Los ácidos grasos almacenados en los tejidos son utilizados por la célula para la producción de energía. La utilización de esta energía, varía de tejido a tejido, además de estar directamente relacionada con el estado metabólico del organismo. El músculo cardiaco y el esquelético son los que más dependen de los ácidos grasos como fuente de energía.
La principal oxidación de ácidos grasos que se efectúa en los tejidos, proviene de los triacilglicéridos almacenados en el tejido adiposo, los cuales son liberados por la acción de la lipasa de triacilglicéridos sensible a hormonas. Una vez liberados de los adipocitos, los ácidos grasos, son transportados por el torrente sanguíneo en el complejo albúmina-ácidos grasos hasta el citoplasma de los hepatocitos, en donde son activados por la acil-CoA sintasa (tiocinasa), reacción dependiente de ATP. Una vez en la matriz mitocondrial, el acil-CoA se degrada para obtener una molécula de 2 carbonos, el acetil-CoA.
La b-oxidación de los acil-CoA, al igual que el transporte de los ácidos grasos a la matriz mitocondrial, ocurre en cuatro reacciones:
1.- Formación del doble enlace trans-a,b a través de la deshidrogenación de la flavoenzima acil-CoA deshidrogenasa.
 |
2.- Hidratación del doble enlace por la enoil-CoA hidratasa para formar 3-L-hidroxiacil-CoA.
3.- Deshidrogenación NAD+-dependiente del b-hidroxiacil-acil-CoA por la 3-L-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa, para formar el b-cetoacil-CoA correspondiente.
 |
4.- Ruptura del enlace Ca - Cb en una reacción de tiolísis catalizada por la b-cetoacil-CoA tiolasa (a menudo llamada solamente tiolasa) para formar acetil-CoA y un nuevo acil-CoA con dos átomos de carbono menos que el original.
Figura: resumen de la b oxidación.
Las primeras tres reacciones, recuerdan químicamente las reacciones del ciclo de los ácidos tricarboxílicos para convertir succinato en oxaloacetato
 |
Figura: representación de las tres primeras reacciones del ciclo de Krebs.
Las mitocondrias contienen tres acil-CoA deshidrogenasas con especificidades para cadenas largas, medianas y cortas de ácidos grasos (unidos a acil-CoA). La reacción catalizadapor estas enzimas conlleva la remoción de un protón del carbono a y la transferencia de un hidruro al carbono b del FAD.
La hidroquinona (FADH2) resultante de la oxidación de los ácidos grasos es reoxidada por la cadena de transporte de electrones mitocondrial, a través de una serie de reacciones de transferencia de electrones intermedias.
FAD ETFred ETF-ubiquinona QH2 Cadena H2O oxidoreducatasaox de transporte
5 6 7 8 de electrones
mitocondrial
FADH2 ETFox ETF-ubiquinona Q ½ O2
oxidoreducatasared 2ADP 2ATP
+ 2Pi
Figura: reacciones de transferencia de electrones intermedias
La flavoproteína que transfiere electrones (ETF), transfiere un par de electrones del FADH2 a la flavoproteína ETF: ubiquinona oxidorreductasa (que contiene un centro fierro-azufre), la cual a su vez transfiere el par de electrones a la cadena de transporte de electrones mitocondrial, reduciendo a la coenzima Q (CoQ). La reducción del oxígeno molecular a H20 en este punto resulta en la producción de 2 ATPs por par de electrones transferido.
La función de la oxidación de los ácidos grasos es generar energía metabólica. Cada vuelta de la b oxidación produce un NADH, un FADH y un acetil-CoA. La oxidación del acetil-CoA vía el ciclo del ácido cítrico genera NADHs y FADHs adicionales que son reoxidados a través de la fosforilación oxidativa para formar ATP.Por lo tanto la oxidación completa de una molécula de ácido graso es un proceso altamente exergónico, produce un número elevado de ATPs.
Ejemplo:
La oxidación completa del palmitoil-CoA (que contiene 16 átomos de carbono), involucra siete vueltas de la b oxidación, lo cual produce:
7FADH2
7NADH
8acetil-CoA
La oxidación de estos acetil-CoA a su vez produce:
8GTP
24NADH
8FADH2
Por lo tanto, la fosforilación oxidativa de 31NADH produce 93 ATP y la de 15FADH2, 30 ATP; restando los 2ATP equivalentes necesarios para la formación del acil-CoA, la oxidación completa de una molécula de palmitato produce129 ATPs.
No hay comentarios:
Publicar un comentario