BIOSINTESIS DE LIPIDOS (Ácidos grasos, Triacilglicéridos y Colesterol)

Biosíntesis de Lípidos

Resumen de la Sección: En esta presentación se aborda la biosíntesis de lípidos, específicamente la síntesis de ácidos grasos, triglicéridos y colesterol. Se mencionan generalidades sobre la biosíntesis y se destaca que los ácidos grasos se sintetizan a partir del exceso calórico de la dieta y del acetil-CoA presente en el organismo.

Síntesis de Ácidos Grasos

• La síntesis de ácidos grasos ocurre en el citoplasma celular.

• El acetil-CoA necesario para la síntesis proviene principalmente de la descarboxilación oxidativa del piruvato en la matriz mitocondrial.

• Para que el acetil-CoA salga de la mitocondria hacia el citoplasma, se utiliza una lanzadera de citrato.

• La lanzadera de citrato convierte el acetil-CoA en citrato dentro de la matriz mitocondrial, permitiendo su transporte al citoplasma.

Complejo Multi Enzimático

• En el citoplasma celular, se encuentra un complejo multi enzimático encargado de llevar a cabo la síntesis de ácidos grasos.

• El complejo proteico llamado ácido graso sintasa está compuesto por dos subunidades idénticas pero opuestas.

• Cada subunidad tiene tres dominios: uno para ingreso y condensación, otro para reducción y un tercero para liberar el ácido graso sintetizado.

Etapas de Síntesis

1. Formación del Malonil-CoA: Se forma a partir de la adición de dióxido de carbono al acetil-CoA, mediante la enzima acetil-CoA carboxilasa.

2. Condensación y Reducción: El malonil-CoA se condensa con otro malonil-CoA para formar ácido palmítico, un ácido graso saturado de 16 carbonos.

3. Liberación del Ácido Graso Sintetizado: La enzima tiolasa libera el ácido graso sintetizado.

Lanzadera de Citrato

Resumen de la Sección: En esta sección se explica el mecanismo de la lanzadera de citrato, que permite el transporte del acetil-CoA desde la matriz mitocondrial hacia el citoplasma celular.

• La lanzadera de citrato utiliza reacciones similares al ciclo de Krebs.

• El oxaloacetato y el acetil-CoA se unen para formar citrato dentro de la matriz mitocondrial.

• El citrato puede salir de la mitocondria hacia el citoplasma a través de un transportador específico.

Complejo Ácido Graso Sintasa

Resumen de la Sección: En esta sección se detalla la estructura y función del complejo ácido graso sintasa, encargado de sintetizar ácidos grasos en el citoplasma celular.

• El complejo ácido graso sintasa está compuesto por dos subunidades idénticas pero opuestas.

• Cada subunidad tiene tres dominios: ingreso y condensación, reducción y liberación del ácido graso sintetizado.

• El complejo ácido graso sintasa sintetiza ácido palmítico, un ácido graso saturado de 16 carbonos.

Etapas de Síntesis de Ácidos Grasos

Resumen de la Sección: En esta sección se describen las etapas clave en la síntesis de ácidos grasos y los componentes necesarios para llevar a cabo este proceso.

• La síntesis de ácidos grasos requiere acetil-CoA, malonil-CoA y el complejo ácido graso sintasa.

• El acetil-CoA proviene del piruvato en la matriz mitocondrial.

• El malonil-CoA se forma a partir del acetil-CoA mediante la enzima acetil-CoA carboxilasa.

• El complejo ácido graso sintasa cataliza las reacciones de condensación y reducción para formar el ácido palmítico.

Conclusiones Finales

Resumen de la Sección: En esta sección se presentan las conclusiones finales sobre la biosíntesis de lípidos y la síntesis de ácidos grasos.

• La síntesis de lípidos, especialmente la síntesis de ácidos grasos, es un proceso importante para el organismo.

• Los lípidos son almacenados en forma de triglicéridos en el tejido adiposo.

• La lanzadera de citrato permite el transporte del acetil-CoA desde la mitocondria hacia el citoplasma celular.

• El complejo ácido graso sintasa es responsable de catalizar las reacciones necesarias para la síntesis de ácidos grasos.

Enzima condensante y transferasa

Resumen de la sección: Esta sección explica el proceso de condensación y transferencia de grupos acetilo y malonilo en la síntesis de ácidos grasos.

Enzima condensante

• La enzima condensante es responsable de unir la porción acetil-CoA a una proteína transportadora de acilo.

• El CoA ingresa a través de la subunidad 2 y toma contacto con la enzima malonil transferasa, que transfiere el grupo malonilo a la proteína transportadora de acilo de la subunidad opuesta.

Enzima transferasa

• La enzima transferasa une el grupo malonilo a la proteína transportadora de acilo.

• Se forma una reacción de condensación entre el grupo acetil unido a la enzima condensante y el grupo malonilo unido a la proteína transportadora.

• La enzima condensante une el acetil-CoA al mannilo, formando un producto llamado acetil-proteína transportadora de acilo.

Reducción y deshidratación

• El acetil-proteína transportadora se mueve al segundo dominio donde toma contacto con la enzima reductasa, que reduce el grupo acetil a hidroxibutirato.

• El hidroxibutirato es deshidratado por otra enzima, formando una molécula insaturada con un doble enlace.

• La molécula se mueve a la enzima reductasa, que reduce el doble enlace y transforma el producto en butiril-CoA.

Formación del palmitato

• El butiril-CoA se une a la enzima esterasa, que corta el grupo butirilo del CoA, liberando una molécula de 4 carbonos.

• Este útil de 4 carbonos se une nuevamente a la enzima condensante y se repite el proceso de condensación y transferencia con otros grupos malonilo.

• El ciclo se repite hasta formar el palmitato de 16 átomos de carbono.

Síntesis de ácidos grasos más largos

Resumen de la sección: Esta sección explica cómo las células pueden sintetizar ácidos grasos más largos utilizando el palmitato como base.

• Las células utilizan el complejo de síntesis de ácidos grasos para sintetizar ácido palmítico (palmitato), un ácido graso saturado de 16 átomos de carbono.

• Para sintetizar ácidos grasos más largos, es necesario elongar los ácidos grasos existentes agregando dos átomos de carbono provenientes del malonil-CoA.

• El palmitato debe activarse y unirse al malonil-CoA para comenzar la elongación. Esto ocurre a través de una reacción catalizada por una quinasa.

• El proceso de elongación se repite, agregando dos átomos de carbono en cada ciclo hasta alcanzar la longitud deseada del ácido graso.

Conclusiones

Resumen de la sección: En este video se explicó el proceso de síntesis de ácidos grasos, desde la condensación y transferencia de grupos acetilo y malonilo hasta la formación del palmitato y la elongación para sintetizar ácidos grasos más largos.

• La síntesis de ácidos grasos es un proceso complejo que involucra varias enzimas y reacciones.

• El palmitato es un ácido graso saturado importante en las células, pero también pueden sintetizarse otros tipos de ácidos grasos mediante la elongación.

• El complejo de síntesis de ácidos grasos juega un papel crucial en la producción y regulación de los lípidos en las células.

Síntesis de ácidos grasos insaturados

Resumen de la sección: En esta sección se explica cómo las células sintetizan ácidos grasos insaturados a partir de ácidos grasos saturados en el retículo endoplásmico rugoso. Se mencionan las enzimas y reacciones involucradas en este proceso.

Síntesis de ácidos grasos monoinsaturados

• La célula sintetiza ácidos grasos monoinsaturados, como el ácido oleico y el ácido palmitoleico, a partir del ácido esteárico y palmítico.

• En el retículo endoplásmico liso, se agrega un doble enlace a los ácidos esteárico y palmítico para convertirlos en oleico y palmitoleico, respectivamente.

• La activación de estos ácidos grasos y la introducción del doble enlace entre los carbonos 9 y 10 son catalizadas por enzimas como la delta 9 desaturasas.

Síntesis de ácidos grasos poliinsaturados

• La célula puede sintetizar también ácidos grasos poliinsaturados que contienen más de un doble enlace.

• Utiliza como sustrato los ácidos grasos monoinsaturados, agregando nuevas insaturaciones separadas por dos carbonos mediante diversas enzimas.

Síntesis de triglicéridos

Resumen de la sección: En esta sección se explica cómo las células almacenan los ácidos grasos en forma de triglicéridos, que son la principal forma de almacenamiento de grasas neutras en el organismo.

Síntesis de triglicéridos

• Para sintetizar triglicéridos, se requiere glicerol y ácidos grasos.

• El glicerol se activa mediante una quinasa y los ácidos grasos también se activan mediante una tioquinasa.

• Estas reacciones ocurren en el retículo endoplásmico liso.

• Luego, los ácidos grasos activados se unen al glicerol para formar triglicéridos a través de una transferasa.

Síntesis de fosfolípidos

Resumen de la sección: En esta sección se explica cómo la célula sintetiza fosfolípidos, que son componentes importantes de las membranas celulares.

Síntesis de fosfolípidos

• Los fosfolípidos se sintetizan a partir del glicerol y ácidos grasos.

• El glicerol es fosforilado por una quinasa y luego se une a los ácidos grasos activados para formar lípidos como el diacilglicerol (DAG).

• A través de una fosfatasa, el DAG pierde su grupo fosfato y forma un monoacilglicerol (MAG), que puede ser utilizado para sintetizar otros lípidos como los fosfolípidos.

Síntesis del colesterol

Resumen de la sección: En esta sección se explica la compleja síntesis del colesterol en el retículo endoplásmico liso, que consta de varias fases.

Síntesis del colesterol

• La síntesis del colesterol se divide en tres grandes fases: formación de mevalonato, transformación de mevalonato en isopreno y transformación de isopreno en colesterol.

• En la primera fase, los acetatos se convierten en mevalonato a través de una serie de reacciones.

• En la segunda fase, el mevalonato se transforma en isopreno mediante una serie de reacciones catalizadas por diferentes enzimas.

• Finalmente, el isopreno se convierte en colesterol a través de varias reacciones adicionales.

Síntesis de cuerpos cetónicos

Resumen de la sección: En esta sección se menciona que el 3-metilglutacil-CoA puede ser utilizado para sintetizar cuerpos cetónicos.

Síntesis de cuerpos cetónicos

• El 3-metilglutacil-CoA es un metabolito que puede utilizarse para sintetizar cuerpos cetónicos.

Conversión y transformación del balón actor

Resumen de la sección: En esta sección, se explica el proceso de conversión y transformación del balón actor en diferentes compuestos.

Fosforilación del mevalonato

• El mevalonato es fosforilado y transformado en mevalonato-5-fosfato.

• La fosforilación ocurre a través de una enzima llamada mevalonato quinasa.

Fosforilación utilizando ATP

• El mevalonato-5-fosfato es fosforilado nuevamente utilizando ATP.

• La enzima responsable de esta reacción es la fosfomevalonato quinasa.

• Como producto, se obtiene el mevalonato-5-pirofosfato.

Descarboxilación del mevalonato-5-pirofosfato

• El mevalonato-5-pirofosfato sufre una descarboxilación, perdiendo un grupo carboxilo y liberando dióxido de carbono.

• También se desprende un grupo fosfato proveniente del ATP utilizado en la reacción.

• Como producto, se obtiene el isopentenil pirofosfato.

Unión del isopentenil pirofosfato

• El isopentenil pirofosfato puede cambiar su posición de doble enlace y convertirse en dimetilalilo pirofosfato.

• Estas dos moléculas se unen mediante transferencia, formando geranil pirofosfato con 10 átomos de carbono.

Formación del escualeno

• El geranil pirofosfato se une a otro isopentenil pirofosfato, formando farnesil pirofosfato con 15 átomos de carbono.

• El farnesil pirofosfato se reduce y se incorporan protones hidrógeno, dando como producto el escualeno con 30 átomos de carbono.

Transformación en colesterol

• El escualeno se une a otro escualeno, formando una molécula de 30 átomos de carbono llamada escualeno.

• Finalmente, el escualeno es transformado en colesterol mediante reacciones complejas.

Regulación de las vías metabólicas

Resumen de la sección: En esta sección, se explica la regulación de las vías metabólicas involucradas en la biosíntesis de ácidos grasos y colesterol.

Regulación en la síntesis de ácidos grasos

• La principal enzima reguladora es la acetil-CoA carboxilasa, que convierte acetil-CoA en malonil-CoA.

• La fosforilación inactiva esta enzima, mientras que su desfosforilación la activa.

• La insulina estimula la activación de la acetil-CoA carboxilasa.

• El citrato también activa esta enzima.

• La acumulación de palmitoil-CoA inhibe la acetil-CoA carboxilasa para evitar una sobreproducción de ácidos grasos.

Regulación en la síntesis del colesterol

• La principal enzima reguladora es la hidroxi-metil-glutaril-CoA reductasa, que convierte el 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA en mevalonato.

• El glucagón estimula esta enzima, mientras que la insulina la inhibe.

• El aumento del contenido de colesterol dentro de la célula también regula esta enzima.

Síntesis de ácidos grasos y colesterol

Resumen de la sección: En esta sección, se explica cómo se realiza la síntesis de ácidos grasos y colesterol a partir de los precursores activos.

Síntesis de triglicéridos

• La síntesis de triglicéridos requiere la activación del glicerol y los ácidos grasos para formar fosfatidato y posteriormente diacilglicerol.

• El fosfatidato se transforma en triacilglicerol mediante una serie de reacciones.

Síntesis de ácidos grasos

• La síntesis de ácidos grasos ocurre en el citosol celular.

• Se requiere una lanzadera de citrato para transportar los acetilos desde la mitocondria al citosol.

• La síntesis ocurre a partir del citrato celular.

Conclusiones

La síntesis de ácidos grasos y colesterol se realiza a partir de precursores activados. La regulación metabólica juega un papel importante en estas vías, asegurando un equilibrio adecuado en la producción de lípidos.