-oxidación.
Ácido fitánico
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La degradación de estos ácidos tiene lugar en los peroxisomas, donde se hidroxila el carbono α, se elimina el carboxilo terminal del ácido graso y se convierte del
grupo α-hidroxilo en carboxilo.
Cuando el compuesto genera una coenzima A puede entrar en la β-oxidación.
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ω-oxidación Hay una vía minoritaria en la
que la oxidación se produce en el extremo ω de los ácidos
grasos.
Las enzimas que llevan a cabo este proceso se
localizan en el retículo endoplásmico de hígado y
riñón y actúan preferentemente sobre ácidos grasos de 10-12
carbonos.
Fallos que afecten a la β-oxidación pueden favorecer
una mayor tasa de ω-oxidación.