monografia regulacion de la sintesis de acidos grasos

38
MONOGRAFIA: PRESENTADO POR: Deysi Morales M aquera 2013-39408 UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA A. P. DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOZOTECNIA “REGULACION DE LA SINTESIS DE ACIDOS GRASOS” Página 1

Upload: cintyacmtk

Post on 19-Jan-2016

51 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

MONOGRAFIA:

PRESENTADO POR:

Deysi Morales M aquera 2013-39408

TACNA – PERÚ

2013

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

ESCUELA A. P. DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOZOTECNIA

“REGULACION DE LA SINTESIS

DE ACIDOS GRASOS”

Página 1

Page 2: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

INDICE

Presentación

Este trabajo le dedicamos a Dios por guiarnos e

iluminarnos y darme fuerza para seguir adelante a

pesar de todas las dificultades. En especial a nuestros padres quienes

Página 2

Page 3: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

INDICE

PresentaciónDedicatoriaIntroducción

Páginas

CAPÍTULO I: GENERALIDADES ------------------------------------------------- 6

1. Evolución histórica de las políticas de igualdad------------------------ 6

2. Definición de las políticas públicas.---------------------------------------- 11

2.1 Políticas públicas con enfoque de género ------------------------------ 11

2.2 Políticas de igualdad de género-------------------------------------------- 12

CAPÍTULO II: NORMATIVA INTERNACIONAL-------------------------------- 14

3. Instrumentos Internacionales------------------------------------------------ 14

3.1 Declaración universal de los derechos humanos---------------------- 19

3.2 Convención para la eliminación de todas las formas de

discriminación contra la mujer---------------------------------------------- 21

3.3 Convención interamericana para prevenir, sancionar y

erradicar la violencia contra la mujer ------------------------------------- 23

3.4 IV Conferencia Mundial Sobre La Mujer (Beijing 1995) -------------- 24

3.5 Objetivos de desarrollo del milenio----------------------------------------- 25

CAPÍTULO III: NORMATIVA NACIONAL----------------------------------------- 27

4. Instrumentos Nacionales------------------------------------------------------ 27

CAPÍTULO IV: NORMATIVA REGIONAL Y LOCAL--------------------------- 35

5. Políticas de equidad de género en los gobiernos regionales

y locales -------------------------------------------------------------------------- 35

5.1 Ordenanzas Regionales------------------------------------------------------ 36

ConclusionesBibliografíaAnexo

Página 3

Page 4: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

INTRODUCCIÓN

Los lípidos son componentes fundamentales de las células ya que

no solo forman parte de todas las membranas biológicas sino que

muchos de ellos cumplen importantes funciones, además de constituir

un producto de reserva. Hay que tener en cuenta la importancia de los

lípidos en los alimentos ya que son necesarios para la absorción y

transporte de vitaminas liposolubles (A, D, E y K).

El colesterol es un lípido de gran interés, componente de las membranas

y precursor de biomoléculas como las hormonas esteroideas y varias

moléculas señal.

Al ingerir un exceso de hidratos de carbono, que supera la cantidad que

puede ser catabolizada y almacenada como glucógeno por el organismo,

se con vierte fácilmente engrasa que está constituida por triacilgliceroles

y estos se guardan como reservas energéticas en forma de grasa en el

tejido adiposo. La biosíntesis de ácidos grasos tiene lugar en el citosol y

se realiza a partir del acetil-CoA.

En la reacción global, que es catabolizada por 7 proteínas en el citosol,

un resto de acetilo y 7 de malonilo experimentan pasos

sucesivos de condensación con liberación de CO2 para formar ácido

PALMITICO (precursor de todos los demás ácidos grasos superiores

saturados y de todos insaturados), el poder reductor lo proporciona el

NADPH.

A la inversa de los procesos de degradación, la biosíntesis es un

proceso endergónico en el cual se gasta energía en forma de ATP y

utiliza un agente reductor, el NADPH.

Página 4

Page 5: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

CAPITULO l

GENERALIDADES

1. ACIDOS GRASOS

Los ácidos grasos son ácidos orgánicos (ácido carboxílico) con una larga

cadena alifática, más de 12 carbonos. Su cadena alquílica puede ser saturada

o insaturada.

- Su forma general es R - COOH

Donde el radical R es una cadena alquílica larga.

La mayoría de los ácidos grasos naturales posee un número par de átomos de

carbono, esto es debido a que son biosintetizados a partir de acetato

(CH3CO2-), el cual posee dos átomos de carbono.

1.1ÁCIDOS GRASOS SATURADOS

Estos Sólo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono, es decir no

poseen dobles ligaduras. La mayoría son sólidos a temperatura ambiente. Las

grasas de origen animal son generalmente ricas en ácidos grasos saturados.

Los ácidos grasos saturados tienen la siguiente formula básica CH3-(CH2) N -

COOH

A continuación se dan algunos ejemplos de ácidos grasos saturados.

Butírico CH3(CH2)2COOH

Láurico CH3(CH2)10COOH

Mirístico CH3(CH2)12COOH

Palmítico CH3(CH2)14COOH

Esteárico CH3(CH2)16COOH

Araquídico CH3(CH2)18COOH

Página 5

Page 6: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

1.2ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS

Poseen una o más enlaces dobles en su cadena según sean mono o poli

insaturados respectivamente. Son generalmente líquidos a temperatura

ambiente.

Las dobles ligaduras que se presentan en un ácido graso insaturado natural

son siempre del tipo cis. Es por esto que las moléculas de estos ácidos grasos

presentan codos, con cambios de dirección en los lugares donde aparece un

doble enlace.

Cuando existe más de un enlace doble, estos están siempre separados por al

menos tres carbonos. Las dobles ligaduras nunca son adyacentes ni

conjugadas.

La siguiente tabla contiene algunos ejemplos de ácidos grasos insaturados.

Linolenico CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

Linoleico CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

Araquidónico

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH

OleicoCH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

Erúcico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)11COOH

Palmitoléico CH3(CH2)5HC=CH(CH2)7COOH

1.3ACEITES, GRASAS Y CERAS

Los aceites, grasas y ceras, animales y vegetales, son esteres ácidos

orgánicos, pertenecientes a las distintas series de ácidos grasos, denominados

así por su presencia en las grasas. Un ester está formado por la combinación

de un alcohol y un ácido, con eliminación de agua. Los aceites y grasas

animales son esteres de la glicerina (más propiamente denominada glicerol) y

una amplia variedad de ácidos grasos; las ceras, en cambio, son esteres de

ácidos de la misma naturaleza y un alcohol distinto del glicerol.

Página 6

Page 7: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

Los ácidos grasos pertenecen, principalmente, a tres o cuatro categorías: la de

los ácidos saturados (ácido esteárico), la del ácido oleico (con un par de

átomos de carbono unidos por un enlace doble) y una o dos más, formadas por

ácidos más insaturados (con dos o más pares de átomos de carbono unidos

por enlace múltiple).

Los glicéridos de las series saturadas funden a temperatura superior a los de la

serie oleica. Una grasa es rica en estearato de glicerilo; mezclado con una

cierta cantidad de oleato de glicerilo; un aceite es rico en oleato de glicerilo,

pero contiene una escasa proporción de estearato de glicerilo. No obstante,

precisará hacer numerosas consideraciones sobre los glicéridos de los ácidos

saturados. Una molécula de glicerol requiere tres moléculas de ácido para

esterificarse totalmente. Si los tres ácidos esterificantes son iguales, la grasa es

más bien dura; así ocurro con el trieslearato de glicerilo, denominado

ordinariamente estearina, que funde a 72°C. Si los tres radicales ácidos son

distintos, la grasa tiene un punto de fusión más bajo; así, el diestearo

monopalmitato de glicerilo funde a 73°C.

Las grasas pertenecen a la amplia familia de los lípidos, que han sido

clasificados en simples, compuestos y derivados. Los lípidos compuestos

incluyen los fosfatos lípidos, tales como la lecitina y la cefalina; los simples

comprenden las materias grasas y las ceras. Estas acostumbran a acompañar

a las grasas, ordinariamente, en cantidad insignificante, junto a otros

importantes compuestos, que incluyen las vitaminas liposolubles (A, E, D y K),

colesteroles y otros alcoholes, y ciertos hidrocarburos. La mayor parte de estos

componentes se reúnen en la fracción insaponificable de los aceites y las

grasas.

Página 7

Page 8: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

CAPITULO ll

BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS

2. BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS 

Como en el caso del metabolismo del glucógeno que comienza y termina

con glucosa-1-fosfato, la biosíntesis y la degradación de los ácidos grasos

también comienza y termina con un mismo compuesto: Acetil CoA.

El principal producto formado en la biosíntesis de ácidos grasos es el palmitato

libre, ácido graso de 16 átomos de carbono.

Originalmente se pensó que la biosíntesis de ácidos grasos saturados se

efectuaba en la mitocondria por simple reversión de las etapas de beta

oxidación. Sin embargo hoy se conoce que la síntesis completa de ácidos

grasos saturados a partir de acetato activo ocurre en el citosol, en órganos

tales como hígado, glándulas mamarias, tejido adiposo, riñón y pulmón siendo

más activa en tejido adiposo.

Una vez que los requerimientos energéticos de la célula han sido

satisfechos y la concentración de substratos oxidables es elevada, estos

últimos son almacenados en forma de triacilglicéridos, que son la reserva

energética a largo plazo más importante de las células y los organismos en

general. La primera parte de este proceso, es la biosíntesis de ácidos grasos,

la cual se efectúa en el citoplasma a partir de acetil-CoA, ATP y el poder

reductor del NADPH proveniente del ciclo de las pentosas fosfato y otros

sistemas generadores.  

La biosíntesis de ácidos grasos, ocurre a través de la condensación de

unidades de dos carbonos, es el sentido opuesto a la b oxidación. En 1945

David Rittenberg y Konrad Bloch utilizando técnicas de marcaje isotópico,

Página 8

Page 9: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

demostraron que la condensación de estas unidades es derivada del ácido

acético.  El papel del acetil-CoA en la reacción de condensación fue

descubierto en 1950 por Salih Wakil quien describió al bicarbonato como un

requerimiento en la biosíntesis de los ácidos grasos y al malonil-CoA como un

intermediario del proceso.

  

La biosíntesis de los ácidos grasos difiere de su oxidación. Esta

situación es el caso opuesto típico de las vías biosintéticas y degradativas que

permite que ambas rutas puedan ser termodinámicamente favorables e

independientemente regulables bajo condiciones fisiológicas similares. 

La biosíntesis de los ácidos grasos saturados a partir de su precursor

primordial el acetil-CoA, tiene efecto en todos los organismos, pero es

especialmente importante en el hígado, en los tejidos adiposos y en las

glándulas mamarias de los animales superiores. Es llevada a cabo por un

proceso que difiere significativamente del proceso opuesto de la oxidación de

los ácidos grasos.

En primer lugar la biosíntesis total de los ácidos grasos tiene lugar en el

citosol, mientras que la oxidación de los ácidos grasos se efectúa en las

mitocondrias. Segundo, la presencia de citrato es necesaria para asegurar

velocidades máximas en la síntesis, de los ácidos grasos, mientras que no lo

es para su oxidación. Tal vez la más inesperada diferencia estriba en que el

CO2 es esencial para la síntesis de ácidos grasos en los extractos celulares,

aunque el CO2 isotópico no resulte incorporado en los ácidos nuevamente

sintetizados. Todas estas observaciones han revelado que la síntesis de ácidos

grasos a partir del acetil-CoA se realiza gracias a un grupo de enzimas

completamente diferente del que protagoniza la oxidación de los ácidos

grasos. 

Página 9

Page 10: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

En la reacción global de la síntesis de ácidos grasos, que es catalizada

por un agregado de siete proteínas en el citosol, el complejo ácido graso-

sintetasa, en acetil-CoA procedente de glúcidos o de aminoácidos, es el

precursor primordial de todos los átomos de carbono de la cadena de ácidos

grasos. Sin embargo, de las ocho unidades de acetilo requeridas para la

biosíntesis del ácido palmítico, solamente una es aportada por acetil-CoA,

mientras que las otras siete llegan en forma de malonil- CoA, formada a partir

de acetil-CoA y CO3H-, mediante una reacción de carboxilación. Un resto de

acetilo y siete de malonilo experimentan pasos sucesivos de condensación, con

liberación de siete moléculas de CO2, para formar ácido palmítico; el poder

reductor viene proporcionado por el NADPH: 

La única molécula de acetil- CoA requerida en el proceso sirve como cebador o

iniciador; los dos átomos de carbono de su grupo acetilo se convierten en los

átomos de carbono terminales (15 y 16) del ácido palmítico formado. Así el

crecimiento de la a cadena durante la síntesis del ácido graso comienza en el

grupo carboxilo del acetil –CoA y continúa por la adición sucesiva de restos

acetilo al extremo carboxilo de la cadena en crecimiento. Cada resto acetilo

sucesivo procede de dos de los tres átomos de carbono de un resto de ácido

malónico que penetra en el sistema en forma de malonil-CoA. El tercer carbono

del ácido malónico, esto es, el del carboxilo no esterificado, se pierde como

CO2. El producto final de una molécula de ácido palmítico.

Una característica distintiva del mecanismo de la biosíntesis del ácido

graso consiste en que los productos intermedios del proceso de alargamiento

de la cadena son tioésteres, pero no de la CoA, como en la oxidación del ácido

graso, sino de una proteína conjugada, de bajo peso molecular, denominada

proteína portadora de acilos (ACP). Esta proteína puede formar un complejo, o

complejos, con las otras seis proteínas enzimáticas requeridas para la síntesis

compleja del ácido palmítico. En la mayoría de las células eucarióticas, las

siete proteínas del complejo ácido-sintetasa se hallan asociadas formando un

agregado multienzimático.

Página 10

Page 11: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

El peso de su partícula 2,3 millones, y no puede ser disociado en sus enzimas

componentes sin pérdida de actividad. Por otra parte el complejo ácido graso-

sintetasa del hígado de paloma puede disociarse en dos componentes

principales sin pérdida de actividad el complejo de la sintetasa de E.coli puede

disociarse con gran facilidad; cada una de sus siete enzimas puede ser

separado en forma activa y estudiado individualmente. La mayor parte de

nuestra información con respecto a los eslabones secuenciales de la síntesis

de ácidos grasos procede del estudio de las enzimas de E.coli por Vagelos y

sus colegas. En la mayoría de los organismos, el producto final es el ácido

palmítico, precursor de todos demás ácidos grasos superiores saturados y de

todos los ácidos grasos no saturados. 

Precursores de la síntesis

Los precursores de la biosíntesis de los ácidos grasos son:

a) Acetil CoA : Proveniente de carbohidratos, oxidación de ácidos grasos ó

degradación de aminoácidos.

b) Malonil CoA: Compuesto que se sintetiza a partir de Acetil-CoA en una

reacción que requiere energía proveniente de la hidrólisis del ATP.

Dado que la molécula de Acetil CoA se encuentra en la mitocondria y los

ácidos grasos se sintetizan en el citosol, es necesario que la misma sea

transferida al exterior de las mitocondrias. La membrana mitocondrial interna no

es permeable a acetil CoA, no obstante la célula cuenta con una proteína

transportadora (PT) en la membrana mitocondrial, la cual permite el transporte

de citrato (primer producto sintetizado en el ciclo de Krebs), al citosol.

Página 11

Page 12: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

Una vez en el citosol, el citrato se convierte nuevamente en oxalacetato y

acetil CoA a traves de una reacción catalizada por la enzima citratoliasa, la

reacción transcurre con gasto de energía metabólico (ATP).

Citratoliasa

Citrato + CoA-SH Acetil CoA + Oxalacetato ATP ADP + Pi

El Acetil CoA es utilizado para la síntesis de los ácidos grasos. El oxalacetato,

según las necesidades de la célula, puede utilizarse para la gluconeogénesis u

reducirse a malato para luego, por acción de la enzima málica sintetizar

NADPH necesario para la biosíntesis de ácidos grasos y piruvato.

El malato ó el piruvato pueden volver a la mitocondria a través de un

transportador específico.

Figura.- 1: Transporte de citrato y destino de sus productos

Complejo multienzimático que interviene en la biosíntesis de ácidos grasos

La biosíntesis de ácidos grasos es llevada a cabo por un complejo

multienzimático llamado ácido graso sintasa, el que se encuentra en el citosol

y está compuesto por un conjunto de enzimas que se unen a una proteína

Página 12

Page 13: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

transportadora de restos acilos, denominada PTA o según la sigla inglesa ACP

(acyl carrier protein), quedando así constituido el complejo.

La ACP es una proteína termoestable, posee un grupo prostético, el 4´-

fosfopantoteína, el cual se encuentra fijado a un residuo de serina de la cadena

polipeptídica. La ACP, al igual que la Coenzima A tiene también un grupo

mercaptoetilamina.

En bacterias (E. coli) las enzimas del complejo están asociadas alrededor de

una molécula central de ACP y se pueden separar en las diferentes enzimas

conservando su actividad.

El grupo acilo en crecimiento es transportado de enzima en enzima, como en

un montaje en serie fijado al ACP tioéster.

En animales, la forma activa de la ácido graso sintasa es un dímero que al

separarse en sus dos partes pierde actividad.

En este dímero las dos subunidades idénticas tienen una orientación opuesta.

Los dos monómeros idénticos I y II están constituidos cada uno por 7

actividades enzimáticas separadas y la proteína transportadora de acilos

(ACP).

Aunque cada monómero contiene todas las actividades parciales de la

secuencia de la reacción, la unidad funcional eficaz consiste en la mitad de un

monómero interactuando con la mitad complementaria del otro. De este modo

se producen simultáneamente dos cadenas de acilo.

Página 13

Page 14: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

Fig. 2- Esquema de la ácido graso sintasa. La línea de puntos indica

la separación de funcionalidad, las dos subunidades interaccionan entre sí

compartiendo parte de las enzimas.

2.1 FORMACIÓN DE MALONIL CoA.

El malonil CoA necesario para la biosíntesis de los ácidos grasos se obtiene a

partir del Acetil CoA proveniente de la escisión del citrato. En la reacción

participa una molécula de CO2, la cual luego se libera en las reacciones de

biosíntesis, de manera que no forma parte del ácido graso.

La enzima que cataliza la reacción de biosíntesis de malonil-CoA es la acetil

CoA carboxilasa, enzima reguladora del proceso. La misma utiliza biotina

(vitamina del complejo B) como coenzima, actuando ésta como transportador

de CO2.

Esta reacción es irreversible y limitante de la velocidad de biosíntesis de los

ácidos grasos.

Página 14

Page 15: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

2.2ETAPAS DE LA BIOSÍNTESIS DE ACIDOS GRASOS

La biosíntesis de ácidos grasos es un proceso que ocurre en etapas. Comienza

con la unión de una molécula de acetil CoA a un resto de cisteína de la enzima

condensante y luego la adición repetida de malonil CoA y la pérdida de CO2.

Esto ocurre a través de un mecanismo mediante el cual, una vez reducida la

molécula del ácido graso que se va formando, hay un continuo traspaso de la

misma a la enzima condensante de manera que siempre el SH-ACP queda

libre para recibir una nueva molécula de malonil-CoA.

El ácido palmítico es el principal producto de este sistema. Los C16 y C15 son

provistos por la acetil CoA y los restantes 14 carbonos por la malonil CoA.

Todos los demás ácidos grasos de cadena larga saturados o no saturados,

pueden originarse a partir del palmitato, con la excepción de los ácidos grasos

esenciales.

1) REACCIÓN 1:

En un primer paso una molécula de Acetil CoA es transferida al grupo SH de

cisteína de la enzima condensante o -cetoacil-ACP sintasa, la cual forma

parte del complejo de la ácido graso sintasa

De esta manera el complejo queda cebado, permitiendo que el malonil se

incorpore y active el brazo de ACP para llevar a cabo la secuencia de reacción

requeridas en el proceso de prolongación.

Página 15

Page 16: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

La acetil transacilasa no es una enzima muy específica pudiendo reaccionar

con otros acil-CoA, como por ejemplo con propionil CoA, dando lugar en este

caso a la síntesis de ácidos grasos de número impar de átomos de carbono.

2) REACCIÓN 2:

El malonil CoA se une al grupo sulfhidrilo del ACP formando malonil ACP y

liberando una molécula de Coenzima A la cual queda disponible para la

biosíntesis de otra molécula de malonil CoA. La reacción es catalizada por la

malonil transacilasa, enzima perteneciente al complejo de la ácido graso

sintasa.

3) REACCIÓN 3:

Una vez activados los grupos acetilo y malonilo, los cuales se encuentran

unidos al complejo de la ácido graso sintasa, se produce la condensación de

ambos por acción de la enzima cetoacil-ACP sintasa ó enzima condensante y

se sintetiza el Acetoacetil-S-ACP el cual a través de tres reacciones que

implican: reducción, deshidratación y reducción, da lugar a la formación de

butiril-S-ACP y de esta forma comienza el alargamiento de la cadena por

repetición del ciclo, dando lugar a la síntesis completa del ácido graso.

Página 16

Page 17: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

El CO2 que ingresó para la biosíntesis de malonil CoA es liberado en esta

reacción de manera que la molécula no interviene en la síntesis neta del ácido

graso.

Las siguientes reacciones (4, 5 y 6) corresponden a las tres etapas que

permiten la reducción del acetoacetil-S-ACP a butiril-S-ACP, repitiéndose

nuevamente el ciclo desde la reacción 3, hasta la formación del palmitoil-S-

ACP.

4) REACCIÓN 4: Primera reacción de reducción

En esta reacción ocurre la reducción del carbono beta y se consume el equivalente de reducción de NADPH.

5) REACCIÓN 5 :

Una vez reducido el carbono beta se produce la deshidratación del hidroxibutiril

formándose una doble ligadura y un compuesto trans.

Página 17

Page 18: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

6) REACCIÓN 6:

Se forma el butiril-ACP por acción de la enzima 2,3 trans-enoil-ACP reductasa

que reduce el doble enlace del crotonil-ACP.

El butiril ACP se transfiere al -SH- de cisteína de la enzima condensante en la

subunidad opuesta para dejar libre el -SH- del ACP y así se pueda incorporar

otro malonil.

La unión del butiril-S-Ec al malonil-ACP, por el mismo mecanismo de la

reacción 3, da lugar a la formación del ceto-Hexil-ACP, continuando el ciclo.

Después de 7 repeticiones del mismo se sintetiza palmitoil-ACP.Una vez

finalizada la biosíntesis de palmitoil-ACP, debe liberarse el palmitato que se

encuentra unido al ACP, para ello se produce una hidrólisis a través de una

reacción catalizada por la enzima tioesterasa.

Antes de que pueda proseguir otra vía metabólica el palmitato debe ser

activado a palmitoil-CoA.

Tioesterasa

Palmitoil-ACP Palmitato + ACP

Página 18

Page 19: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

Fig. 3.- Esquema de la biosíntesis de un ácido graso

Los ácidos grasos de cadena corta son sintetizados en algunos tejidos

como glándula mamaria y donde la actividad de la tioesterasa es diferente,

forma acil CoA cuya cadena carbonada es de 8 a 12 átomos de carbono.

La principal vía productora del NADPH necesario para la biosíntesis de ácidos

grasos, es la vía de las pentosas, razón por la cual los tejidos que sintetizan

activamente ácidos grasos, como por ejemplo la glándula mamaria, hígado y

tejido adiposo, poseen también muy activa la vía de las pentosas.

Otra reacción que aporta NADPH es la catalizada por la enzima málica.

Página 19

Page 20: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

Elongación de ácidos grasos

La célula necesita de ácidos grasos de cadena larga, superiores a 16 átomos

de carbonos, como por ejemplo el ácido esteárico(18 C) y el ácido

araquidónico (20 C), los cuales, conjuntamente con los ácidos grasos

insaturados, se encuentra formando parte de membrana, influyendo sobre la

fluidez de la misma.

Además éstos ácidos grasos son el punto de partida para la biosíntesis de

otras sustancias de interés biológico, como son la biosíntesis de cerebrósidos,

sulfátidos, eicosanoides (prostaglandinas y lecucotrienos), etc.

El proceso de biosíntesis de ácidos grasos que ocurre en citosol produce

primordialmente palmitato. En el tejido adiposo, hígado y otros tejidos, existen

sistemas para elongar ácidos grasos y obtener ácidos grasos de 18 y 20

átomos de carbono.

Este proceso de elongación ocurre por adición de unidades de 2 C y puede

tener lugar en dos compartimentos celulares diferentes: el retículo

endoplásmico (microsomas) y, en menor medida, en la mitocondria. En ambos

casos primeramente se necesita activar el acilo formándose acil-CoA.

Sistema microsomal

La mayor parte del alargamiento de ácidos grasos se realiza en los microsomas

(retículo endoplásmico), la misma se produce por la unión de unidades de dos

carbonos provenientes del malonil CoA.

Sistema mitocondrial

El acilo activado penetra a la mitocondria por el transportador de carnitina y

luego se le adicionan unidades de acetil CoA sobre el extremo carboxilo a

través de un proceso que implica una reversión de la beta oxidación.

Página 20

Page 21: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

3. BIOSÍNTESIS DE ACIDOS GRASOS NO SATURADOS

Los principales ácidos grasos monoinsaturados de los tejidos animales son

el palmitoleato (16:1, 9 ) y el oleato (18:1, 9 ) cuyos precursores son los

ácidos grasos saturados: palmitato y estearato. Las reacciones de de

saturación de los ácidos grasos saturados tienen lugar en el retículo

endoplásmico.

En la síntesis de los ácidos grasos monoinsaturados: oleico y palmitoléico se

le introduce una doble ligadura entre los carbonos 9 y 10, previa activación del

ácido grado con Coenzima A.

En vertebrados y en la mayoría de los organismos aerobios, las enzimas que

catalizan esta reacción son microsomales y se denominan acil-CoA

desaturasas o 9 desaturasas que es en realidad un sistema de oxidasa de

función mixta que necesita O2 y NAD(P)H. La reacción final se esquematiza en

la figura .5.

Fig. 4: Esquema de la reacción de biosíntesis de un ácido graso no saturado

O2 2 H2O

Ácido Graso saturado Ácido Graso no saturado

NADPH NADP+

Página 21

Page 22: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

La reacción es compleja y durante la misma se produce una transferencia de

electrones, a través de una cadena transportadora de electrones formada por

el citocromo b5, la citocromo b5-reductasa (flavoproteína) y NADPH. Un átomo

de oxígeno se combina con los 2 hidrógenos del ácido graso, y el otro con los 2

hidrógenos de la coenzima reducida (NADPH) sintetizándose dos moléculas de

agua.

Los ácidos grasos poliinsaturados (esenciales) integran lípidos estructurales de

membranas principalmente mitocondrias, generalmente en la posición 2 de los

glicerofosfolípidos. Son precursores de las prostaglandinas, tromboxanos y

leucotrienos, (moléculas de gran actividad biológica); además participan en la

formación de ésteres de colesterol.

Biosíntesis de Triglicéridos y Fosfoglicéridos

Los triglicéridos son sintetizados tanto por células animales como vegetales y

principalmente almacenados como reserva energética, en tejido adiposo

(animales) o en semillas y frutos (vegetales) para ser utilizados como

combustible o durante el proceso de germinación.

Los fosfoglicéridos son componentes de membranas y su biosíntesis aumenta

durante el crecimiento.

Los organismos que no se encuentran en etapa de crecimiento tienden a

disminuir la síntesis de fosfolípidos y aumentar la síntesis de triglicéridos, los

cuales se acumulan en el tejido graso.

Biosíntesis de Triglicéridos

Los precursores para la síntesis de triglicéridos son: Glicerol-3-fosfato y Acil-

Coenzima A.

El glicerol-3-fosfato puede formarse a partir de dos vías diferentes.

En la vía glicolítica a partir del fosfato de dihidroxiacetona, en una reacción

catalizada por la glicerol-3-fosfato deshidrogenasa ó a partir del glicerol por

acción de la glicerol quinasa.

Página 22

Page 23: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

Fig. 5: Biosíntesis de triglicéridos

Página 23

Page 24: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

Fosfolípidos

Los fosfolípidos se encuentran presentes principalmente en las membranas

biológicas, cumplen funciones vitales en la célula regulando la permeabilidad

celular, interviniendo en la solubilización de compuestos poco polares, en el

proceso de coagulación sanguínea, formando parte de la vaina de mielina de

neuronas y de partículas transportadoras de electrones, etc. Son lípidos

compuestos por ésteres de ácidos grasos, fosfato y en general de una base

nitrogenada. Se pueden consideran dos grupos diferentes: Los

glicerofosfolípidos y las esfingomielinas en donde interviene, como molécula

base para la formación de los ésteres de ácidos grasos, el glicerol ó la

esfingosina respectivamente.

Los fosfolípidos como la lecitina (fosfatidilcolina) de soja y de la yema de huevo

son utilizados en la industria de alimentos como emulsionantes naturales para

favorecer las emulsiones de aceite en agua.

La lecitina se emplea en la fabricación de chocolates, helados, dulces y

margarinas mientras que la yema de huevo en la preparación de mayonesas y

aliños para ensaladas.

La biosíntesis de los fosfolípidos utiliza como sustrato un diacilglicerol, ácido

fosfórico y una base nitrogenada. El diacilglicerol se activa con CDP

formándose un CDP-diacilglicerol al cual se une la base nitrogenada., se libera

el CMP dando lugar a la formación final del fosfolípido. Generalmente el ácido

graso del diacilglicerol de posición 1 es saturado y se encuentra en posición cis

mientras que el ácido graso de posición 2 es insaturado, trans.

Fig. 6: Esquema de la biosíntesis de fosfolípidos

Diacilglicerol transferasa

Citidil transferasa

Quinasa

1.- Etanolamina ó colina + ATP Fosforiletanolamina ó fosforilcolina

2.- Fosforiletanolamina ó fosforilcolina + CTP CDP-etanolamina ó CDP-colina

Página 24

Page 25: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

A partir de fosfatidilserina en una reacción catalizada por una

descarboxilasa específica, se sintetiza fosfatidiletanolamina y a partir de ésta

última la fosfatidilcolina, actuando en este caso la adenosilmetionina como

dador de grupos metilos.

No toda la fosfatidiletanolamina y fosfatidicolina utilizan estas rutas

biosintéticas, existen rutas alternativas como por ejemplo a partir de

fosfatidilserina intercambiando etanolamina por serina se sintetiza

fosfatidiletanolamina ó por reacción de un diacilglicerol con CDP-colina se

puede sintetizar fosfatidilcolina.

Los esfingolípidos (esfingomienlina, cerebrósidos y gangliósidos) se diferencian

de los fosfolípidos en que no posee glicerol en su molécula sino que el ácido

graso forma un éster con un aminoalcohol, la esfingosina. Los esfingolípidos

no sólo son importantes constituyentes de membranas sino también del SNC.

Los gangliósidos abundan en la materia gris del cerebro y también en otros

tejidos diferentes de los nerviosos.

Biosíntesis de Colesterol

El colesterol es esencial para las funciones normales del organismo y para

lograr un buen estado de salud debido a que forma parte de las membranas, es

precursor de la Vitamina D y de las hormonas esteroideas (sexuales y

adrenales).

El colesterol es un producto del metabolismo animal se encuentra en hígado,

carne, yema de huevo, sesos, etc. Una parte del colesterol del organismo

proviene de la alimentación (origen exógeno) y se incorpora a los quilomicrones

(libre ó esterificado con ácido oleico); luego se moviliza a través de los

quilomicrones remanentes hacia el hígado. La mayor parte del colesterol se

sintetiza a partir de acetil CoA (origen endógeno).

Página 25

Page 26: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

Respecto al contenido de colesterol de algunos alimentos, se ha constatado

que un vaso de leche contiene 27 mg. de colesterol, un huevo grande 275 mg

y, 100 grs. de pescado de agua dulce, 70 mg. de colesterol.

Debido a que el colesterol se encuentra en la membrana del glóbulo graso, su

concentración en un alimento graso está relacionado con el contenido graso.

El colesterol circula en el plasma de dos formas: esterificado con ácido graso y

libre en proporción 3:1. El colesterol esterificado circula con las lipoproteínas,

que es la forma en que se encuentran los lípidos en plasma dado su

insolubilidad.

La biosíntesis del colesterol ocurre en todos los órganos siendo más activa en

hígado (que elabora algo menos de la mitad), siguiendo en orden de

importancia: intestino, glándulas suprarrenales, gónadas, tejido muscular y

adiposo. Un adulto normal puede producir alrededor de 1g por día de

colesterol.

Esquema General de la síntesis de colesterol

Las enzimas que participan en la síntesis del colesterol son citoplasmáticas,

con la excepción de la escualeno oxidasa que es microsomal. Todos los

átomos de carbono del colesterol provienen del grupo acetilo de la acil-CoA,

utilizándose como agente reductor en las reacciones de biosíntesis el NADPH.

Para fines prácticos se consideran tres etapas diferentes en la ruta de

biosíntesis de colesterol:

1-Conversión de acetatos en mevalonato.

2-Transformación de mevalónico en escualeno.

3-Conversión de escualeno en colesterol.

RESUMEN DE LA BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS.

a) Nombre y significado: Biosíntesis de A.G: primera etapa de la lipólisis. 

Página 26

Page 27: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

b) Órganos y tejidos en los que se lleva a cabo: Hígado, riñones, glándulas

mamarias y tejido subcutáneo 

c) Sitio celular: Hay dos vías de formación de ácidos grasos 

-Mitocondrial: Palmitato 

-Extra mitocondrial: Estearato 

d) Sustancia alimentadora: Malonil CoA 

e) Producto final: Ácidos grasos saturados de cadena larga. 

f) Metabólitos de la descarboxilación oxidativa 

- Malonil CoA - Acetoacetil –ACP 

- β- hidroxibutiril ACP - Tras-delta-butenoil ACP 

- Butiril ACP - Palmitato 

g) Enzimas y su localización 

- Acetil CoA carboxilasa - β cetoacil- sintetasa 

- β cetoacil reductasa - Deshidratasa 

- Enoil reductasa - Tioestearasa. 

h) Condiciones en las que se activa este proceso: 

- Exceso de nutrientes calorigénicos 

CONCLUSIONES

Los ácidos grasos son biomoléculas muy importantes para los

seres vivos. Son los principales constituyentes de los triglicéridos

(aceites y grasas, que actúan como reserva energética) y de los

Página 27

Page 28: Monografia Regulacion de La Sintesis de Acidos Grasos

fosfolípidos (que forman el armazón de las membranas celulares). Su

biosíntesis es, pues, de crucial importancia para todos los organismos.1

El principal precursor de los ácidos grasos es el malonil-CoA, una

molécula que aporta dos de sus tres átomos de carbono al esqueleto

carbonado del ácido graso en crecimiento. El malonil-CoA proviene, a su

vez, del acetil-CoA. Todas las reacciones de síntesis de ácidos grasos

tienen lugar en el citosol de las células animales y en el estroma en las

células vegetales.

BIBLIOGRAFIA

• http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/sintesis ácidos

grasos.html 

• bd.unsl.edu.ar/download.php?id=1103

• GONZÁLEZ, M., ISAAC, L., ROMERO, R., SÁNCHEZ. (2009).

Bioquímica (3ra. Edición). México: Universidad de Guadalajara. 

• LEHNINGER, A.L. NELSON, D.L. y COX, M.M. Principios de Bioquímica.

Omega 3ª Edición. (2001). P 671- 680

Página 28