Beta oxidación de ácidos grasos Y CETOGENESIS Unidad Didáctica de BIOQUIMICA Dra. Ingrid Estevez Beta oxidación de ácidos grasos Y CETOGENESIS

GENERALIDADES Grasa fuente de energía en hígado y músculo, excepto en GR y cerebro. Se produce en peroxisomas y mitocondrias. Productos finales: acetil CoA, NADH y FADH. Músculo: acetil CoA se va ciclo de Krebs. Hígado: forman principalmente cuerpos cetónicos para ser utilizados por otros tejidos. Regulada por la tasa de hidrólisis de TAG Y mecanismos hormonales.

Como aprovechamos la energía de los lípidos almacenados en el tejido adiposo Degradación de TAG (Lipasa sensible a hormonas) Transporte en el plasma de AG (albúmina) En los tejidos se activan (CoA) Transporte a través de membrana mitocondrial (carnitina) En matriz mitocondrial se da la degradación de AG (b oxidación)

TG lipasa sensible a hormonas (glucagón, adrenalina, noradrenalina) degrada los TAG a AG y glicerol (lipolisis) Se liberan desde tejido adiposo y se transportan a los tejidos.

C/molécula de albúmina puede transportar 6-8 moléculas de Acido graso. Palmitato Albumina Palmitato

En los tejidos, (músculo e hígado) los ácidos grasos deben activarse (CoA) transportarse al interior de la mitocondria para su degradación (sistema carnitina)

B Oxidación En su degradación, los ácidos grasos se descomponen de manera secuencial, en acetil Coa que posteriormente se procesa en el ciclo de Krebs Además produce NADH y FADH (cadena respiratoria)

la carnitina

BETAOXIDACIÓN

1.- Formación del doble enlace trans  a través de la deshidrogenación acil-CoA deshidrogenasa.

2.- Hidratación del doble enlace por la  enoil-CoA hidratasa para formar 3-L-hidroxiacil-CoA.

3.- Deshidrogenación NAD+-dependiente de b-hidroxiacil--CoA por la 3-L-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa, para formar el β-cetoacil-CoA

4.- Ruptura del enlace Ca - Cb en una reacción de tiolIsis catalizada por la b-cetoacil-CoA tiolasa  para formar acetil-CoA y un nuevo acil-CoA con dos átomos de carbono menos que el original.

Rendimiento energetico de β oxidacion DE PALMITATO 7 NADH que en la cadena respiratoria generan 3 ATP cada uno ....21 ATP 7-FADH2 que en la cadena respiratoria generan 2 ATP cada uno .. 14 ATP 8 acetil-CoA que ingresan en el ciclo de krebs y generan 12 ATP .. 96 ATP 2 menos, dados en la activación del ácido graso………………………….- 2 ATP ATPTotal...................................................... 129ATPs

BETAOXIDACIÓN

Beta oxidación de ag de numero de carbonos impar

Acidos grasos insaturados Acido oléico, Acido linoleico, Acido α-linolénico

Beta oxidación de ácidos grasos insaturados

Continuacion….

Oxidación peroxisómica Cadenas ramificadas o muy largas b oxidación peroxisómica acorta AG de cadena muy larga, hasta C8 luego se terminan de oxidar en mitocondria AG-CoA + O2 Acil CoA oxidasa (FAD) trans- 2-enoil-CoA + H2O2 a oxidación: ácido fitánico AG 20C cadena ramificada (CH3) en C beta. Enzima actúa sobre el C alfa el cual sale en forma de Co2 y continúa beta oxidación.

ENFERMEDADES RELACIONADAS: 1. Deficiencias en la carnitina: Se manifiestan en inhabilidad de transportar ácidos grasos a las mitocondrias para su oxidación. Puede ocurrir en los recién nacidos y particularmente en niños prematuros. También se encuentran en pacientes que experimentan hemodiálisis o que exhiben aciduria orgánica. La sintomatología es sistémica o se pueden limitar solamente a los músculos. Síntomas variables de calambres ocasionales del músculo a debilidad severa o aún a la muerte. El tratamiento es la administración oral de carnitina, dieta carbohidratos, evitar ayuno.

 4. Enfermedad de Refsum  La enfermedad de Refsum es un desorden raro heredado en el cual los pacientes carecen de la enzima α-oxidasa mitocondrial. Los pacientes acumulan grandes cantidades de ácido fitánico en sus tejidos y suero. Esto lleva a síntomas severos, incluyendo ataxia cerebelar, retinitis pigmentosa, sordera por afección del nervio y la neuropatía periférica.

Cetogenesis

Formación de Cuerpos Cetónicos (Cetogénesis) Después de la degradación de los ac. Grasos, el Acetil-CoA es oxidado en el Ciclo de Krebs. Para esto es necesaria la presencia de oxalacetato (1er intermediario del ciclo de Krebs). Si la cantidad de este es insuficiente, las unidades de acetil-CoA son utilizadas mediante una vía alternativa en la que se producen “Cuerpos Cetónicos” Estos compuestos se forman principalmente en el hígado, a partir de acetil-CoA mediante una serie de etapas.

Utilización de los cuerpos cetónicos El Hígado es el principal productor ya que posee todas las enzimas necesarias. Es incapaz de usarlos como combustible. Los órganos que los usan son: cerebro, músculo esquelético, corazón y otros. Se producen como fuente de energía en situaciones metabólicas especiales. Ej: Diabetes, ayuno prolongado. El aumento de estos provoca Acidosis Metabólica.

CETOGENESIS Ocurre en HÍGADO 1. El 1er paso es la inversa de la última etapa de la b-oxidación. 2. El acetoacetatil-CoA se condensa con otro acetil-CoA para dar HMG-CoA. 3. El HMG-CoA se rompe formando acetoacetato y Ac-CoA. 4. El Acetoacetato puede originar los otros cuerpos cetónicos.

UTILIZACIÓN DE LOS CUERPOS CETÓNICOS Ocurre en tejidos EXTRAHEPÁTICOS Los tejidos extrahepáticos utilizan cuerpos cetónicos como fuente de energía. El acetil CoA adentro de la célula, ingresa al ciclo de Krebs para obtener energía.

Formación y exportación de cuerpos cetónicos (hígado) Gotas de lípidos Hepatocito Los cuerpos cetónicos se forman y exportan desde el Hígado. En condiciones energéticamente desfavorables, el oxalacetato se deriva hacia la Gluconeogénesis, para liberar glucosa a la sangre. El ciclo de Krebs trabaja muy lentamente en el Hígado. Acetoacetato y b-hidroxibutirato exportados como energía para: corazón, músculo, riñón y cerebro. Glucosa exportada como combustible para cerebro y otros tejidos.

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