Metabolismo

Una vez que los requerimientos energéticos de la célula han sido satisfechos y la concentración de substratos oxidables es elevada, estos últimos son almacenados en forma de triacilglicéridos, que son la reserva energética a largo plazo más importante de las células y los organismos en general. La primera parte de este proceso, es la biosíntesis de ácidos grasos, la cual se efectúa en el citoplasma a partir deacetil-CoA, ATP y el poder reductor del NADPH proveniente del ciclo de las pentosas fosfato y otros sistemas generadores.

La biosíntesis de ácidos grasos, ocurre a través de la condensación de unidades de dos carbonos, es el sentido opuesto a la oxidación. En 1945 David Rittenberg y Konrad Bloch utilizando técnicas de marcaje isotópico, demostraron que la condensación de estas unidades es derivada del ácido acético. El papel del acetil-CoA en la reacción de condensación fue descubierto en 1950 por Salih Wakilquien describió al bicarbonato como un requerimiento en la biosíntesis de los ácidos grasos y al malonil-CoA como un intermediario del proceso.

 La vía de síntesis de ácidos grasos es muy semejante a la inversa de la β-oxidación, pero presenta algunas diferencias importantes:

 Se realiza en el citoplasma en vez de en la mitocondria.

○ La biosíntesis de ácidos grasos en plantas ocurre en los plastos

 Usa al NADPH como donador de electrones

 El acarreador de los grupos acilos es la Proteína Acarreadora de Acilos (ACP), en vez de la Coenzima A.

La Acetil-CoA carboxilasa cataliza la primera etapa de la biosíntesis de los ácidos grasos y es una etapa determinante que controla la velocidad.  Este proceso implica dos etapas:

a) La carboxilación de la acetil-CoA, dependiente del ATP, por la Acetil-CoA carboxilasa para formar Malonil-CoA,

b) La descarboxilación exergónica del grupo malonilo en la reacción de condensación catalizada por la Ácido graso sintasa.

La síntesis de ácidos grasos utiliza a la acetil-CoA como su principal sustrato.

 Como el proceso es muy endergónico la acetil-CoA debe ser activada, lo cual

se realiza a través de su carboxilación, convirtiéndose en malonil-CoA.

 El malonil-CoA se forma a partir de acetil-CoA y de bicarbonato, reacción que consume ATP y que está catalizada por la Acetil-CoA carboxilasa.

 Como otras carboxilasas (la Piruvato y la Propionil-CoA carboxilasas) la Acetil- CoA carboxilasa, utiliza a la Biotina como grupo prostético. La síntesis de ácidos grasos se realiza en el citoplasma, pero la acetil-CoA se produce en la mitocondria. Por lo tanto la acetil-CoA debe cruzar la membrana mitocondrial interna y llegar al citosol antes de poder ser utilizado en la síntesis de ácidos grasos.

• Esto se realiza por medio del desvío, o lanzadera, del citrato: el citrato formado en la mitocondria difunde a través de la membrana mitocondrial al citoplasma, en donde es hidrolizado por la enzima Citrato-liasa dando acetil-CoA y oxaloacetato. Este último es reducido a malato y puede regresar a la matriz mitocondrial.

• El malato puede también ser procesado por la Enzima málica y de esta manera ser utilizado para producir parte del NADPH requerido para la síntesis de ácidos grasos

• El resto

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