10.1: Visión general de la síntesis de ácidos grasos

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Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos de cadena larga. Son metabólicamente importantes porque pueden ser utilizados como fuentes de combustible de alta energía en la celda. Al igual que la gasolina, contienen cadenas largas de hidrocarburos, que contienen muchas materias primas para la formación de fuertes enlaces O-H y C=O.

Aquí hay una lista de ácidos grasos comunes.

Los ácidos grasos desempeñan una serie de papeles diferentes, más allá de servir como fuente de combustible. También se pueden almacenar a largo plazo como triglicéridos; frecuentemente los vemos modificados en forma de éster. Estas formas de éster pueden almacenarse como grasas, para ser liberadas cuando otras reservas de energía están bajando, o pueden usarse para construir membranas celulares. Para otros fines, se modifican en forma de tioéster. Sin embargo, estas modificaciones ocurren a través de sustituciones carboxiloides que pueden ser reversibles. De ahí que podamos pensar en esas otras formas como reservas de ácidos grasos porque pueden convertirse fácilmente en ácidos grasos si es necesario.

¿De dónde provienen los ácidos grasos? Aparte de un par de ellos que necesitamos tomar de ciertos alimentos, podemos hacerlos nosotros mismos, si es necesario, en nuestras celdas. Entonces, vamos a echar un vistazo a las transformaciones sintéticas esenciales que construyen una molécula de ácido graso a partir de moléculas más pequeñas disponibles en la célula.

A continuación se muestra la vía para la biosíntesis de ácidos grasos. Las entradas al sistema se muestran en rojo, las salidas se muestran en azul y los dominios enzimáticos se muestran en verde. Curiosamente, las plantas y bacterias utilizan una enzima separada para cada uno de estos pasos, mientras que los hongos y los animales emplean una megasintasa, una enzima gigante que puede realizar todos los pasos en secuencia, como una gran fábrica de ácidos grasos.

Las dos unidades que entran en el ciclo son la malonil coenzima A y la acetil coenzima A. Se unen para formar una cadena más larga. El subíndice n en el dibujo es cualquier entero par incluyendo cero. Después de la adición de los tioésteres de malonilo y acetilo en la parte superior, tenemos una cadena de cuatro carbonos (n = 0). Sin embargo, el producto del primer ciclo se recicla y se agrega otro par de carbonos, haciendo una cadena de seis carbonos, y así sucesivamente.

En las siguientes páginas desarrollaremos algunas de las ideas sobre cómo funciona todo esto desde el punto de vista molecular.