Formacion de acidos grasos
La síntesis de ácidos grasos se produce en
IntroducciónLas mitocondrias son orgánulos celulares con un linaje evolutivo bacteriano. A pesar del tiempo transcurrido desde su último ancestro común, las mitocondrias conservan muchas características bacterianas. Una característica conservada de las mitocondrias, similar a la de las bacterias, es su vía de síntesis de ácidos grasos (mtFASII) (Fig. 1) [1-3]. Al igual que la vía de síntesis de ácidos grasos bacteriana, la mtFASII sintetiza ácidos grasos utilizando una serie de enzimas, mientras que el sistema citosólico eucariótico para la síntesis de ácidos grasos (FASI) utiliza una única enzima multifuncional, la sintasa de ácidos grasos. A la luz de la presencia de FASI, se desconoce la razón de la conservación de la vía mitocondrial. Del mismo modo, aún se desconocen las identidades y usos completos de los productos de la mtFASII en las células de mamíferos.
La proteína transportadora de acil (ACP) forma parte de la mtFASII como modo de transporte de los ácidos grasos nacientes entre las enzimas de la mtFASII (Fig. 1). Para iniciar la vía de la mtFASII en mamíferos, el malonato es transferido a CoA por la malonil-CoA sintetasa (ACSF3), [10] y luego a ACP por la maloniltransferasa (MCAT) [4, 20-22]. Los ácidos grasos permanecen unidos al ACP por un enlace tioéster durante toda la elongación de la cadena. Aunque la ACP ha sido identificada como un componente del complejo I de la cadena de transporte de electrones, la mayor parte de la ACP se encuentra en forma soluble en la matriz mitocondrial [22, 23].
Síntesis de ácidos grasos slideshare
El metabolismo de los lípidos y de los hidratos de carbono está relacionado por la conversión de los lípidos a partir de los hidratos de carbono. Esto puede verse en el diagrama. Obsérvese el vínculo a través del actyl-CoA, el descubrimiento seminal de Fritz Lipmann. El metabolismo de ambos se ve alterado por la diabetes mellitus, que provoca la liberación de cetonas (ácido 2/3 betahidroxibutírico) en la circulación.
Como el glicerol es un alcohol de tres carbonos, se metaboliza con bastante facilidad en un intermediario de la glucólisis, el fosfato de dihidroxiacetona. Esta última reacción es fácilmente reversible si se necesita glicerol para la síntesis de un lípido.
La hidroxiacetona, obtenida a partir del glicerol, se metaboliza en uno de los dos compuestos posibles. La dihidroxiacetona puede convertirse en ácido pirúvico, un intermedio 3-C en el último paso de la glucólisis para obtener energía.
Además, la dihidroxiacetona también puede utilizarse en la gluconeogénesis (que suele depender de la conversión de los aminoácidos gluconeogénicos) para fabricar glucosa-6-fosfato para la obtención de glucosa en la sangre o glucógeno, dependiendo de lo que se necesite en ese momento.
Complejo de ácidos grasos
La síntesis de los ácidos grasos se produce en el citoplasma y el retículo endoplásmico de la célula y es químicamente similar al proceso de beta-oxidación, pero con un par de diferencias clave. La primera de ellas se produce en la preparación de los sustratos para las reacciones que hacen crecer el ácido graso. El transporte de acetil-CoA desde la mitocondria se produce cuando empieza a acumularse. Dos moléculas pueden desempeñar un papel en su traslado al citoplasma: el citrato y la acetilcarnitina. La unión del oxaloacetato con el acetil-CoA en la mitocondria crea citrato, que se desplaza a través de la membrana, seguido de la acción de la citrato liasa en el citoplasma de la célula para liberar acetil-CoA y oxaloacetato. Además, cuando el acetil-CoA libre se acumula en la mitocondria, puede combinarse con la carnitina y ser transportado 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 sustituidas por una proteína transportadora conocida como ACP (proteína transportadora de acil) para formar acetil-ACP y malonil-ACP. La unión de un acil-ACP graso (en este caso, acetil-ACP) con el malonil-ACP separa el carboxilo que se ha añadido y crea el intermedio de la parte superior derecha de la figura de la izquierda.
Ácido eicosapentaenoico
La vía de reacción biosintética de un compuesto no suele ser un simple opuesto a su descomposición. En la síntesis de los ácidos grasos, el acetil-CoA es el precursor directo sólo del extremo metilo de la cadena de ácidos grasos en crecimiento. Todos los demás carbonos proceden del grupo acetilo de la acetil-CoA, pero sólo después de que se modifique para proporcionar el sustrato real para la sintasa de ácidos grasos, la malonil-CoA.
El malonil-CoA contiene un ácido dicarboxílico de 3 carbonos, el malonato, unido a la coenzima A. El malonato se forma a partir del acetil-CoA mediante la adición de CO 2 utilizando el cofactor biotina de la enzima acetil-CoA carboxilasa.
La sintasa de ácidos grasos (FAS) lleva a cabo los pasos de elongación de la cadena de la biosíntesis de ácidos grasos. La FAS es un gran complejo multienzimático. En los mamíferos, la FAS contiene dos subunidades, cada una de las cuales contiene múltiples actividades enzimáticas. En las bacterias y las plantas, las proteínas individuales, que se asocian en un gran complejo, catalizan los pasos individuales del esquema de síntesis.
La síntesis de ácidos grasos comienza con acetil-CoA, y la cadena crece desde el «extremo de la cola», de modo que el carbono 1 y el carbono alfa del ácido graso completo se añaden en último lugar. La primera reacción es la transferencia del grupo acetilo a un grupo pantotenato de la proteína transportadora de acil (ACP), una región de la gran proteína FAS de los mamíferos. (La proteína transportadora de acilo es un pequeño péptido independiente del FAS bacteriano, de ahí su nombre). El grupo pantotenato de la ACP es el mismo que se encuentra en la coenzima A, por lo que la transferencia no requiere ningún aporte de energía:
