BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS Henar Alonso Ana García Diana Guallar

Biosíntesis de otros AG Regulación e integración en el metabolismo Los ácidos grasos Biosíntesis de 16:0 Localización de la ruta Etapas Enzimas clave Balance energético Biosíntesis de otros AG Regulación e integración en el metabolismo

¿Qué son los ácidos grasos? Son ácidos carboxilicos con cadenas hidrocarbonadas de 4 a 36C En algunos esta cadena esta totalmente saturada y sin ramificar, otros contienen uno o mas dobles enlaces Los dobles enlaces siempre son consecutivos y van separados por un grupo metileno. Dos posibles formas de nombrarlos: - Dsd carboxilo: DELTA o n seguida de exponentes con los numeros de los carbonos dnd estan los dobles enlaces - Dsd el metilo terminal: OMEGA COOH

Funciones de los AG ÁCIDOS GRASOS ÉSTERES DE COLESTEROL ICOSANOIDES RESERVA DE INTRACELULAR ICOSANOIDES “HORMONAS LOCALES” ÁCIDOS GRASOS OTROS…… FOSFOLÍPIDOS MEMBRANAS FUNCIONES Componentes estructurales de membranas celulares, almacenamiento de energía de forma eficaz, señales químicas, vitaminas o pigmentos, protectoras o impermeabilizantes. Estructural Reserva energética Señalización Aislantes Reconocimiento celular Precursores isoprenoides TRIGLICÉRIDOS RESERVA DE ENERGÍA

Ruta biosíntesis ácidos grasos

Localización rutas

¿dónde se produce síntesis de “novo”? Hígado Tejido adiposo Glándulas mamarias lactancia

Punto de partida HCO3- AcetilCoA NADPH

Ruta Pentosas Fosfato

Sistema lanzadera Enzima Málico

Etapas de la biosíntesis Formación del MalonilCoA Síntesis de Palmitato (16:0) Elongación y desaturación

1.-Formación del MalonilCoA

Mecanismo de la AcetilCoA carboxilasa

¿Por qué MalonilCoA en lugar de AcetilCoA como precursor? 3

2.- Síntesis de Palmitato

ÁCIDO GRASO SINTASA

Paso 1: cargado de AGS. AT: acetil Coa- ACP transacetilasa Paso 1: cargado de AGS AT: acetil Coa- ACP transacetilasa KT:b-cetoacil-ACP sintasa

Paso 2: transferencia del Malonilo a la ACP MT:AcetilCoA-ACP transferasa

Paso 3: condensación KS:b-cetoacil-ACP sintasa

Paso 4: reducción del carbonilo KR: b-cetoacil-ACP reductasa

Paso 5: deshidratación HD: b-hidroxiacil-ACP deshidratasa

Paso 6:reducción del doble enlace ER: enoil-ACP reductasa

Paso 7: translocación del butirilo

Obtención 16:0

Ejercicio ejemplo Para la síntesis de Palmitato utilizamos malonil-CoA marcado en el C2 . ¿Qué átomos de carbono aparecerán marcados?

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Balance energético

RESUMEN Alargamiento en dirección al carboxilo No incorporación neta HCO3- como material carbonado Longitud cadena sintetizada por tioesterasa ACP libera energía enlace HS- para siguiente ciclo 7 ATP + 14 NADPH por palmitoilCoA

3.- Elongación y desaturación

Definición: Tipos: Desaturasas: Elongasas no específicas Desaturasas ANIMALES: ∆9, ∆6, ∆5 VEGETALES: ∆9, ∆6, ∆5, ∆12, ∆15 Elongasas no específicas

Mecanismo de acción Desaturasas: Requieren NADPH y O2 Sistema de transporte electrónico para activar al oxígeno necesario para crear el doble enlace NADH  O2  -H2C- CH2-

Elongasas: Ciclo de reacciones de condensación, reducción, deshidratación y reducción semejante a síntesis 16:0 Donador 2 C: malonilCoA Equivalentes reductores: NADPH Intermediarios: ésteres de CoA

Ácidos Grasos más comunes

Ejemplo: SINTESIS DE 22:6,n-3

1 18:3,n-3 2 18:4,n-3 3 20:4,n-3 6 e 5 6 22:5,n-3 5 22:5,n-3 4 20:5,n-3 e 4? 7 22:5,n-3 8 24:5,n-3 9 24:6,n-3 e 6 10 22:6,n-3

REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS

REGULACIÓN DEL METABOLISMO DE ÁCIDOS GRASOS REGULACIÓN DE LA Triacilglicerol lipasa Regula la movilización de la grasa de reserva REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE LA Acetil CoA-Carboxilasa Regula la síntesis de AG REGULACIÓN DE LA Acilcarnitina transferasa I Regula el transporte de AG a la mitocondria Glucagón Insulina Citrato (+) Malonil-CoA (-) Palmitoeil-CoA (-) Fosforilación Efectos Alostéricos CORTO PLAZO Modificación covalente Moduladores de síntesis de las enzimas: Glucagón Insulina Leptina (en T.Adiposo) Dieta (Azúcares/Grasa) LARGO PLAZO

Regulación de la Acetil-CoA Carboxilasa Acetil- CoA Ácido Graso CITRATO

Regulación de la Acetil-CoA Carboxilasa

Regulación de la Acetil-CoA Carboxilasa GLUCAGÓN ADRENALINA INACTIVA INACTIVA P P ACC-DÍMERO ACC-DÍMERO P P INSULINA CITRATO CITRATO 16:0-CoA 16:0-CoA MAYOR CONCENTRACIÓN BAJA CONCENTRACIÓN GLUCAGÓN ADRENALINA P P ACC-POLÍMERO ACC-POLÍMERO INSULINA ACTIVA P P MENOS ACTIVA

REGULACIÓN DEL METABOLISMO DE ÁCIDOS GRASOS REGULACIÓN DE LA Triacilglicerol lipasa Regula la movilización de la grasa de reserva REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD DE LA Acetil CoA-Carboxilasa Regula la síntesis de AG REGULACIÓN DE LA Acilcarnitina transferasa I Regula el transporte de AG a la mitocondria Glucagón Insulina Citrato (+) Malonil-CoA (-) Palmitoeil-CoA (-) Fosforilación Efectos Alostéricos CORTO PLAZO Modificación covalente Moduladores de síntesis de las enzimas: Glucagón Insulina Leptina (en T.Adiposo) Dieta (Azúcares/Grasa) LARGO PLAZO

Acilcarnitina transferasa I

¿Porqué no se regula AG-sintasa? Los intermedios no son liberados del complejo hasta que se obtiene el producto final Ya esta regulado el paso anterior citrato punto de unión de todas las rutas

Largo plazo Regulación expresión génica: - ingerir AG poliinsaturados suprime genes lipogénicos - varia [ CCAsa] si dieta rica en HC y pobre en AG

Integración del metabolismo

La Monalisa de Botero