Biosintesis

La biosíntesis de ácidos grasos se lleva a cabo en el citosol de todas las células, pero principalmente en el hígado,

tejido adiposo y glándulas mamarias de los animales superiores.

Fuente de carbono para la síntesis de ácidos grasos

La fuente de carbono es el acetil CoA, producto de la oxidación del piruvato, de la oxidación de algunos aminoácidos

o de la beta oxidación de los ácidos grasos.

Puesto que el Acetil-CoA se encuentra en la mitocondria y la síntesis de ácidos grasos se lleva a cabo en el citosol, es

necesario que el Acetil-CoA pase al citosol, lo cual se consigue de dos formas:

1. El citrato, formado en la mitocondria a partir de Acetil-CoA y de oxalacetato, atraviesa la mitocondria y pasa

al citosol. En el citosol, el citrato se transforma en Acetil-CoA y oxalacetato, reacción que es catalizada por la

enzima ATP-citrato–liasa. Citrato + ATP + HS-CoA → Acetil-CoA + ADP + Pi + Oxalacetato

2. Dentro de la mitocondria, el Acetil-CoA es transferido a la carnitina por acción de la enzima Carnitina- aciltransferasa produciéndose Acetil-carnitina. La Acetil-carnitina pasa hacia el citosol, en donde se regenera

el Acetil-CoA, mediante la reacción de la Acetil-carnitina con la coenzima A citosólica. Acetil-CoA + Carnitina → Acetil-carnitina + HSCoA

Acetil-carnitina + HSCoA → Acetil-CoA + Carnitina

Fuente de carbono para la síntesis de ácidos grasos

La fuente de carbono es el acetil CoA, producto de la oxidación del piruvato, de la oxidación de algunos aminoácidos

o de la beta oxidación de los ácidos grasos.

Puesto que el Acetil-CoA se encuentra en la mitocondria y la síntesis de ácidos grasos se lleva a cabo en el citosol, es

necesario que el Acetil-CoA pase al citosol, lo cual se consigue de dos formas:

1. El citrato, formado en la mitocondria a partir de Acetil-CoA y de oxalacetato, atraviesa la mitocondria y pasa

al citosol. En el citosol, el citrato se transforma en Acetil-CoA y oxalacetato, reacción que es catalizada por la

enzima ATP-citrato–liasa. Citrato + ATP + HS-CoA → Acetil-CoA + ADP + Pi + Oxalacetato

2. Dentro de la mitocondria, el Acetil-CoA es transferido a la carnitina por acción de la enzima Carnitina- aciltransferasa produciéndose Acetil-carnitina. La Acetil-carnitina pasa hacia el citosol, en donde se regenera

el Acetil-CoA, mediante la reacción de la Acetil-carnitina con la coenzima A citosólica. Acetil-CoA + Carnitina → Acetil-carnitina + HSCoA

Acetil-carnitina + HSCoA → Acetil-CoA + CarnitinaO

║

H3C─C─S-CoA

ATP + HCO3—

Acetil-CoA

Carboxilasa O O

║ ║

—O─C─CH2─C─S-CoA ADP + Pi + H

+

En un etapa preparatoria de la síntesis de los ácidos grasos, se produce malonil-CoA a partir de acetil-CoA. El malonilo es muy importante, ya que aporta dos carbonos en cada etapa de la síntesis de ácidos grasos

para el alargamiento de la cadena hidrocarbonada.

Malonil-CoA

Posteriormente, el malonil-CoA y otras moléculas de acetil-CoA se unen a proteínas acarreadoras de acilos , Acyl

Carrier Protein (ACP).

Posteriormente, el malonil-CoA y otras moléculas de acetil-CoA se unen a proteínas acarreadoras de acilos , Acyl

Carrier Protein (ACP).

Acetil-CoA + ACP Acetil-ACP + HSCoA Acetil-transacilasa

Malonil-CoA + ACP Malonil-ACP + HSCoA

Malonil-transacilasa

La unión a las proteínas acarreadoras de acilo es necesaria para que las reacciones de síntesis puedan

llevarse a cabo.HS

ǀ

HS

ǀ

β-Cetoacil-ACP- reductasa

Enzima condensante

Acil-malonil-ACP

Malonil-transacilasa

COMPLEJO ENZIMÁTICO ÁCIDO GRASO SINTASA

β-Cetoacil-ACP- reductasa

3-Hidroxiacil- ACP-Deshidratasa

Enoil-ACP-Reductasa

Acetil-transacilasaO O

║ ║

—O─ C ─CH2─ C ─S-ACP

O

║

CH3─C─S-ACP

O O

║ ║

CH3─ C ─ CH2─ C ─S-ACP

Enzima condensante

Acil-malonil-ACP

OH O

ǀ ║

CH3─ CH ─ CH2─ C ─S-ACP

β-Cetoacil-ACP- reductasa

NADP+

NADPH

Acetoacetil-ACP CO2 + ACP

D-3-Hidroxibutiril-ACP

La síntesis de ácidos grasos inicia con la condensación de un Acil-ACP con un malonil-ACP para formar un acetoacetil - ACP. Enseguida el acetoacetato sufre una reducción, produciéndose D-3-Hidroxibutiril-ACP. Posteriormente ocurre

una deshidratación, obteniéndose el Crotonil-ACP. La siguiente reacción es una reducción, mediante la cual se

obtiene un butiril-ACP.

OH O

ǀ ║

NADP CH3─ CH ─ CH2─ C ─S-ACP +

H O

ǀ ║

CH3─ C = C─ C ─S-ACP

ǀ

H

3-Hidroxiacil- ACP-Deshidratasa Crotonil-ACP H2O

NADP+

NADPH

H H O

ǀ ǀ ║

CH3─ C — C ─ C ─S-ACP

ǀ ǀ

H H

Butiril-ACP

Enoil-ACP-Reductasa

Las reacciones anteriores se repiten, pero ahora con el butiril-ACP y el malonil-ACP como iniciadores y obteniéndose

un producto de 6 carbonos. El proceso se repite hasta obtener un ácido graso de 16 carbonos.O

║

H3C─CH2─CH2─ CH2─CH2─CH2─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2─CH2─ CH2 ─CH2─CH2─CH2─ C─S-CoA

16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

O O

║ ║

H3C─CH2─CH2─ CH2─CH2─CH2─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2─CH2─ CH2 ─CH2─CH2─CH2─ C─ CH2─ C─ S-CoA

Acetil-CoA

Elongación mitocondrial de los ácidos grasos

OH O

ǀ ║

H3C─CH2─CH2─ CH2─CH2─CH2─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2─CH2─ CH2 ─CH2─CH2─CH2─ CH─ CH2─ C─ S-CoA

β-cetoestearil-CoA

OH O

ǀ ║

H3C─CH2─CH2─ CH2─CH2─CH2─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2─CH2─ CH2 ─CH2─CH2─CH2─ CH─ CH2─ C─ S-CoA

O

║

H3C─CH2─CH2─ CH2─CH2─CH2─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2─CH2─ CH2 ─CH2─CH2─CH2─ CH= CH ─ C─ S-CoA

β-hidroxiestearil-CoA

O

║

H3C─CH2─CH2─ CH2─CH2─CH2─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2─CH2─ CH2 ─CH2─CH2─CH2─ CH2 ─ CH2 ─ C─ S-CoA

2-octadecenoil-CoA

Estearil-CoANADPH

Citocromo b5

reductasa

Citocromo b5

2e—

2e— 2e— O2

2H+

Enzima

Acil-CoA

(saturado)

Síntesis de ácidos grasos monoinsaturados

...