Tema26

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Visión general La lipogénesis de novo se produce en hígado, glándula mamaria en periodo de lactancia y tejido adiposo blanco. Este proceso ocurre en el citoplasma de las células y para que se dé debe haber exceso de hidratos de carbono. Para que salga el acetil-CoA debe salir de la mitocondria en forma de citrato cuando la isocitrato deshidrogenasa (ISD) se inhibe con una aumento del ATP. El citrato que entra en el citosol sufre una serie de cambios hasta llegar a acil-CoA, el cual se condensa y forma ácidos grasos que se esterificarán con el glicerol y darán lugar a los triacilglicéridos. Citrato acetil CoA Malonil Co-A acil-CoA El acetil-CoA formado se une a una proteína denominada ACP (acil-carrier proteín; proteína transportadora de acilos) Los ácidos grasos se alargan de dos en dos carbonos, usando el malonil-CoA como dador de carbonos. El malonil-CoA tiene tres carbonos, con lo que cada vez que se une un malonil-CoA la molécula resultante debe ser descarboxilada. El poder reductor necesario para la síntesis de los ácidos grasos lo proporciona el NAPDH+H + obtenido de: La vía de las pentosas fosfato La producción de α-cetoglutarato a partir de isocitrato La reacción catalizada por la enzima málica Piruvato Vía de las pentosas Glucosa NADP + NADPH+H + Piruvato Acetil-CoA PDH Oxalacetato PC A Citrato Isocitrato α-cetoglutarato Succinil-CoA ISD Succinato Fumarato Malato NADP + CO2 + NADPH+H + E. málica Malato Oxalacetato Citrato Isocitrato α-cetoglutarato NADP + NADPH+H + CoA ATP ATP citrato liasa Acetil-CoA NADP + NADPH+H + Malonil-CoA Acil-CoA AG TG Acetil-CoA carboxilasa CO2 ATP CC CC CCC C ACP CC CCC ACP CC CCC ACP CC

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LIPOGENESIS

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  • Visin general La lipognesis de novo se produce en hgado, glndula mamaria en periodo de lactancia y tejido adiposo

    blanco. Este proceso ocurre en el citoplasma de las clulas y para que se d debe haber exceso de hidratos de

    carbono. Para que salga el acetil-CoA debe salir de la mitocondria en forma de citrato cuando la isocitrato

    deshidrogenasa (ISD) se inhibe con una aumento del ATP. El citrato que entra en el citosol sufre una serie de cambios hasta llegar a acil-CoA, el cual se condensa y

    forma cidos grasos que se esterificarn con el glicerol y darn lugar a los triacilglicridos.

    Citrato acetil CoA Malonil Co-A acil-CoA El acetil-CoA formado se une a una protena denominada ACP (acil-carrier proten; protena transportadora de

    acilos) Los cidos grasos se alargan de dos en dos carbonos, usando el malonil-CoA como dador de carbonos. El

    malonil-CoA tiene tres carbonos, con lo que cada vez que se une un malonil-CoA la molcula resultante debe ser descarboxilada.

    El poder reductor necesario para la sntesis de los cidos grasos lo proporciona el NAPDH+H+ obtenido de: La va de las pentosas fosfato La produccin de -cetoglutarato a partir de isocitrato La reaccin catalizada por la enzima mlica

    Piruvato

    Va de las pentosas

    Glucosa NADP+

    NADPH+H+

    Piruvato

    Acetil-CoA

    PDH

    Oxalacetato

    PC

    A

    Citrato

    Isocitrato

    -cetoglutarato

    Succinil-CoA

    ISD

    Succinato

    Fumarato

    Malato

    NADP+

    CO2 + NADPH+H+

    E. mlica

    Malato

    Oxalacetato

    Citrato

    Isocitrato

    -cetoglutarato

    NADP+

    NADPH+H+

    CoA ATP ATP citrato liasa

    Acetil-CoA

    NADP+

    NADPH+H+

    Malonil-CoA

    Acil-CoA

    AG TG

    Acetil-CoA carboxilasa

    CO2 ATP

    CC

    CC

    CCC

    C

    ACP

    CC

    CCC

    ACP

    CC

    CCC

    ACP

    CC

  • Estequiometra general La estequiometra general es: Acetil-CoA + 7 molculas de malonil-CoA + 14 NADPH + 20 H+ palmitato + 7 CO2 + 14 NADP+ + 8 CoA + 6 H2O 7 Acetil-CoA + 7 CO2 + 7 ATP 7 malonil-CoA + 7 ADP 7 Pi + 14 H+ Agrupando ambas expresiones: 7 Acetil-CoA + 7 CO2 + 14 NADPH + 6 H+ palmitato + 14 NADP+ + 8 CoA + 6 H2O + 7 ADP + 7 Pi Paso de acetil-CoA a malonil-CoA La enzima se regula por fosforilacin/desfosforilacin. Se activa por desfosforilacin y se desactiva por

    fosforilacin. Todas las enzimas de sntesis cuando se fosforilan se inactivan. Las enzimas de catlisis se inactivan al

    desfosforilarse. Transferencia de acetil-CoA de la mitocondria al citosol El acetil-CoA es impermeable a la membrana interna de la mitocondria, por lo que para salir de ella ha de

    hacerlo en forma de citrato. La transferencia del acetil-CoA se da cuando la ISD se inhibe al aumentar la concentracin de ATP. Al inhibirse la ISD se acumula cido ctrico y se transfiere al citosol. Adems, existe la lanzadera citrato-oxalacetato-malato-piruvato que lleva el citrato que sale al citosol de

    vuelta a la mitocondria en forma de piruvato. Esta lanzadera tiene un doble sentido:

    Sacar el acetil-CoA de la mitocondria Devolver el oxalacetato al ciclo de Krebs.

    Origen del NADPH El NADPH que se utiliza para reducir el acetil-CoA y formar los cidos grasos proviene de distintas rutas:

    Va de las pentosas por reaccin de la glucosa 6 fosfato y la 6 fosfogluconato deshidrogenasa. Reaccin de la enzima mlica. Reaccin de la isocitrato deshidrogenasa del citosol (muy minoritario)

    Regulacin de la lipognesis de novo La lipognesis tiene dos enzimas limitantes:

    Acetil-CoA carboxilasa Regulacin a corto plazo

    El citrato la regula mediante activacin alostrica.

    Acetil-CoA CH3-CO S-CoA

    Malonil-CoA COOCH2-CO S-CoA

    Enz-biotina Enz-biotina-COO-

    ADP + Pi ATP + HCO3-

  • El palmitoil-CoA la inhibe alostricamente. El coeficiente insulina/glucagn alto la activa El ayuno la inhibe Responde a la regulacin por fosforilacin/desfosforilacin. Se inactiva si se

    fosforila, se activa si se desfosforila. Regulacin a largo plazo

    La activa una dieta muy rica en azcares La dieta rica en grasas la inhibe Disminuye su actividad en ayuno Se regula mediante las SREBP-1

    cido graso sintasa Una dieta rica en azcares aumenta la sntesis Una dieta rica en grasas disminuye la sntesis El ayuno la inactiva Est regulada por las SREBP-1 y las SREBP-2 Es un factor de respuesta a los carbohidratos

    SREBP-1 y SREBP-2 SREBP: sterol regulatory element-binding proteins Las SREBP son factores de transcripcin que favorecen la expresin de diferentes genes. A su vez, estos factores de transcripcin estn regulados por hormonas y segundos mensajeros

    como la insulina y la realimentacin (los activan) y el glucagn, AMPc y PUFA (-3). Acciones de los SREBP-1 y SREBP-2

    Reguladores de los SREBP-1

    Visin general de la regulacin

    Alimentados Hgado Tejido adiposo

    Disminuyen PPAR Aumentan los PPAR Aumentan SREBP Aumentan SREBP Aumenta la expresin de C-myc

    Ayuno Hgado Tejido adiposo

    Aumentan los PPAR Aumentan los PPAR Disminuyen SREBP Disminuyen SREBP Disminuye la expresin de C-myc

    Acetil-CoA Acetil-CoA CO2

    Acetoacetil-CoA Malonil-CoA

    COLESTEROL Palmitato

    TRIGLICRIDOS

    SREBP-1

    SREBP-2

    SREBP-1 I

    A

    Glucagn AMPc

    PUFA (-3) Insulina Realimentacin

  • En ayunas tambin hay VLDLs en sangre, pero no proceden del exceso de azcar, proceden de la liplisis.

    Exceso de azcares

    Aumenta lipognesis

    cidos grasos

    Triacilglicridos

    Glicerol 3 fosfato

    VLDL Triacilglicridos

    Lipoproten Lipasa

    AG

    TG AG-CoA

    Colesterol

    G 3 P

    Visin generalCitrato ( acetil CoA ( Malonil Co-A ( acil-CoAEstequiometra generalTransferencia de acetil-CoA de la mitocondria al citosolUna dieta rica en azcares aumenta la sntesisAcciones de los SREBP-1 y SREBP-2

    Reguladores de los SREBP-1Visin general de la regulacin

    AGlucagnInsulina

    AlimentadosHgado

    AyunoLipoproten Lipasa