METABOLISMO DE LIPIDOS Biosntesis de cidos grasos saturados

METABOLISMO DE LIPIDOS Ø Biosíntesis de ácidos grasos saturados. Ø Complejo multienzimático: Acido graso sintasa. Ø Regulación hormonal Ø Requerimiento energético. Ø Elongación de los ácidos grasos Ø Desaturación de ácidos grasos

Funciones de los lípidos • • Componentes de membranas Fuente de reserva energética Reguladores Biológicos Pigmentos (retinol, carotenos) Cofactores (vitamina K) Detergentes (ácidos biliares) Transportadores (dolicoles) Hormonas (derivados de la vitamina D, hormonas sexuales) • Mensajeros celulares (icosanoides, derivados de fosfatidilinositol) • Ancladores de proteínas

Relación entre el Metabolismo de los H. de C. y la Biosíntesis de Acidos Grasos Acidos grasos Carbohidratos GLICOLISIS Piruvato Acil-Co. A CITOSOL Sintesis de ácidos grasos Piruvato Acil-Co. A Acil-Carnitina b-oxidación Cuerpos cetónicos Acetil-Co. A cetogénesis Citrato MITOCONDRIA Acetil-Co. A Citrato Oxalacetato

Cuando la ingesta supera las necesidades celulares La Acetil-Co. A proveniente de hidratos de carbono y aminoácidos es utilizada para la síntesis de ácidos grasos Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados como grasa de depósito.

Características generales de la Biosíntesis de ácidos grasos Es muy activa en hígado, glándula mamaria La biosíntesis de ácidos grasos (lipogénesis) tiene lugar en el CITOSOL, en plantas en los CLOROPLASTOS Es un proceso endergónico: Utiliza ATP Consume equivalentes de reducción : NADPH Es activa cuando el aporte energético es superior a las necesidades de la células

• Los ácidos grasos se sintetizan en citosol a partir de acetil-Co. A. • La Acetil-Co. A que se produce en mitocondria debe estar disponible en citosol • La membrana mitocondrial interna es impermeable a acetil-Co. A. • El citrato es el compuesto que permite disponer de Acetil-Co. A en citosol

Procedencia de Acetil Co. A , Enzimas y Poder reductor ATP • CITRATO ACETIL-Co. A • CITRATO LIASA MALONIL-Co. A ACETIL-Co. A CITRATO ACIL-Co. A ATP ADP + Pi • Acetil-Co. A CARBOXILASA Oxalacetato Síntesis de malonil-Co. A • ACIDO GRASO SINTASA • NADPH Vía de las Pentosas Enzima málica Complejo multienzimático

Citrato sintasa Citrato liasa

SÍNTESIS DE MALONIL-COA • Ocurre una carboxilación que utiliza HCO 3 - como fuente de CO 2. • Interviene la enzima acetil-Co. A carboxilasa que usa biotina (vit B 7) como coenzima. • Es el principal sitio de regulación de la síntesis de ac. Grasos. 10

Acetil-Co. A Carboxilasa -Proteína transportadora de biotina -Biotina carboxilasa -Transcarboxilasa Biotina: Grupo prostético de la acetil-Co. A Carboxilasa

Biotina carboxilasa Transcarboxilasa

REACCION Y REGULACIÓN DE LA ACETIL-Co. A CARBOXILASA ATP + HCO 3 - ADP + Pi + H+ Acetil-Co. A carboxilasa in iot Acetil-Co. A a b Malonil-Co. A Citrato Acetil-Co. A carboxilasa Dímero Inactiva Ac. G. de cadena larga Forma filamentosa Activa

COMPLEJO MULTIENZIMATICO ACIDO GRASO SINTASA

COMPLEJO ACIDO GRASO SINTASA • Cataliza la síntesis de ac. Grasos de hasta 16 C. • Formada por 2 subunidades, cada una con 3 dominios Acetil transferasa (AT) • Dominio 1: Malonil transferasa (MT) Cetoacil sintasa ó Enzima condensante (KS) • Dominio 2: Una subunidad de Acido Graso Sintetasa. Cetoacil reductasa (KR) Hidroxiacil deshidratasa (HD) Enoil reductasa (ER) Proteína transportadora de Acilos ACP . • Dominio 3: Tioesterasa ó Deacilasa

Esquema Complejo ácido graso sintasa Acetil Transacilasa Cetoacil sintasa Hidratasa Malonil Transacilasa Enoil reductasa Subunidad I Cisteína Cetoacil reductasa Tioesterasa ACP 4´Fosfo panteteína SH SH SH 4´Fosfo panteteína Tio est era sa ACP Cetoacil reductasa SH Cisteína Subunidad II Hidratasa Enoil reductasa Malonil Transacilasa Acetil Transacilasa Cetoacil sintasa

4´Fosfopanteteína HS – Mercaptoetilamina -b alanina – Acido pantoténico - Cadena Polipeptídica 4’ fosfopanteteína 4´fosfopanteteína -O-CH 2 -Ser-Proteína ACP Coenzima A

FORMACIÓN DE ACETIL-EC HS-EC Acetil-Co. A-SH Acetil transacilasa S-EC Acetil-EC

FORMACIÓN DE MALONIL-ACP HS-ACP - OOC Malonil-Co. A-SH - OOC Malonil transacilasa ACP Malonil-ACP

CONDENSACIÓN DEL ACETILO DE KS CON MALONILO DE ACP üEl carboxilo del malonilo se separa como CO 2. üSe produce la unión de acetilo y malonilo catalizada por la enzima condensante (KS) para formar b-cetoacil ACP (b-cetobutiril-ACP). üSe libera el acetilo de la enzima condensante.

REACCIONES DE LA BIOSINTESIS 3 -OH-acil-ACP deshidratasa S-EC Acetil-EC H 2 0 Deshidratación 1º CICLO Enzima condensante Condensación D 2 butenoil-ACP Malonil-ACP HS-EC + CO 2 Reducción Enoil-ACP reductasa b-cetoacil-ACP reductasa 2º CICLO Butiril-ACP Hexanoil-ACP Reducción 3º-7º CICLO Palmitoil (C 16)-ACP Hidrólisis D-3 -OH-butiril-ACP Palmitato + ACP

ALARGAMIENTO DE LA CADENA A PARTIR DE BUTIRIL-EC POR ADICION DE OTRO MALONIL-Co. A b-cetoacil-ACP

ESQUEMA GENERAL DE LA BIOSÍNTESIS DE PALMITATO 24

Balance de la Biosíntesis de malonil-Co. A 8 Acetil-Co. A + 7 ATP + 14 NADPH + 13 H+ Palmitato +8 Co. A-SH + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+ + 6 H 2 O

REGULACION DE LA BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS + Citrato • Alostérica - Palmitil-Co. A + Insulina Acetil-Co. A carboxilasa • Covalente - Glucagón, Adrenalina • Transcripción génica: - A. G. poliinsaturados

ESQUEMA DE LA REGULACION DE LA BIOSINTESIS Citrato + Insulina Citrato liasa + Acetil-Co. A carboxilasa Malonil-Co. A Carnitina Aciltransferasa I Palmitoil-Co. A - Glucagón, Adrenalina

RELACION DEGRADACION-BIOSINTESIS b-Oxidación Biosíntesis ACP FAD Deshidrogenación NADPH + H+ Reducción ACP Hidratación Deshidratación ACP Configuración L NAD+ Deshidrogenación Configuración D NADPH + H+ Reducción ACP Rotura tiolítica Acetil-Co. A Condensación ACP Co. A ó ACP Malonil-Co. A Acetil-Co. A

ELONGACION DE LOS ACIDOS GRASOS a Acetil-Co. A CH 3 –(CH 2)n- CO -SCo. A dri n o c o t mi CH 3 –(CH 2)n+2 - CO -SCo. A micro soma Malonil-Co. A Tiolasa Acil-Co. A 3 -cetoacil-Co. A Malonil-Co. A 3 -cetoacil-Co. A reductasa 3 -cetoacil-Co. A R-3 -hidroxiacil-Co. A 2 Trans-D 2 -enoil-Co. A Trans-D -enoil. Co. A reductasa Acil-Co. A elongado

BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS MONOINSATURADOS Palmitil-Co. A (16)C Estearil-Co. A (18)C Palmitoleil-Co. A (16: 1)C Oleil-Co. A (18: 1)C

BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS POLIINSATURADOS Oleil-Co. A 18: 1 (D 9) Linoleil-Co. A 18: 2 (D 9, 12) g Linolenoil-S-Co. A 18: 3 (D 6, 9, 12) Acido Linoleico 18: 2 (D 9, 12) Linoleil-S-Co. A 9, 12 18: 2 (D ) a ó g Linolenoil-S-Co. A 18: 3 (D 9, 12, 15) ó (D 6, 9, 12) Icosatrienoil-S-Co. A 20: 3 (D 8, 11, 14) Araquidonoil-S-Co. A 20: 3 (D 5, 8, 11, 14) Acido Araquidónico 20: 3 (D 5, 8, 11, 14)