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UNIVERSIDAD AUTNOMA DE CIUDAD DEL CARMENDES CIENCIAS DE LA SALUD
LICENCIATURA EN MEDICINA
ALUMNA: ESCOBAR MORALES IZAMAR
PROFESORA: ING. KARINA WAGNER VELAZQUEZ
MATERIA: ESTRUCTURA Y FUNCIN A NIVEL MOLECULAR
TEMA: LIPIDOS
GRUPO: 315
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Los lpidosson un conjunto de molculas orgnicas, la
mayora biomolculas, compuestas principalmente por
carbono (C) e hidrgeno (H) y en menor medida
oxgeno (O), aunque tambin pueden contener fsforo
(P), azufre (S) y nitrgeno (N).
LPIDOS
Son un grupo de sustancias heterogneasque tienen como caracterstica principal elser hidrofbicas (insolubles en agua) perosolubles en solventes orgnicos no polarescomo ter, bencina, alcohol, bencenoy cloroformo.
Son untuosos tacto (resbaladizos), tienenbrillo graso y menor densidad que el aguapor lo que flotan en ella.
Tienen carcter anfiptico, ya que loscidos grasos tienen dos zonas diferentes;el grupo carboxilo es polary la zona de lacadena hidrocarbonada es no polar, quetiende a establecer enlaces de Van derWaals con otras cadenas semejantes.
ESTRUCTURA
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LPIDOS
Los lpidos constituyen un grupo importante yheterogneo de compuestos que secaracterizan por compartir las siguientespropiedades:
SOLUBILIDAD ESTRUCTURAQUMICA
ASIMILACIN
Se caracterizan por ser insolubles
en agua y solventes polares ysolubles en solventes no polares,tambin llamados solventesorgnicos o solventes de grasas.
Se caracterizan por poseer cuandomenos una funcin ster y porhidrlisis dan alcoholes y cidosgrasos. Pero existen algunasexcepciones.
Son asimilables por los organismos
vivos y en esto se diferencian delos aceites minerales.
Cloroformo, acetona,
ter, tetracloruro decarbono, hexano, etc.
Ejemplos:
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FUNCIN DE LOS LPIDOS
ESTRUCTURALES DE TRANSPORTEENERG TICAS
Son un componente importante de
todas las membranas celulares ysubcelulares.
La funcin ms importante de los
lpidos es la energtica; se hacalculado que en promedio el 40%de las caloras que utiliza elorganismo proviene de los lpidos.
Sirven tambin como un eficaz
vehculo de sustancias liposolublescomo vitaminas y hormonas y en esaforma regulan la actividad metablica.
Los lpidos son compuestos que desempeanvarias funciones en todos los seres vivos las
cuales se pueden dividir en 3 tipos.
El tejido adiposo desempeaimportantes funciones de relleno,amortiguadoras y de sostn; actancomo aislante trmico y lubricante ymorfogentico sexual y como tejidoconectivo.
Mitocondrial, nuclear, vacuolar,lisosomal, etc.
Son adems importantes en eltransporte de materiales alimenticioscomo lipoprotenas.
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LIPIDOS COMPUESTOS (LIPIDOSSIMPLES CONJUGADOS CONMOLECULAS NO LIPIDICAS)
ACIDOS GRASOSFOSFOGLICERIDOS
GLUCOLIPIDOS
LIPOPROTENAS
PIGMENTOS
VITAMINASLIPOSOLUBLES
CLASIFICACIN DE LIPIDOS
LIPIDOS ASOCIADOS(NINGUNA SUBDIVISINANTERIOR)
LIPIDOS SIMPLES (ESTERESDE ACIDOS GRASOS YALCOHOLES)
ESTEROLES
HIDROCARBUROS
GRASAS Y ACEITES
CERAS
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Lpidos ms sencillos cidos grasos que
son componentes tambin de muchoslpidos ms complejos.
CLASIFICACIN:ESTRUCTURABSICA
Un grupo carboxilato
hidrfilo unido a unextremo de cadenahidrocarbonada (amenudo muy larga).
Mantequilla
Contienen uno o ms doblesenlaces.
CIDOS GRASOS
SATURADOS
CIDOS GRASOS
CIDOS GRASOS
INSATURADOS
Todos los carbonos de lacola estn saturados contomos de hidrgeno
Ejemplo:
Ejemplo:
Aceite de oliva
Se dividen en:
MONOINSATURADOS: POLIINSATURADOS:
Los de unainsaturacin.
Ms de unainsaturacin.
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TRIACILGLICEROLES GRASAS
CARACTER STICAS:
El almacenamiento de los cidos grasos enel organismo se realiza en gran parte enforma de triacilgliceroles o grasas.
Las grasas acumuladas en las clulasvegetales y animales forman pequeasgotas oleosas en el citoplasma.
GLICEROL
TRIESTERES DE CIDOS GRASOS YGLICEROL.
CIDO GRASO 1
Produccin de energa: se oxidan paragenerar ATP
CIDO GRASO 2
Produccin de calor: oxidan lostriacilgliceroles para producir calor, no ATP.
Aislamiento: las capas de clulas adiposasdebajo de la piel actan como aislantetrmico.
CIDO GRASO 3
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JABONES Y DETERGENTES
Si las grasas se hidrolizan con lcalis comoNAOH o KOH, se obtiene jabn.
Los detergentes son mejores agenteslimpiadores que los jabones, porquecontienen agentes surfactantes, que les
permite trabajar en diferentes condiciones.
Forman sales sdicas o potsicas, queestn totalmente ionizadas.
DETERGENTES
ACIDOS GRASOS
En los jabones los cidos grasos seprecipitan con los iones calcio y magnesio(presentes en aguas duras) formandoespuma y destruyendo la accinemulsificante.
JABONES
Son menos sensibles a la dureza del aguaque los jabones.
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CERAS NATURALES FUNCIONES:
2.- Agente protector en pelo, lana y plumade los animales y en peces.
3.- Repelente del agua.
4.-Almacenamiento de energa en lugar de
otros lpidos (algunos microorganismosmarinos).
5.- Abeja: funcin estructural.
ENLACE ESTER
CERAS
Un cido graso se esterifica con un alcoholde cadena larga un grupo decabeza que tan solo es dbilmente hidrfilo,unido a dos cadenas hidrocarbonadas.
1.- Agentes protectores en la superficie dehojas, talos y los frutos
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COMPONENTES LIPDICOS DE LASMEMBRANAS BIOLGICAS
GLICEROFOSFOL PIDOS ESFINGOLPIDOS GLUCOESFINGOLPIDOS GLUCOGLICEROLPIDOS
Principal clase de fosfolpidospresentes en la naturaleza,lpidos con grupo de cabezaque contiene fosfato.
Constituyen una parteimportantes de los lpidos demembrana de los reinos:bacteriano, vegetal y animal.
Todos los glicerofosfolpidospueden considerarseglicerol 3 fosfato.
Si un cido graso estunido mediante unenlace amida al grupo(NH2) se obtiene laclase de esfingolpidosdenominados
ceramidas.
Constituyen l tercera claseprincipal de los lpidos demembrana. = sacrido +esfingocina + cido graso.
Ganglisido:Glucoesfingolpidosaninicos que contienenuno o ms residuos decido silico (clulasnerviosas).
Lpido polar ms abundante,ya que constituye alrededorde la mitad de los lpidos delas membranas de loscloroplastos.
Poco comn en membranasanimales pero muyextendidas en membranasvegetales y bacterianas.
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COLESTEROL
CARACTER STICAS
Componente lipdicoimportante de muchasmembranas.
Pertenece a un gripo amplio desustancias denominados esteroides,que incluye diversas hormonasimportantes, hormonas sexuales delos animales superiores.
Sustancia dbilmente antiftica,debido al grupo hidroxilo de unextremo de la molcula.
Se ajusta mal en los lpidosde la membrana y tiende aalterar la regularidad de lasestructuras de lamembrana.
Constituye un 25% o ms delcontenido lipdico de algunasmembranas.
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DIGESTIN
Digestin gstrica.
Lipasa lingual. LIPASA GSTRICA
La lipasa de la lengua es una glucoprotenahidrofbica, escasamente soluble en agua, quemuestra especificidad para la hidrlisis de
triacilglicridos.
Es ms activa con los triacilglicridos de cidosgrasos de cadena corta que con los de cadenalarga.
Se trata de una verdadera ya que acta sobresustratos en forma de agregados insolubles.
La enzima es parcialmente inhibible por salesbiliares y muestra un pH ptimo cido.
La accin de la lipasa lingual determina elcomienzo de la digestin de los lpidos de ladieta en el estmago.
CARACTER STICAS
Permite la absorcin ah mismo de los cidosgrasos de cadena corta o media.
Es capaz de hidrolizar triacilgliceroles decidos grasos de cadena corta.
EN LA BOCAEN EL
ESTOMAGO
Se le conoce como tributirasa por suespecificidad para separar cidos grasosde cuatro tomos de carbono (cidoButrico).
La accin lipoltica de esta enzima espoco importante.
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DIGESTIN INTESTINAL
SECRECIN BILIAR SECRECIN PANCRETICA
La presencia de la bilis en el intestino es uncoadyuvante importante para llevar a cabo ladigestin y absorcin de las grasas, as como lade las vitaminas liposolubles A, D, E y K.
La absorcin de los primeros cidos grasos decadena larga en el duodeno, as como otrosfactores (pH, ciertos aminocidos, etc.),desencadenan la secrecin de colecistocininapor la mucosa intestinal.
Esta hormona induce a su vez la secrecin dela bilis (por contraccin de la vescula biliar yrelajacin del esfnter de Oddi) y la del jugopancretico.
Contiene al menos tres actividadesenzimticas distintas: lipasa pancretica,fosfolipasa A2 y colesterol esterasa, y unacoenzima, la colipasa.
La lipasa pancretica degrada el enlacester primario de triacilgliceroles.
ABSORCIN
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Se transportan a travs de la membranaplasmtica de las clulas de la paredintestinal ENTEROSITOS.
DIGESTIN Y ABSORCIN
Resntesis de triacilgliceroles (retculoendoplsmatico liso)
Enterocitos combinan los triacilgliceroles con:
1.- Colesterol del alimento
2.-Fosfolipidos (recin sintetizados)
3.- Protenas para dar lipoprotenas(quilomicrones)
Secretan a la linfa (liquido tisular que procedede la sangre).
Pasan de la linfa la sangre
Quilomicrones se retiran de la sangre por:
1.- Las clulas del tejido adiposo (adipocitos)
Las apoprotenas sintetizada en el retculoendoplsmaticoson unidas a agregadoslipdicos para formar quilomicrones.
UTILIZACION Y TRANSPORTE DE LASLIPOPROTEINAS
QUILOMICRONES-> TRANSPORTA LA
GRASA DEL ALIMENTO DESDE ELINTESTINO A LOS TEJIDOS PERIFERICOSCORAZON, MUSCULO Y TEJIDO ADIPOSO
ALGUNOS DE LOS ACIDOS GRASOS LIBERADOS SE
ABSORBEN POIR LAS CELULAS PROXIMAS
cidos grasos +monoacilgliceroles
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QUILOMICRONES
Transportan los triglicridos de la mucosaintestinal a la circulacin sangunea va
LIPOPROTENAS
Son transportados por la albuminaSe encuentran en niveles muy bajos
LOS ACIDOS GRASOS LIBRES EN LASANGRE:
VLDL
Lipoprotenas de muy baja densidad
IDL
Lipoprotenas de densidad intermedia
LDL
Lipoprotenas de baja densidad
COLESTEROL
TRIGLICRIDOSTRIGLICRIDOS
FOSFOLPIDOS
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- OXIDACIN
1.- deshidrogenacin inicial.
Acetyl-s-coa+ e-fad->trans-A2-enoil-s-coA 2.- 2 y 3: hidratacin y deshidrogenacin
TransA2-enoil-s-coA+h2o->L-3-hidroxiacil-s-co-A
Enoil-coA-hidratasa
L-3-hidroxiacil-s-coA+ NAD->3-cetoacil-s-coA+NADH+H
Dado el carbn6 3 est B con respecto alcarbono carboxilo, los productos de estasreacciones dan el nombre de B-oxidacin
4.- fragmentacin tiolitica
Ataque del azufre tiolitico nucleofilico de la
coA sobre el carbono ceto, confragmentacin del enlace a-B y liberacinde acetil-coA
3-cetoacil-s-coA+coA-SH->acil-coA+acetil-coA
6 cetotiolasa
TIOLASA
Dentro de la matriz mitocondrial las acetil.-coa se oxidan, con una oxidacin en el
carbono Y una serie de pasos en lo que libera cadavez un FRAGMENTO DE DOSCARBONOS en forma de acetil-coa (delcido grasos que se est oxidando)
Cada paso comporta 4 reacciones:
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B- OXIDACIN PEROXISMICA DE LOSCIDOS GRASOS
De cadena par
La carnitina aciltransferasa peroxisomicascatalizan la transferencia al interior de losperoxisomasOXIDANacetil-coA+ acilcoA de cadena media.
El acil-coA se degrada posteriormentemediante B-oxidacin en las mitocondrias.
1.- Reaccin inicial es catalizada por unaenzima diferente la B-oxidacin
--1.-Deshidratacion que cataliza un acetil-coA A oxidasa
2.- La coenzima reducida FADH, cede suselectrones directamente de O2 en lugar de
la coenzima Q.
--1.- Contrasta marcadamente con la rutamitocondrial que sintetiza ATP
3.- el H2O2 producido se oxida el FADH2se convierte a H2O por la catalasa
4.- B-cetoacil-coA Tiolasa tiene unaespecificad por el sustrato diferente de laversin mitocondrial, ya que no une de
forma eficaz las acil-coA de cadena media.
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CUERPOS CETNICOS Y SU
En condiciones normales, el metabolismo de los
cidos grasos esta tan cuidadosamente regulado
que solo se producen pequeas cantidadessobrantes de acil-coAcetognesis.
Cetognesis: las molculas de acetil-coA se
convierten a acetato, B-hidroxibutirato y acetona,
un grupo de molcula que se denominan cuerpos
cetnicos.
La formacin de cuerpos cetnicos, que tiene lugar
dentro de la matriz de las mitocondrias hepticas,
comienzo con:
Acetil-coA + acetil.-coAacetoacetil-coA+ coA
1-B-hidroxi-B-metilglutaril-coA se fracciona.
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OXIDACION DE ACIDOS GRASOS; DOBLES ENLACES Y
CADENA IMPAR
La B-oxidacin degrada cidos grasos saturados con
un nmero par de tomos de carbono. Paradegradar los cidos grasos saturados, los de cadena
impar y los ramificados se requieren determinadas
reacciones adicionales.
OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOS INSATURADOS
cido oleico, requiere enzimas adicionales. Se
necesitan debido a que de forma diferente a los
dobles enlaces Trans que se introducen durante B-
oxidacin, los dobles enlaces de los cidos grasos
insaturados presentan la forma cis. Enzima enoil-
coA isomerasa convierte el doble enlace Bdoble
enlace Trans B
OXIDACION DE ACIDOS GRASOS IMPAR
Vegetales y microorganismos producen cidos
grasos de cadena impar. La B-oxidacin de los
cidos grasos tiene lugar normalmente en el ltimo
ciclo de B-oxidacin, que proporciona una molcula
de acetil-coA y una molcula de propionil-coA
La propionil-coAsuccinil-coA, intermediario delciclo ctrico.
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oxidacin
La oxidacin se inicia en el carbono a en ellugar que en el carbono B
Esta ruta se describi mediante el anlisisde un trastorno neurolgico congnito graveenfermedad de REFSUM
Los pacientes acumulan cido fitnico,derivado del fitol, componente de la clorofila
El grupo metilo del carbono 3 del fitolimpide por lo tanto la B-oxidacin de estesustrato.
Sin embargo, el carbono a puedeexperimentar la oxidacin para dar cidopristnico B-oxidacin.
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COLESTEROL
El colesterol se forma a partir de acetil-coA
mediante una compleja serie de reacciones que
involucran diversos intermediarios como: B-hidroxi-metilglutaril-coA, mevalonato y dos isoprenos
La sntesis de colesteroles inhibida por
concentraciones intracelulares muy elevadas de la
misma molcula. El colesterol y sus esteres se
transportan en la sangre como lipoprotenas
plasmticas.
Las VLDL acarrean el colesterol y sus esteres.
Las LDL son capturadas por la endocitosis mediada
por receptor, en la que la apoprotena b-100 de la
LDL es reconocida por reactores especficos,
ubicados en la membrana plasmtica.
Las HDL sirven para remover el colesterol de lasangre, el cual es transportado hacia el hgado.
La endocitosis: es un proceso mediante el cual las
clulas captan molculas grandes del medio
extracelular.El colesterol es insoluble y se acumula en los
leucocitos que se depositan en las zonas de lesin
sobre las paredes internas de las arterias.
Lipoprotenas
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BIOSNTESIS DETRIACILGLICEROLES
La primera ruta predomina en el tejido adiposo,
debido a que los adipocitos carecen de la segunda
enzima.
Los acetil-coA, junto con el glicerol-3-fosfato, son los
principales precursores de los triacilgliceroles.
El glicerol-3-fosfato procede de la reduccin del
intermediario glucolitico Dihidroxiacetona fosfato,
catalizada por la glicerol fosfato deshidrogenasa, o
de la fosforilacion del glicerol, dependiente de ATP,
Dihidroxiacetona fosfato+ NADH+ HL-glicerol-3-
fosfato+ NAD
Glicerol + ATPglicerol-3-fosfato+ ADP
Sea cual sea su mecanismo de formacin, el glicerol-
3-fosfato sufre dos esterificaciones sucesivas con el
acetil-coA, para producir diacilglicerol-3-fosfato.
Acil-S-coA+glicerol-3-fosfatomonoacilglicerol-3-
fosfato+ CoA-SH
Monoacilglicerol-3-fosfato + acil-S-coA
diacilglicerol-3-fosfato+ CoA-SH
El diacilglicerol-3-fosfato, tambin denominado
cido fosfatidico, es precursor tanto de los
fosfolpidos como de los triacilgliceroles.
La ruta hacia los triacilgliceroles implica la
eliminacin hidroltica del fosfato, seguida de una
transferencia de otro grupo acilo procedente de un
cido fosfatidico+ H2O1,2-diacilglicerol+pi
1,2- Diacilglicerol+ acil-coAtriacilglicerol + coA-SH
Los triacilgliceroles constituyen la principal forma de
almacenamiento de energa.
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BIOS NTESIS DE COLESTEROL
Tres procesos diferenciados:
3.- ciclacin del escualeno y su transformacin en
colesterol C27.
1.- conversin de un fragmento C2 (acetato) en un
precursor isopreinoide C6 (mevalonato)
Fase 1: Formacin del mevalonato
2.- conversin de 6 moles del mevalonato C6, atravs de intermediarios C5 activados, en el
Fase 2: sntesis de escualeno a partir de mevalonato
Fase3: ciclacin del escualeno a lanosterol y su
conversin en colesterol
Las reacciones se producen en el citosol.
FASES:
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shidratacin
Deshidratacin
BIOSNTESIS DE COLESTEROL
FASE 1: FORMACIN DEL MEVALONATO
Se inicia con la condensacin de dos molculas de
acetil-CoA para dar acetoacetil-coA. La acetoacetil-
coA reacciona con una tercera molcula de acetil-
coA para dar 3-hidroxi-3-metilglutaril-coA (HMG-
CoA). En la matriz mitocondrial, la HMG-CoA se
rompe para dar acetoacetato y acetil-coA. Sin
embargo, la HMG-CoA liasa que realiza esta ruptura
no se encuentro en el retculo endoplsmatico, en
donde se inicia la biosntesis de colesterol. En sulugar, la HMG-CoA reductasa cataliza la reduccin
de cuatro electrones, dependiente de NADPH, que
transforma la HMG-CoA en mevalonato.
FASE 2: SNTESIS DE ESCUALENO A PARTIR DE
MEVALONATO
En primer lugar se activa el mevalonato mediante
tres fosforilaciones sucesivas. La tercera
fosforilacion, probablemente en la posicin 3, sienta
las bases para una descarboxilacin a travs de una
eliminacin Trans para dar isopentil pirofosfato. Una
molcula de esta sustancia se isomeriza al C5
dimetilalil pirofosfato. Este ltimo compuesto
reacciona con este producto para dar el c15 farnesil
FASE3: CICLACIN DEL ESCUALENO A
LANOSTEROL Y SU CONVERSIN EN
COLESTEROL
La ciclacin del escualeno a lanosterol y la
conversin del lanosterol en colesterol. La
formacin de lanosterol, que tiene el ncleo esterol
de cuatro anillos, se produce en dos pasos. En
primer lugar, una oxidasa de funcin mixta
introduce una funcin epxido en los carbonos 2 y
3. La pronacin de este grupo funcional inicia una
serie de cambios Trans 1,2 de los grupos metilo y los
iones de hidruro, para producir el lanosterol.
A continuacin se produce una serie de unas 20
reacciones, en las que intervienen reducciones de
dobles enlaces y tres desmetilaciones; se elimina un
grupo metilo de C-14 y dos de C-4. El penltimo
producto es el 7-deshidrocolesterol, que sufre unareduccin final para dar colesterol.
Las reacciones finales de la sntesis de escualeno. La primera de estas reacciones la
cataliza la farnesil transferasa, que est unida a la membrana del retculo endoplsmico.
Esta enzima dependiente de NADPH junta 2 molculas de farnesil pirofosfato para dar
preescualeno pirofosfato, que sufre a continuacin la eliminacin del pirofo9sfato y un
reordenamiento para dar lugar a escualeno. Todas las reacciones posteriores se producen
en el retculo endoplsmatico.
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Biosntesis de cidos grasosAcetil-ACP
B- cetoacil-ACP sintasaMalonil-ACPCondensacin
Reduccion
B-cetoacil-ACP reductasa
3-hidroxil-ACP deshidrasa
Deshidratacin
Enoil-ACP reductasa
Reduccion
Palmitato+ACP
Ciclos 3-7
Ciclo 2
hidrolisis
B-Cetoacil-ACP
D-3-hidroxiacil-ACP
Trans
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BIOSNTESIS DE CIDOS GRASOS (TEJIDO
ADIPOSO Y MIGADO)
Los humanos podemos sintetizar la mayora de los
cidos grasos excepto:
*cido linoleico
*acido-linoleico
Formacin de cidos grasos piliinsaturados de
cadena larga: actuacin de las elongasas y
desaturasas doble los cidos palmitoleico y oleico,
ambos esenciales, originan cuatro series de cidos
grasos: N-7, N-9, N-6 y N3
LOS PROCESOS SE PUEDEN ESTUDIAR EN TRES
FASES:
Formacin de cido palmtico: se sintetiza a partir
de acetil-coA
Formacin de cidos grasos insaturados y de mayor
longitud de cadena a partir de palmtico A.
Denominados poliinsaturados de cadena larga, de
las cuales destacan actualmente las tres ltimas.
Los sistemas enzimticos que intervienen en estas
vas son fundamentalmente hepticos, aunquetambin en la glndula, mamaria de madres
lactantes y en la placenta.
Obtenemos: linoleico, palmtico, oleico y
palmoleico.