BIOSÍNTESIS DE BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOSÁCIDOS GRASOS

Henar AlonsoHenar AlonsoAna GarcíaAna García

Diana GuallarDiana Guallar

• Los ácidos grasos Los ácidos grasos • Biosíntesis de 16:0Biosíntesis de 16:0

• Localización de la rutaLocalización de la ruta• EtapasEtapas• Enzimas claveEnzimas clave• Balance energéticoBalance energético

• Biosíntesis de otros AGBiosíntesis de otros AG• Regulación e integración en el Regulación e integración en el

metabolismometabolismo

¿Qué son los ácidos grasos?¿Qué son los ácidos grasos?

COOH

ÁCIDOS GRASOSÁCIDOS GRASOS

TRIGLICÉRIDOSTRIGLICÉRIDOS

RESERVA DE ENERGÍARESERVA DE ENERGÍA

FOSFOLÍPIDOS FOSFOLÍPIDOS

MEMBRANAS MEMBRANAS

OTROS……OTROS……

ICOSANOIDESICOSANOIDES

““HORMONAS HORMONAS LOCALES”LOCALES”

ÉSTERES DE ÉSTERES DE COLESTEROLCOLESTEROL

RESERVA DE RESERVA DE COLESTEROL COLESTEROL

INTRACELULARINTRACELULAR

Funciones de los Funciones de los AGAG

Ruta biosíntesis Ruta biosíntesis ácidosácidosgrasosgrasos

Localización rutasLocalización rutas

¿dónde se produce síntesis ¿dónde se produce síntesis de “novo”?de “novo”?

HígadoHígado

Tejido adiposoTejido adiposo

Glándulas mamariasGlándulas mamarias lactancialactancia

Punto de partidaPunto de partida

• HCOHCO33- -

• AcetilCoAAcetilCoA

• NADPHNADPH

Ruta Pentosas FosfatoRuta Pentosas Fosfato

Sistema lanzaderaSistema lanzadera

Enzima Málico

Etapas de la biosíntesisEtapas de la biosíntesis

- Formación del MalonilCoAFormación del MalonilCoA- Síntesis de Palmitato (16:0)Síntesis de Palmitato (16:0)- Elongación y desaturaciónElongación y desaturación

1.-Formación del MalonilCoA1.-Formación del MalonilCoA

Mecanismo de la AcetilCoA carboxilasaMecanismo de la AcetilCoA carboxilasa

¿Por qué MalonilCoA en lugar ¿Por qué MalonilCoA en lugar de AcetilCoA como precursor?de AcetilCoA como precursor?

3

2.- Síntesis de Palmitato2.- Síntesis de Palmitato

ÁCIDO GRASO SINTASAÁCIDO GRASO SINTASA

Paso 1: cargado de AGSPaso 1: cargado de AGS

AT: acetil Coa- ACP transacetilasaAT: acetil Coa- ACP transacetilasaKT:KT:-cetoacil-ACP sintasa-cetoacil-ACP sintasa

Paso 2: transferenciaPaso 2: transferenciadel Malonilo a la ACPdel Malonilo a la ACP

MT:AcetilCoA-ACP transferasaMT:AcetilCoA-ACP transferasa

Paso 3: condensaciónPaso 3: condensación

KS:KS:-cetoacil-ACP sintasa-cetoacil-ACP sintasa

Paso 4: reducción Paso 4: reducción del carbonilodel carbonilo

KR: KR: -cetoacil-ACP reductasa-cetoacil-ACP reductasa

Paso 5:Paso 5:deshidratacióndeshidratación

HD: HD: -hidroxiacil-ACP -hidroxiacil-ACP deshidratasadeshidratasa

Paso 6:reducción del Paso 6:reducción del doble enlacedoble enlace

ER: enoil-ACP reductasaER: enoil-ACP reductasa

Paso 7: translocación Paso 7: translocación del butirilodel butirilo

Obtención 16:0Obtención 16:0

Ejercicio ejemploEjercicio ejemplo

Para la síntesis de Palmitato Para la síntesis de Palmitato utilizamos malonil-CoA marcado utilizamos malonil-CoA marcado en el Cen el C22 . . ¿Qué átomos de carbono ¿Qué átomos de carbono aparecerán marcados?aparecerán marcados?

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Balance energéticoBalance energético

RESUMENRESUMEN

Alargamiento en dirección al carboxiloAlargamiento en dirección al carboxilo No incorporación neta HCONo incorporación neta HCO33

- - como como material carbonadomaterial carbonado

Longitud cadena sintetizada por Longitud cadena sintetizada por tioesterasatioesterasa

ACP libera energía enlace HS- para ACP libera energía enlace HS- para siguiente ciclosiguiente ciclo

7 ATP + 14 NADPH por palmitoilCoA7 ATP + 14 NADPH por palmitoilCoA

3.- Elongación y 3.- Elongación y desaturacióndesaturación

Definición:Definición:– DesaturasasDesaturasas– ElongasasElongasas

Tipos:Tipos:– DesaturasasDesaturasas::

ANIMALES: ∆9, ∆6, ∆5ANIMALES: ∆9, ∆6, ∆5 VEGETALES: ∆9, ∆6, ∆5, ∆12, ∆15VEGETALES: ∆9, ∆6, ∆5, ∆12, ∆15

– Elongasas Elongasas no específicasno específicas

Mecanismo de acciónMecanismo de acción

DesaturasasDesaturasas: : - Requieren NADPH y ORequieren NADPH y O22

- Sistema de transporte electrónico para activar al oxígeno Sistema de transporte electrónico para activar al oxígeno necesario para crear el doble enlacenecesario para crear el doble enlace

NADH NADH O O22 -H -H22C- CHC- CH22--

Elongasas:Elongasas:- Ciclo de reacciones de condensación, reducción, Ciclo de reacciones de condensación, reducción,

deshidratación y reducción semejante a síntesis 16:0deshidratación y reducción semejante a síntesis 16:0- Donador 2 C: malonilCoADonador 2 C: malonilCoA- Equivalentes reductores: NADPHEquivalentes reductores: NADPH- Intermediarios: ésteres de CoAIntermediarios: ésteres de CoA

Ácidos GrasosÁcidos Grasos más comunes más comunes

Ejemplo:Ejemplo:SINTESIS DE 22:6,n-3SINTESIS DE 22:6,n-3

1 2 3

456

7 8 9

10

6

5

e

e

e 6

4?

18:3,n-3 18:4,n-3

20:4,n-3

20:5,n-322:5,n-322:5,n-3

22:5,n-3 24:5,n-3 24:6,n-3

22:6,n-3

REGULACIÓN DE LA REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DE ÁCIDOS SÍNTESIS DE ÁCIDOS

GRASOSGRASOS

REGULACIÓN DEL METABOLISMO DE ÁCIDOS GRASOS

REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE LA Acetil CoA-CarboxilasaRegula la síntesis de AG

REGULACIÓN DE LA Triacilglicerol lipasaRegula la movilización de la grasa de reserva

REGULACIÓN DE LA Acilcarnitina transferasa IRegula el transporte de AG a la mitocondria

CORTO PLAZO

LARGO PLAZO

Moduladores de síntesis de las enzimas: Glucagón Insulina Leptina (en T.Adiposo) Dieta (Azúcares/Grasa)

FosforilaciónEfectos Alostéricos

Malonil-CoA (-)

Glucagón Insulina

Palmitoeil-CoA (-)

Modificación covalente

Citrato (+)

Regulación de la Acetil-CoA Carboxilasa

Acetil- CoA Ácido Graso

CITRATO

16:0-CoA

Regulación de la Acetil-CoA Carboxilasa

Regulación de la Acetil-CoA Carboxilasa

ACC-POLÍMERO ACC-POLÍMERO

ACC-DÍMERO ACC-DÍMERO

PP

P

P

P P

P

P

16:0-CoACITRATOBAJA CONCENTRACIÓN

CITRATO16:0-CoA

MENOS ACTIVAACTIVA

INACTIVA INACTIVA

INSULINA

GLUCAGÓNADRENALINA

MAYORCONCENTRACIÓN

INSULINA

GLUCAGÓNADRENALINA

REGULACIÓN DEL METABOLISMO DE ÁCIDOS GRASOS

REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE LA Acetil CoA-CarboxilasaRegula la síntesis de AG

REGULACIÓN DE LA Triacilglicerol lipasaRegula la movilización de la grasa de reserva

REGULACIÓN DE LA Acilcarnitina transferasa IRegula el transporte de AG a la mitocondria

CORTO PLAZO

LARGO PLAZO

Moduladores de síntesis de las enzimas: Glucagón Insulina Leptina (en T.Adiposo) Dieta (Azúcares/Grasa)

FosforilaciónEfectos Alostéricos

Malonil-CoA (-)

Glucagón Insulina

Palmitoeil-CoA (-)

Modificación covalente

Citrato (+)

Acilcarnitina transferasa I

¿Porqué no se regula ¿Porqué no se regula AG-sintasa?AG-sintasa?

Los intermedios no son liberados del Los intermedios no son liberados del complejo hasta que se obtiene el complejo hasta que se obtiene el producto finalproducto final

Ya esta regulado el paso anteriorYa esta regulado el paso anterior

citrato punto de unión de todas citrato punto de unión de todas las rutaslas rutas

Largo plazoLargo plazo

Regulación expresión génica:Regulación expresión génica:

- ingerir AG poliinsaturados suprime - ingerir AG poliinsaturados suprime genes lipogénicosgenes lipogénicos

- varia [ CCAsa] si dieta rica en HC y - varia [ CCAsa] si dieta rica en HC y pobre en AGpobre en AG

Integración del metabolismoIntegración del metabolismo

La Monalisa de Botero