Curso capacitacion

Bioquimica y Nutricion

Metabolismo de lipidos

Beta-oxidacion de los acidos grasos

2011-II

NancyJo Vargas

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BETA-OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS


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OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS

• Knopp:Los acidos grasos son oxidados en el atomo de C –beta hasta Acetil.Co.A por enzimas adyacentes ala cadena respiratoria.

Los A.G.son fuentes importantes de E para tejidos como:corazon,riñon,higado,musculo esq.

Deben ser fosforilados para metabolizarseEl proceso ocurre en las mitocondriasEl proceso es caracteristico de la inanicion y DM.


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OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS


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ESTRUCTURA DE LOS ACIDOS GRASOS


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ETAPA 1.ACTIVACION DEL AC.GRASO

Los A.G.son movilizados mediante su union con la albumina

El A.G. difunde a traves de la menbrana celular y es captado por una proteina captadora de aci.graso (FABP,fatty acid bilding protein)

Posteriormente el A.G es activado en el citosol por la TIOQUINASA,formando el ACIL-Co.A

El pirofosfato es hidrolizado por una PIROFOSFATASA


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ACTIVACION DE UN ACIDO GRASO POR CONVERSION EN ACETIL Co.A


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2 ETAPA:TRANSPORTE DEL ACETIL Co.A AL INTERIOR DE LA MITOCONDRIA

Los Acil.Co.A no pueden atravezar la menbrana interna mitocondrial.Para hacerlo.utilizan la carnitina acil transferasa (CAT-1 y CAT-2 como transportador

La Acil.Co.A y carnitina se unen en el espacio intermenbranoso donde la CAT-1 realiza la transferencia formando Acil-carnitina

La CAT-2 en la matriz mitocondrial libera el acil.Co.A y la carnitina.Ambos utilizan el transportador


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TRANSPORTE DEL ACETIL Co.A.AL INTERIOR DE LA MITOCONDRIA



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ETAPA 3: SEPARACION Y LIBERACION SUCESIVA DE FRAGMENTOS DE

ACETIL Co.A Una vez en la mitocondria,la molecula de Acetil.Co.A es

degradada mediante la secuencia repetida de 4 reacciones: -oxidacion por FAD+ -hidrólisis -oxidacion por NAD+ -tiolisis El A.G se acorta en 2 –C, y se genera :FADH,NADH y

Acetil.Co.AEl Acetil.Co.A producido entra al ciclo de krebs para producir

energia


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Beta-oxidacion

OXIDACION DEL ACETIL Co.A.

Catalizada por la acetil Co.A dehidrogenasa,

produciendo un enoil Co.a con un doble enlace entre el C,2 y 3


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Beta-oxidacionHIDRATACION,Catalizada por la enoil Co.A.hidratasa,que hidroxila el doble enlace entre el C,2 y 3 del enoil.Co.A.produciendo 3-hidroxiacil.Co.a.Es una reaccion estereoespecifica se hidroxila el doble enlace trans 2


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Beta-oxidacion

Catalizado por la 3-hidroxiacil.Co.A

Convierte el grupo del C-3 en un ceto,generando NADH y 3-cetoacil.Co.A


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Beta-oxidacion

Escision tiolitica de la 3-cetoacil.Co.A

C atalizada por la B-cetohidrolasa

Producto:Acetil-Co.A y Acil.Co.A


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OXIDACION POR FAD+

HIDROLISIS

OXIDACION POR EL NAD+

TIOLISIS Y Co.A


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La oxidacuin del acido palmitico involucra7 vueltas de b-oxidacion lo cual produce:7FADH2,7NADH y 8AcetilCo.ABioquimica y Nutricion

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Los acetilos formados en la beta-oxidacion ingresan alciclo de Krebs para su oxidacion total a CO2Los NADH y FADHproducidos en elCiclo de krebs,for man ATP en la mito condria( fosforilacion oxidativa



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BALANCE ENERGETICO EN LA OXIDACION DEL ACIDO PALMITICO



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La energia liberada por hidrólisis del ATP a ADP =7.3 Kcal 106x7.3=773Kcal

En un calorimetro,la combustion de una molecula de acido palmitico es de 256(PM)x9

(valor calorico de la grasa) =2,304 Kcal. 2304-100 773- x = 33.55%


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OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS INSTURADOS


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ACIDOS GRASOS INSATURADOS


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OXIDACION DE ACIDOS GRASOS INSATURADOS

La mayoria de las reacciones son las mismas que para los acidos grasos saturados

Son necesarias un par de enzimas adicionales: -isomerasa y una reductasa La isomerasa:es necesaria para manipular los dobles enlaces

situadas en posiciones impares En el proceso de degradacion de los ac.grasos insaturados se

forman un doble enlace entre los C ,3y4 que impedirian la oxidacion (no puede formarse el doble enlace entre los C,2y3)

Cis-delta-3 enoil.Co.A isomerasa,isomeriza este enlace doble entre los C,3 y 4,produciendo trans-delta enoil.Co.Aque puede seguir siendo oxidado .


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OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS MONOINSATURADOS


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OXIDACION DE ACIDOS GRASOS INSATURADOS

• Isomerasa y reductasa son necesarias para manipular los dobles enlaces situados en posiciones pares.

• Se puede presenatr un intermediario con un doble enlace entre los C,4 y 5,cuya oxidacion en el primer paso de la beta-oxidacion da lugar a un intermediario 2-4 dienoil,que no es un buen sustrato para la enoil.Co.A hidratasa

• El problema se soluciona mediante una 2-4 dienoil.co.A reductasa que utiliza NADPH para reducir este dienoil intermediario y formar trans-delta enoil—Co A (sustituye la pareja de dobles enlaces en un doble enlace enter los C,3-4) que puede ser isomerizado por la isomerasa anterior,produciendo trans-delta2-enoil-Co.A y continuar la beta-oxidacion


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OXIDACION DE UN ACIDO GRASO POLI-INSATURADO



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OXIDACION DE ACIDOS GRASOS DE CADENA IMPAR

Los ac.grasos de cadena impar son especies poco abundantes

Se oxidan de la misma forma que los ac.grasos de cadena par y solo se diferencian en que al final se produce propionil.Co.A y Acetil.Co.A

Estas unidad activada de tres carbonos del propionil-Co.A entra en el ciclo de Krebs mediante su conversion a succinil-Co.A



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CONVERSION DE PROPIONIL Co.A EN SUCCINIL Co.A

Se efectua en tres etapas: Carboxilacion del propionil.Co.A. Catalizado por la propionil Co.A carboxilasa,enzima

dependiente de Biotina.Se realiza a expensas de la hidrólisis del ATP y se forma el isomero D-metilmalonil Co.A

Racemizacion del D-metilmalonil-Co.A,catalizado por la metilmalonil.Co.A racemasa,produciendo el isomero L

Reordenamiento intramolecular del L-metilmalonil-Co.A catalizado por la metilmalonil-Co.A mutasa ,que contiene como coenzima a un derivado de la cobalamina


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OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS DE CADENA IMPAR


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OXIDACION DE LA SUCCINIL Co.A

• El residuo propionilo de un acido graso de cadena impar es la unica parte de un acido graso que es glucogenica.

• RENDIMIENTO DE ATP:• Succinil.Co.A a Succinato y GTP 1.0 ATP• Succinato a Fumarato y FADH2 1.5• Malato a piruvato,CO2,NADH 2.5• Piruvato a sus productos 12.5• Rendimiento Neto 17.5moles/• Por/mol de succinil-Co.ABioquimica y Nutricion

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Oxidacion del Succinil.Co.A

• Succinil.Co.A 1.0 Succinato 1.5 Fumarto• GDP GTP FAD FADH2

• Acetil.Co.A 2.5 Piruvato 2.5 Malato 10 NADH+H NAD+ NAD(P)H+H

Ciclo de krebs


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CUERPOS CETONICOS


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CUERPOS CETONICOS El higado de muchos mamiferos poseen la capacidad

enzimatica de desviar parte del acetil.Co.A procedente de la beta-oxidacion y piruvato para formar C.C

Los C.C son transportados a los tejidos perifericos para oxidarse por el ciclo ATC:cerebro,musculo esqueletico,corazon

Normalmente la concentracion de C.C es sangra es baja CETOSIS: cuando la velocidad de formacion de CC por el

higado rebasa la capacidad de los tejidos perifericos para utilizarlos.

CETOACIDOSIS:es producida por la acidez que produce las altas concentraciones de los C.C


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CETOGENESIS

Se produce cuando hay un indice elevado de oxidacion de acidos grasos en el higado

El aumento de AGL: que se produce en el ayuno,ejercicio severo.DM,dieta rica en grasas

C.C.Despues de la degradacion de los A.G.,el acetil.Co.A es

oxidado en el ciclo de Krebs.Para esto es necesario la presencia de oxal.acetato.Si la cantidad de este es insuficientemlas unidades de Acetil.Co.A son utilizadas mediante una via alternativa en que se producen C:C.



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CUERPOS CETONICOS

• co2 O • CH3-C-CH3 ACETONA O• CH3-C-CH2-COO- ACETOACETICO NADH+H+ D-3HIDROXIBUTIRATO DESHIDROGENASA

• NAD+ OH D-3-HIDROXI

• CH3-CH-CH2-COO- BUTIRICO


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CETOGENESIS1.-El 1º.paso es la inversa de la ultima etapa de la beta-oxidacion2.-El acetoacetil.Co.A se con densa con otro acetilCo.A para dar G-HMCo.A3.-El HMG.Co.A se rompe, formando acetoacetato y Ac.Co.A4.-El acetoacetato puede oririri ginar C.C. Bioquimica y Nutricion



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CETOGENESIS FORMACION EXCRECION UTILIZACION HIGADO SANGRE TEJ.EXTRAHEPAT Acil.Co.A AGL Glucosa Glucosa Acetil.Co.A

Aceti-Co.A Orina Acetil Co.A C.C. C.C. C.C.

Acetona Krebs Krebs CO2 Pulmones O2Bioquimica y Nutricion




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OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS POLI-INSATURADOS


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OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS DE CADENA IMPAR





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OXIDACION DE UN ACIDO GRASO MONOINSATURADO


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OXIDACION DE UN ACIDO GRASO POINSATURADO





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