Saltar al contenido principal
Library homepage
 
LibreTexts Español

6.12: Síntesis de ácidos grasos

  • Page ID
    53940
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    La síntesis de ácidos grasos ocurre en el citoplasma y retículo endoplásmico de la célula y es químicamente similar al proceso de beta-oxidación, pero con un par de diferencias clave. El primero de estos ocurre en la preparación de sustratos para las reacciones que cultivan el ácido graso. El transporte de acetil-CoA desde las mitocondrias ocurre cuando comienza a acumularse. Dos moléculas pueden desempeñar un papel en trasladarlo al citoplasma: el citrato y la acetilcarnitina. La unión de oxaloacetato con acetil-CoA en la mitocondria crea citrato que se mueve a través de la membrana, seguido de la acción de citrato liasa en el citoplasma de la célula para liberar acetil-CoA y oxaloacetato. Adicionalmente, cuando se acumula acetil-CoA libre en la mitocondria, puede combinarse con carnitina y transportarse al citoplasma.

    Partiendo de dos acetil-CoA, uno se convierte en malonil-CoA por carboxilación catalizada por la enzima acetil-CoA carboxilasa (ACC), la única enzima reguladora de la síntesis de ácidos grasos (Figura\(\PageIndex{1}\)). A continuación, ambas moléculas tienen sus porciones de CoA reemplazadas por una proteína portadora conocida como ACP (proteína portadora de acilo) para formar acetil-ACP y malonil-ACP. La unión de un acil-ACP graso (en este caso, acetil-ACP) con malonil-ACP divide el carboxilo que se agregó y crea el intermedio en la parte superior derecha en la figura a la izquierda.

    F igure\(\PageIndex{1}\): Síntesis de ácidos grasos

    A partir de este punto, las reacciones químicas se asemejan a las de la oxidación beta invertida. Primero, la cetona se reduce a un hidroxilo usando NADPH. En contraste con el intermedio hidroxilado de la oxidación beta, el intermedio beta aquí está en la configuración D. A continuación, se elimina el agua de los carbonos 2 y 3 del intermedio hidroxilo para producir una molécula de enlace doble trans. Por último, el doble enlace se hidrogena para producir un intermedio saturado. El proceso se cicula con la adición de otro malonil-ACP a la cadena en crecimiento hasta que finalmente se produce un intermedio con 16 carbonos (palmitoil-CoA). En este punto cesa la síntesis citoplasmática.

    Enzimas de síntesis de ácidos grasos

    La acetil-CoA carboxilasa, que cataliza la síntesis de malonil-CoA, es la única enzima regulada en la síntesis de ácidos grasos. Su regulación implica tanto el control alostérico como la modificación covalente. Se sabe que la enzima está fosforilada tanto por AMP Quinasa como por Proteína Quinasa A. La desfosforilación es estimulada por fosfatasas activadas por la unión a insulina. La desfosforilación activa la enzima y favorece su ensamblaje en un polímero largo, mientras que la fosforilación invierte el proceso.El citrato actúa como activador alostérico y también puede favorecer la polimerización. El palmitoil-CoA lo inactiva alostéricamente.

    FASmodel2.jpg
    Figura\(\PageIndex{2}\): Modelo revisado de ácido graso sintasa (FAS) con posiciones de polipéptidos, tres dominios catalíticos y sus reacciones correspondientes, visualización por Kosi Gramatikoff. Tenga en cuenta que FAS solo está activo como homodímero en lugar del monómero en la foto. Imagen utilizada con permiso (Dominio público; Kosigrim)

    En los animales, seis actividades catalíticas diferentes necesarias para que las acciones catalíticas restantes hagan completamente palmitoil-CoA están contenidas en un único complejo llamado Ácido Graso Sintasa (Figura\(\PageIndex{2}\)). Estas incluyen transacilasas para el intercambio de CoA con ACP sobre acetil-CoA y malonil-CoA; una sintasa para catalizar la adición de las dos unidades de carbono de la malonil-ACP de tres carbonos en la primera etapa del proceso de elongación; una reductasa para reducir la cetona; una deshidratasa para catalizar la eliminación de agua, y una reductasa para reducir el doble enlace trans. En las bacterias, estas actividades se encuentran en enzimas separadas y no forman parte de un complejo.

    Elongación de los ácidos grasos

    La elongación para hacer que los ácidos grasos tengan más de 16 carbonos ocurre en el retículo endoplásmico y es catalizada por enzimas descritas como elongasas. Las mitocondrias también pueden alargar los ácidos grasos, pero sus materiales de partida son generalmente más cortos de 16 carbonos de largo. Los mecanismos en ambos ambientes son similares a los del citoplasma (se usa un grupo malonilo para agregar dos carbonos, por ejemplo), pero CoA se une a los intermedios, no ACP. Además, mientras que la síntesis citoplásmica emplea el complejo de ácido graso sintasa (Figura\(\PageIndex{2}\)), las enzimas en estos orgánulos son separables y no forman parte de un complejo.

    Desaturación de ácidos grasos

    Los ácidos grasos se sintetizan en forma saturada y la desaturación ocurre más tarde. Enzimas llamadas desaturasas catalizan la formación de dobles enlaces cis en ácidos grasos maduros. Estas enzimas se encuentran en el retículo endoplásmico. Los animales están limitados en los ácidos grasos desaturados que pueden producir, debido a la incapacidad de catalizar reacciones más allá de los carbonos 9 y 10. Así, los humanos pueden producir ácido oleico, pero no pueden sintetizar ácido linoleico o ácido linolénico. En consecuencia, estos dos deben proporcionarse en la dieta y son referidos como ácidos grasos esenciales.

    Colaboradores


    This page titled 6.12: Síntesis de ácidos grasos is shared under a CC BY-NC-SA license and was authored, remixed, and/or curated by Kevin Ahern & Indira Rajagopal.