Metabolismo de lípidos

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TGL ADP
ATP
P
TGL DGL
MGL
Triacilglicerol Diacilglicerol Monoacilglicerol Glicerol
=
O
C OH
C OH
Ac. graso Ac. graso
Ac. graso
Figura 3. Hidrólisis de triacilgliceroles por medio de lipasas.
Los ácidos grasos así liberados son luego “activados” a través de la conjugación con CoA
para formar tioésteres de acilo. Esta reacción es catalizada por ligasas específicas y
necesitan de ATP. Esta activación del ácido graso, permite la oxidación del C3 o β, que,
como veremos en el título siguiente, da nombre al proceso de β-oxidación. En el caso de
células de mamíferos, como la oxidación de los ácidos grasos ocurre en mitocondria y la
membrana de esta organela es impermeable a los ácidos grasos, o a los acil-CoA, el
transporte de los mismos a través de las membranas externa e interna lo realiza un
aminoácido especial, la carnitina. En las células vegetales al estar en contacto los
oleosomas con los glioxisomas, no requieren ningún sistema de transporte.
β-oxidación de los ácidos grasos
Una vez que los ácidos grasos han sido “activados” al conjugarse con CoA formando
unidades acil-CoA, comienzan a oxidarse en una cadena secuencial de reacciones que van
eliminando los C de dos en dos. Es decir que, así como en la síntesis las unidades de C se
fueron agregando como residuos acetato, de la misma forma son oxidados. Cada paso está
constituido por 4 reacciones encadenadas, deshidrogenación, hidratación, deshidrogenación
nuevamente, y finalmente fragmentación tiolítica. Como el ataque comienza en el tercer C
de la cadena, es decir el Cβ respecto del extremo en que se encuentra el carboxilo
esterificado con CoA, de ahí el nombre que recibe, β-oxidación (Figura 4). Esta secuencia
de reacciones ocurre por igual en mitocondrias y glioxisomas.
En la primera reacción la enzima acil-CoA deshidrogenasa oxida el palmitoil-CoA. Esta
deshidrogenación de los C2 (Cα) y C3 (Cβ), produce un doble enlace entre los mismos
originando el trans-2-enoil-CoA y los electrones y protones reducen el FAD + (paso 1 de la
Figura 4). El trans-2-enoil-CoA es luego hidratado, por la enoil-CoA hidratasa, a βhidroxiacil-CoA
(paso 2). En este paso se agrega H2O al doble enlace. Posteriormente, una
β-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa produce β-cetoacil-CoA (paso 3). En este caso la energía
es transferida al NAD + para dar NADH. En el cuarto paso ocurre la reacción del β-cetoacil-
CoA con una CoA libre, mediada por la acil-CoA acetiltransferasa (tiolasa), liberando
acetil-CoA (2C) y deja a una acil-CoA con 2 átomos de C menos que la original (14C). La
repetición de estos cuatro pasos, en 6 ciclos adicionales (7 ciclos en total) se terminan de
liberar los residuos acetato los que pueden tener diversos destinos de acuerdo a la organela
donde se desarrolle y que iremos describiendo. En la ecuación 8 se resume un paso de la βoxidación
del palmitato activado, y en la ecuación 9 la oxidación total del mismo.
=
O
=
O
C OH