Metabolismo de lípidos

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de palmitato, lo que nos da un total de 96 ATP. La oxidación total del ácido graso saturado 16:0 a CO2 en mitocondria se muestra en la ecuación 10. palmitoil-CoA + 131 Pi + 131 ADP → 232 CoA + 131 ATP + 16 CO2 + 23 H2O {ecuación 10} Aquí se constata lo que se dijo al principio, la oxidación de ácidos grasos produce una cantidad mayor de energía metabólica (131 ATP por mol de palmitato) que la oxidación de azúcares (38 ATP por mol de glucosa). Tanto en animales como en vegetales existen organelas en las que específicamente se oxidan los ácidos grasos por β-oxidación. Si bien los pasos de oxidación son iguales a los descriptos, en estas organelas la transferencia de electrones y protones del FADH2 se hace directamente al O2 que se reduce a peróxido de hidrógeno (H2O2, también conocido como agua oxigenada), de ahí que reciban el nombre de peroxisomas. Este H2O2 es una especie reactiva del oxígeno (ROS) el cual produce daño celular por oxidación de compuestos como los lípidos de membrana y el ADN, por lo que es inmediatamente clivado por la enzima catalasa en H2O y O2, por lo tanto no se produce ATP sino que se libera energía como calor. En plantas, los peroxisomas están presentes en los tejidos de hojas, mientras que los glioxisomas están presentes sólo en semillas durante su germinación. Por lo que los glioxisomas se pueden considerar peroxisomas especializados, siendo similares a estos en estructura y función. Al igual que los peroxisomas contienen alta concentración de catalasas. La β-oxidación en el glioxisoma ocurre con el objetivo de proveer metabolitos esenciales como glucosa. En el glioxisoma, el acetil-CoA producido es convertido en precursores que pueden, por medio de por medio del ciclo del glioxilato y gluconeogénesis, dar glucosa. Más adelante en este capítulo, se detallaran los posibles destinos del succinato producido en el ciclo del glioxilato. Un caso especial lo constituye la β-oxidación de ácidos grasos insaturados. Muchos de los ácidos grasos que constituyen los triacilgliceroles y fosfolípidos contienen insaturaciones. Como la configuración de estos ácidos grasos es siempre en posición cis, no puede unirse al sitio activo de la enzima enoil-CoA hidratasa encargada de catalizar la hidratación del trans- 2-enoil-CoA (paso 2 de la Figura 4). Se requiere de dos enzimas extras para la oxidación de estos ácidos grasos. El ácido graso es degradado por la serie de ciclos de la β-oxidación hasta llegar al doble enlace del C9, que ahora queda en el C3 del ácido graso insaturado. Allí, una enzima isomerasa, 3,2-enoil-CoA isomerasa, transloca el doble enlace trans del C3 a un enlace cis en el C2. De esta forma queda formado un trans-2-enoil-CoA sobre el que puede actuar la hidratasa correspondiente. La segunda enzima, 2,4-dienoil-CoA reductasa, es requerida para la oxidación de ácidos grasos poliinsaturados (por ejemplo, dobles enlaces en C9 y C12) donde también actúa la isomerasa. Es normal que la mayoría de los ácidos grasos de origen vegetal de nuestra alimentación sean insaturados y tengan configuración cis. Por eso que se recomienda una ingesta rica en lípidos de origen vegetal sobre los de origen animal para disminuir los riesgos de enfermedades vasculares. Sin embargo hay que tener cuidado con ciertos procesos de modificación de los alimentos, tanto naturales como artificiales, ya que se obtienen ácidos grasos insaturados pero en posición trans. Este es el caso de la hidrogenación parcial de grasas y aceites para fabricar margarina, o de ciertos alimentos de origen de animales rumiantes en los que las bacterias del rumen fabrican este tipo de lípidos.
Por otra parte, si bien la inmensa mayoría de los ácidos grasos tienen cadena par, existe una pequeña proporción de ellos con cadena impar, que son comunes entre los lípidos de plantas y algunos organismos marinos. En el proceso de β-oxidación es claro entonces que quedará un último resto de cadena con 5 átomos de C. En la reacción correspondiente se liberará acetil-CoA y propionil-CoA (3C). Este residuo propionilo sufre un proceso mediado por tres enzimas (carboxilasa, epimerasa y mutasa) para generar succinil-CoA. Así, ambos productos pueden ingresar al ciclo de Krebs en los animales o al ciclo del glioxilato en las plantas (el succinato es el producto de dicho ciclo). Ciclo del glioxilato. Glioxisomas Ya señalamos anteriormente que las células vegetales tienen mecanismos especiales para el metabolismo de lípidos que permiten la conversión total de los aceites en glucosa. La liberación de los ácidos grasos comienza con la hidrólisis de los triacilglicéridos que transcurre en las mismas organelas en que se almacenan, los cuerpos lipídicos. Mientras que el mecanismo de β-oxidación de los ácidos grasos ocurre en los glioxisomas. Estas organelas son cuerpos esféricos, rodeados por una membrana simple, en la que se acumulan los lípidos de reserva. Son especialmente abundantes en el endosperma (tejido de reserva) de las semillas de especies oleaginosas. Los lípidos almacenados son allí mismo oxidados para dar AcCoA por medio de la cadena de reacciones ya explicadas (Figuras 3 y 4). La AcCoA ingresa luego en un ciclo de reacciones, conocido como Ciclo del Glioxilato, que tiene grandes similitudes con el Ciclo de Krebs. La Figura 5 es una representación esquemática de las reacciones que ocurren en este ciclo. La mayoría de los intermediarios del ciclo y las enzimas que catalizan las racciones son comunes a ambos ciclos. Sin embargo, las diferencias esenciales consisten en que al ciclo del glioxilato ingresan dos moléculas de AcCoA, que no se pierden como CO2. En este ciclo se evitan los pasos de decarboxilación que van de isocitrato a succinato y en vez de ello el isocitrato se escinde en glioxilato y succinato. En la figura 5, se puede observar que inicialmente, una molécula de AcCoA (proveniente de la β-oxidación o directamente del acetato) reacciona con oxalacetato (4C) para dar citrato (6C), el cual por acción de la enzima aconitasa se isomeriza a isocitrato. Posteriormente mediante una reacción catalizada por la isocitrato liasa, la molécula de isocitrato se divide para dar una molécula de succinato (4C) y una de glioxilato (2C). El succionato formado se trasporta a la mitocondria donde ingresa parcialmente al ciclo de Krebs y es convertido a malato. Ya en el citosol, el malato es oxidado a oxalacetato que sigue la via de la gluconeogénesis. Por otro lado, el glioxilato formado se combina con otra molécula de AcCoA y también dá origen a una molécula de malato, que es oxidado por la malato deshidrogenasa para formar oxalacetato. Este puede combinarse nuevamente con una molécula de AcCo y así comenzar nuevamente el ciclo. Como se mencionó anteriormente, la vía gluconeogénica no ocurre en glioxisoma, sino que el succinato se traslada a la mitocondria donde ingresa parcialmente al ciclo de Krebs y entrar ahora sí en esta vía de síntesis de glucosa. De esta manera, al ciclo del glioxilato ingresan los residuos acetato “activados” producidos por la oxidación de lípidos, y se obtienen como producto neto, en vez de coenzimas reducidas y CO2, un mol de succinato. Este succinato, como se dijo, puede ir a mitocondria para dar: a) malato y finalmente glucosa por medio de la gluconeogénesis en el citosol; b) ATP, en forma indirecta al ingresar al ciclo de Krebs y generando co-enzimas reducidas (NADH y FADH2); c) ATP, en forma directa al ceder directamente alectrones a la cadena de transporte respiratoria. Sin embargo, la mayoría del C que proviene de la oxidación de lípidos de reserva en semillas va a la síntesis de glucosa para dar lugar a la síntesis de compuestos estructurales. 233
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Page 3 and 4: Los grupos acetilo y malonilo queda
Page 5 and 6: La segunda etapa consiste en el agr
Page 7: 2. La oxidación comienza por el C
Page 11: Figura 6. Conexiones entre los cicl

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