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Biosíntesis de ácidos grasos, Generación de citrato en la mitocondria: -…
Biosíntesis de ácidos grasos
Regulación.
Alosterica
Acetil-CoA carboxilasa es activada por:
Citrato
Desfosforilación: Inducida por insulina
Inhibida por:
Acil-CoA de cadena larga: Producto final de la biosíntesis
Fosforilación: Mediada por AMPK en respuesta a bajos niveles de energía.
Hormonal
Insulina: Estimula la biosíntesis al inducir la desfosforilación de la ACC y al aumentar la expresión del gen que codifica la FAS.
Glucagón y epinefrina: Inhiben la biosíntesis al activar la AMPK
¿Qué es?
Reacción endergónica y deductiva en la que se producen ácidos grasos a partir de moléculas más pequeñas
Características:
Su formación es irreversible
Requiere del ión bicarbonato como donador de carboxilo.
Contiene botina como grupo prostético unido a un grupo amino de Lys.
Etapas y Proceso.
Reacción 1
Enzima: Aceti-CoA carboxilasa (ACC)
Formación de Malonil CoA
El acetil-CoA se convierte en malonil-CoA mediante la carboxilación dependiente de biotina.
Se requiere ATP y bicarbonato como fuentes de energía y carbono adicional, respectivamente.
Reacción 2
Enzima: Malonil/acetil transferasa (MAT)
Transferencia de Grupos Acilo
Los grupos acetil (de acetil-CoA) y malonil (de malonil-CoA) son transferidos a la proteína transportadora de acilos (ACP) de la ácido graso sintasa.
Formación de Acetil-ACP y malonil-ACP
Reacción 3
Enzima: β-cetoacil sintasa (KS)
Condensación
producción de la unión del grupo acetilo (de acetil-ACP) con el malonil (de malonil-ACP) mediante una condensación.
libera dióxido de carbono () y forma un β-cetoacil-ACP.
Reacción 4
Enzima: β-cetoacil reductasa (KR)
Reducción del β-Cetoacil
El grupo ceto del β-cetoacil-ACP se reduce a un grupo hidroxilo, formando un β-hidroxiacil-ACP.
utiliza NADPH como donador de electrones.
Reacción 5
Enzima: β-hidroxiacil-ACP deshidratasa (DH).
Deshidratación
Se elimina una molécula de agua (), formando un enoil-ACP insaturado (trans-enoil-ACP).
Reacción 6
Enzima: Enoil-ACP reductasa (ER).
Reducción del Enoil-ACP
El enoil-ACP se reduce, formando un acil-ACP saturado.
Requiere NADPH como cofactor.
Reacción 7
Enzima: β-Cetoacil sintasa (KS)
Elongación del ácido graso
El acil-ACP vuelve a reaccionar con malonil-ACP en un nuevo ciclo, repitiendo las reacciones 3 a 6.
Por cada ciclo se añaden dos carbonos a la cadena del ácido graso.
Reacción 8
Enzima: Tioesterasa (TE)
Liberación del ácido graso completo
Una vez que el ácido graso alcanza su longitud final (generalmente 16 carbonos en el caso del palmitato), la tioesterasa corta el enlace entre el ácido graso y el ACP.
Esto libera el ácido graso libre
Lanzadera citrato malonato
Localización celular
La mayoría del Acetil-CoA se produce en la mitocondria durante la oxidación del piruvato y la β-oxidación.
Precursores y moléculas clave
NADPH
Función principal
Agente reductor
NADPH+H+→NADP+
Desaturación de ácidos grasos
Malonil- CoA
Características
Formación irreversible
Síntesis
Catalizada por ACC
Requiere HCO3
Dependiente de ATP
Acetil- CoA
Formación en mitocondria
Oxidación del piruvato
Catabolismo de aminoácidos
Sistema de transporte
Lanzadera del citrato
Regulación
Control por citrato
Fuentes de precursores metabólicos
Acetil-CoA
Glucólisis (piruvato → Acetil-CoA vía piruvato deshidrogenasa)
Metabolismo de aminoácidos cetogénicos
β-oxidación
NADPH
Principalmente de la vía de las pentosas fosfato
También generado por la enzima málica (malato → piruvato)
Generación de citrato en la mitocondria:
Transporte de citrato al citosol:
Conversión de citrato en acetil-CoA y oxaloacetato en el citosol:
Reducción del oxaloacetato a malato:
Conversión de malato a piruvato
Transporte de malato o piruvato a la mitocondria:
Regeneración de oxaloacetato en la mitocondria:
Reinicio del ciclo
El oxaloacetato mitocondrial puede volver a combinarse con acetil-CoA para reiniciar el ciclo.
El malato transportado a la mitocondria se reconvierte en oxaloacetato por acción de la malato deshidrogenasa mitocondrial.
El malato o el piruvato generado en el citosol regresa a la mitocondria mediante transportadores específicos.
Parte del malato puede convertirse en piruvato mediante la enzima malica, produciendo NADPH, esencial para la síntesis de ácidos grasos.
El oxaloacetato citosólico se reduce a malato mediante la enzima malato deshidrogenasa citosólica, utilizando NADH como cofactor.
En el citosol, la ATP-citrato liasa cataliza la ruptura del citrato en acetil-CoA y oxaloacetato, utilizando ATP.
El citrato atraviesa la membrana mitocondrial interna hacia el citosol mediante el transportador de tricarboxilatos.
Sistema de transporte que se utiliza en la síntesis de ácidos grasos
Permite almacenar energía química en forma de ácido graso
El acetil-CoA mitocondrial se combina con oxaloacetato para formar citrato, catalizado por la enzima citrato sintasa.