Oxidación de Ácidos Grasos y cuerpos cetónicos

[pic 1]

Oxidación de los Ácidos Grasos y Cuerpos Cetonicos

Los ácidos grasos solventan la demanda energética cuando existe una necesidad alta de energía como es el ejercicio o bien cuando existe un ayuno prolongado por voluntad propia o  el ayuno nocturno (al dormir).

Los ácidos grasos se clasifican en: Ácidos grasos de cadena muy larga, cadena larga, cadena mediana y cadena corta. Cuando existe demanda de energía los ácidos grasas por lo general de cadena larga circulan en la  sangre transportadas por la albumina cuales en la célula se convertirán en Acetil graso coenzima –A Acil Coa-A por acción de la sintetasa de acilCo-A.

El grupo acilo entra a la mitocondria por la carnitina, dentro de la mitocondria  y ahí se regenera el acil Co-A.

En la Matriz mitocondrial se producirá la B-Oxidación
(que es la oxidación secuencial de grupo acilo) la cual tendrá como fin producir FAD (2H), NADH y Acetil Co-A los cuales se volverán a oxidar produciendo ATP,

Por supuesto no todos los AG se sintetizan en las mismas zonas y con el mismo mecanismo por ejemplo los AG de cadena mediana que son hidrosolubles no requieren carnitina para entrar a la matriz mitocondrial y solo de oxidan en el hígado.

Gran parte del Acetil Co-A que se oxida en el hígado forma cuerpo cetonicos                         ( acetoacetato y B Hidroxidobutirato) los cuales entraran en el torrente sanguíneo que serán aprovechados por otras partes del cuerpo y se convertirán en Acitil Co-A, ya que el hígado no puede utilizarlos.

El ritmo de la oxidación de los ácidos grasos depende del malonil Co-A que inhibirá la entrada de los derivados de la Canitina de los AG en la mitocondria.[pic 2]

Ácidos Grasos Como Fuente de Energía

Los trigliceroles provienen de dos fuentes, de la dieta como tal y trigliceroles sintetizados por el hígado. El palmitato, el oleato y el estearato son los principales ácidos grasos de cadena larga sintetizadas o adquiridas.

La lipolisis es activada cuando la concentración de insulina esta en descenso o el aumento de hormonas contrareguladoras p .ej. el glucagón. La cual obtendrá energía mediante la B oxidación.

La mayor parte del acetil-CoA producido por la oxidación se transforma en cuerpos cetonicos en el hígado o se oxida por el ATC (CICLO DEL ACIDO TRICARBOXILICO).

Características de los Acido grasos usados como sustrato energético

El 95% de la grasa se encuentra de forma de triglicereroles. (Tres ácidos grasos esterificados con  un esqueleto de glicerol).

La composición de los trigliceroles dependen de la dieta, siendo los más frecuentes los AG saturados de cadena larga palmitado (c16) y esterato (c18) que se encuentran en grasa de origen animal o alimentos aceites vegetales.

Los ácidos grasos de cadena mediana se encuentran en grasa de lácteos y ácidos vegetales. Los trigliceroles del tejido adiposo también contienen AG sintetizados por el hígado por el exceso de calorías ingeridas en forma de glucosa.

Transporte y activación de ácidos grasos de cadena larga.

Los Ag de cadena larga son hidrófobos (insolubles en agua), tóxicos para las células. Se transportan en la sangre y en células unidos a proteínas.

-Captación de AG de cadena larga

Durante la demanda energética por ayudo hay otras condiciones  los AG de cadena larga se liberan de los trigliceroles por acción de las lipasas viajando dentro de las cavidades hidrófobas de la albumina. Laos AG entran a la célula mediante un proceso de transporte saturable y una serie de proteínas de unión. Sin embargo encontraremos AG libres en la célula extremadamente bajas.

-activación de ácidos grasos de cadena larga.

Se requiere acción de la Acil-CoA sintetaza (tiocinasa) empleando energía ATP.

La enzima que activa los ácidos grasos de cadena larga es la Acil graso-CoA sintetasa  (c12-c20) encontrada en el retículo endoplasmatico, membranas mitocondriales externas y en las membranas  peroxisomicas.[pic 3]

-Destinos de acil-CoA

La formación de Acil-CoA es un requisito para el metabolismo de los ácidos grasos en la célula. En el hígado y algunos otros tejidos los AG que no se usan para general energía se reincorporan (reesterifican) en triacilgliceroles.

        -Transporte de los AG de cadena larga a las mitocondrial.

La carnitina se encarga de transportar los grupos de AG de cadena larga a la membrana interna mitocondrial.

La carnitina se obtiene de la dieta o se sintetiza a partir de la cadena lateral de la lisina en una vía que comienza en el musculo esquelético y se completa en el hígado. Los músculos esqueléticos tienen un sistema de captación de alta afinidad de la carnitina por ende la carnitina del cuerpo esta almacenada en el musculo esquelético.

B-oxidación de ácidos grasos de cadena larga.

La beta-oxidación es un proceso que se encarga de desestructurar progresivamente las largas cadenas de carbonos de los ácidos grasos y convertirlas en moléculas más pequeñas, durante la beta-oxidación también se producen coenzimas reducidas (NADH y FADH2) que pueden ingresar en la cadena respiratoria la cual consta de 4 pasos.

1.-Oxidación del acil graso-CoA a transΔ2-enoil-CoA por acción de una acil-CoA deshidrogenasa, una flavoenzima cuyo FAD se reduce a FADH2.

2.-Hidratación por incorporación de una molécula de agua al doble enlace entre los carbonos 2 y 3 catalizada por la enoil-CoA hidratasa (que solo actúa sobre dobles enlaces trans) para dar L-3-hidroxiacil-CoA.

3.-Oxidación catalizada por la hidroxiacil-CoA deshidrogenasa, con NAD+ como coenzima, que transforma el grupo hidroxilo en carbonilo y produce 3-cetoacil-CoA y NADH + H+.

4.-Tiólisis entre los carbonos α y ß, catalizada por la tiolasa, que libera una molécula de acetil-CoA al tiempo que la entrada de coenzima AG permite que se forme un acil graso-CoA con dos carbonos menos que el de partida.

Rendimiento de la B-Oxidación.

La fosforilacion oxidativa genera aproximadamente 1.5 moleculas de ATP por cada FAD (2H) producido en la vuelta de la B-Oxidación.

Especifidad de la longitud de la cadena de la B-Oxidación

Las cuatro reaciones de la B-Oxidación están catalizadas por una serie de enzimas con especificidades distintas, son una serie de enzimas que en mamíferos tienen rangos distintos de especialidad para cadenas cortas o largas.

Enzimas

-Acil-CoA sintetasas

-Aciltransferasas

-Acil-CoA deshidrogenasas

...