Beta oxidación (Resumen) PDF

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Summary

Resumen esencial para los examenes parciales de biquimica medica, incluye los sustratos, enzimas y productos de la ruta....

Description

β Oxidación de Ácidos Grasos   

Proceso catabólico en el cual los ácidos grasos sufren la separación de un par de átomos de carbono mediante un proceso de oxidación. Recibe este nombre porque se rompen los enlaces entre los carbonos (2do. Y 3ro. De la cadena) y se oxida el C3. Se lleva a cabo en las mitocondrias.

Preparación para la β oxidación: I.

II.

Activación de Ácidos Grasos  Los AG se activan a su derivada acil-CoA (ocurre en citoplasma mediante la enzima acil-CoA sintetasa (tiocinasa))  El ATP se hidroliza y forma AMP y PPi (la energía de este último ayuda a que la reacción siga)  Se utilizaran 3 enzimas diferentes según se el tipo de AG (cadena corta, mediana o larga) (los AG de cadena pequeña pueden ser activados por tiofosforasa) La Carnitina (β-hidroxi-γ-trimetilamonio butirato) para introducir la acil-CoA en la membrana  Se encontrara distribuida (habrá abundancia en musculo)  La acil-CoA de cadena larga no pueden penetrar la membrana interna de las mitocondriasen presencia de carnitinacarnitina palmitoiltransferasa-I (ubicada en la membrana mitocondrial externa) convierte al acil-CoA en Acilcarnitina (este tiene acceso al sistemas de la β-oxidación).  La carnitina-acilcarnitina translocasa actúa como transportador de intercambio de membrana internatransportara a la acilcarnitina hacia adentro de las mitocondriasla acetilcarnitina reacciona con la CoA (proceso catalizado por la cartinina palmitoiltransferasa-II)dicha reacción vuelve a formar acil-CoA en la matriz mitocondrial y se libera cartinina.

Pasos de la β-oxidación   I. II. III. IV. 

En la β-oxidación, 2 carbonos del AG se separaran de moléculas de acil-CoA. Enzimas conocidas como “ácido graso oxidasas” encontradas en la matriz mitocondrial o en la membrana interna adyacente a la cadena respiratoria son las encargadas en catalizar la oxidación de acil-CoA a acetil-CoA. El primer paso es la eliminación de 2 atomos de hidrogeno de los atomos de carbono (2α y 3β) catalizado por la acil-CoA deshidrogenasa (Requiere FAD)origina ʌ2-trans-enoil-CoA y FADH2 Se añade H2O para suturar el doble enlace y formar 3-hidroxiacil-CoA, proceso catalizado por la ʌ2-enoil-CoA hidratasa. El derivado 3-hidroxi es deshidrogenado en el carbono 3, esto catalizado por la L(+)-3-HIDROXIACIL-CoA deshidrogenasaforma 3-cetoacil-CoA (NAD+) es la coenzima involucrada. La 3-cetoacil-CoA se divide en la posición 2,3 por la tiolasa (3-cetoacil-CoA-tiolasa)formara acetil-CoA y una nueva molécula de acil-CoAla acil-CoA vuelve a entrar en la reacción. De este modo, un AG de cadena larga puede degradarse por completo en acetil-CoA  el acetil-CoA se puede oxidar hacia CO2 y agua mediante el ciclo de Krebs (ubicado de igual manera en las mitocondrias), de este modo se logra la oxidación completa de un AG

La reoxidación de FADH2 por la cadena respiratoria necesitara la flavoproteína transferidora de electrón.

Oxidación de un AG con un número impar de carbonos   

Estos se oxidan por medio de la vía de la β-oxidaciónproducirá acetil-CoA hasta que quede un residuo de 3 carbonos (propionil-CoA) Propionil-CoA se convierte en succinil-CoA (constituyente del ciclo de Krebs) El residuo de un AG de cadena impar es la única parte del AG que es glucogénica.

Cantidad de ATP producida en la oxidación de AG 

Tienen una ganancia neta de 106 mol de ATP por cada mol de palmitato.

Regulación de la β-oxidación   

La disponibilidad de acidos grasos libres (FFA) regula la utilización neta a través de la beta oxidación. El nivel de FFA es controlado por la relación glucagón/insulina (glucagón aumenta FFA – Insulina disminuye) CAT-I es el regulador de entrada de los AG en las mitocondrias, malonil CoA inhibe la actividad de CAT-I

Bibliografía: -Harper 29 edicióncapítulo 22 -VasudevanPagina 130 (PDF 133) -Biosíntesis de AG (beta reducción)Cap. 23 harper

β-reducción  

Los AG se sintetizan por medio de un sistema extra-mitocondrial encargada de la síntesis completa del palmitato a partir de acetil-CoA en el citosol. En casi todos los mamíferos, la glucosa es el sustrato primario para la lipogénesis (en rumiantes es el acetato)

Lipogénesis

I.

II.

 Presente en muchos tejidos (hepático, renal, pulmonar, glándula mamaria y adiposo)  Sus requerimientos de cofactor son: NADPH, ATP, Mn2+, biotina y HCO3 Acetil-CoA es el sustrato inmediato y el palmitato libre es el producto terminal Producción de malonil-CoA, paso inicial y controlador de la síntesis de AG  Se necesita bicarbonato (es fuente de CO2) para la reacción inicial para la carboxilación de acetil-CoA a malonil-CoA (esto en presencia de ATP y acetil-CoA carboxilasaesta última requiere vitamina B biotina)  La reacción tiene lugar en dos pasos: a) Carboxilación de biotina que comprende ATP b) Transferencia del grupo carboxilo hacia la acetil-CoA para formar malonil-CoA Biosíntesis de AG  Inicialmente una molécula cebadora de acetil-CoA se combina con un grupo –SH cisteína, mientras que malonilCoA se combina con el –SH adyacente de la ACP del otro monómerocatalizada por malonil acetil transacilasa para formar acetil (acil)-malonil.  El grupo acetilo ataca al grupo metileno del residuo malonilocatalizado por la 3-cetoacil sintasalibera CO2, forma enzima 3-cetoacil (enzima acetoacetil) y libera el grupo –SH de la cisteína.

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La descarboxilación permite que la reacción avance hasta que se completeesto impulsa la secuencia de reacciones en dirección anterógrada. El grupo 3-cetoacilo se reduce, deshidrata y vuelve a reducir para formar acil-S-enzima saturada. Una nueva molécula de –SH de cisteína queda librelas secuencia de reacciones se repite 6 veces más hasta que se ha montado un radical acilo de 16 carbonos saturado (palmitoil) el palmitoil se libera del complejo enzimático mediante la enzima tioesterasa (desacilasa). Es necesario que el palmitato libre se active hacia acil-CoA antes de que ingrese a cualquier otra ruta metabolica (esterificación hacia acilgliceroles, alargamiento o desaturación de cadena o esterificación hacia colesteril éster)

 La principal fuente de NADPH para la lipogénesis es la vía de la pentosa fosfato  La acetil-CoA es el principal bloque de construcción para AG  La elongación de cadenas de AG sucede en el retículo endoplásmico Regulación de la síntesis de ácidos grasos    

Disponibilidad de sustratos Acetil CoA carboxilasa La insulina favorece la lipógenesis El glucagón inhibe la lipógenesis...