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Biosíntesis de Ácidos Grasos y Triglicéridos

La biosíntesis de ácidos grasos es un proceso vital que ocurre en el hígado, tejido adiposo y glándula mamaria, variando entre especies. Los sustratos como la glucosa en no rumiantes y el ácido acético en rumiantes son fundamentales para la lipogénesis. El mecanismo de síntesis de novo implica el complejo enzimático ácido graso sintasa y el uso de acetil CoA y malonil CoA. Los ácidos grasos resultantes pueden convertirse en triacilglicéridos o ser degradados por beta-oxidación para la producción de energía.

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1

Principales sustratos para la síntesis de ácidos grasos en animales no rumiantes y rumiantes.

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En no rumiantes: glucosa. En rumiantes: ácido acético.

2

Órgano principal de síntesis de lípidos en aves.

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Hígado es el órgano clave en aves para la lipogénesis.

3

Efecto del exceso de sustratos en la lipogénesis.

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Estimula la biosíntesis de ácidos grasos y triglicéridos.

4

La síntesis de ácidos grasos de novo ocurre en el ______ de las células.

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citosol

5

El acetil CoA, necesario para la síntesis de ácidos grasos, se origina en las ______ a partir de la ______.

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mitocondrias glucosa

6

El compuesto ______ es esencial para iniciar la cadena de ácidos grasos y para la formación de ______.

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acetil CoA malonil CoA

7

La enzima ______ cataliza la formación de malonil CoA y necesita ______ como cofactor.

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acetil CoA carboxilasa biotina

8

La conversión de acetil CoA a malonil CoA es un punto de control clave, y es catalizada por la enzima ______.

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acetil CoA carboxilasa

9

Componentes del complejo ácido graso sintasa

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Consta de dominios enzimáticos múltiples y una proteína transportadora de acilos.

10

Función del grupo prostético 4´-fosfopanteteína

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Transfiere la cadena de ácido graso en crecimiento entre dominios enzimáticos.

11

Producto típico de la síntesis de ácidos grasos y su longitud de cadena

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Ácido palmítico, saturado de cadena larga con 16 carbonos.

12

La síntesis de ácidos grasos comienza con la transferencia del grupo acetil de ______ al grupo sulfhidrilo de ______.

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acetil CoA la fosfopanteteína

13

Durante la extensión de la cadena acílica, se utiliza ______ que se reduce a ______ con ayuda de enzimas específicas.

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NADPH NADP+

14

El proceso de síntesis de ácidos grasos se repite hasta obtener una cadena de ______ carbonos, típica del ácido ______.

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16 palmítico

15

Formación de triacilglicéridos

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Ácidos grasos se esterifican con glicerol-3-fosfato para formar triacilglicéridos, almacenados en tejido adiposo.

16

Activación y transporte de ácidos grasos

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Ácidos grasos activados por enlace a CoA y transportados al interior mitocondrial para beta-oxidación.

17

Productos y rendimiento energético de la beta-oxidación

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Beta-oxidación genera FADH2, NADH (oxidados en cadena respiratoria) y acetil CoA (entra en ciclo de Krebs), contribuyendo a producción de ATP.

Preguntas y respuestas

Aquí tienes una lista de las preguntas más frecuentes sobre este tema

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Ubicación y Sustratos para la Biosíntesis de Ácidos Grasos

La biosíntesis de ácidos grasos y triglicéridos se lleva a cabo principalmente en el hígado, el tejido adiposo y la glándula mamaria, aunque la actividad de estos procesos varía según la especie animal. En las aves, el hígado es el principal órgano de síntesis de lípidos, mientras que en los cerdos, es el tejido adiposo el que predomina en esta función. En los rumiantes, la actividad es similar en ambos tejidos. Los sustratos para la síntesis de ácidos grasos también varían: en animales no rumiantes, la glucosa es el precursor principal, mientras que en los rumiantes, el ácido acético, producto de la fermentación bacteriana en el rumen, es el sustrato clave. Un exceso de estos sustratos puede estimular la lipogénesis.
Tubos de ensayo con líquidos de colores en gradiente de amarillo a naranja en soporte metálico y plato de Petri con sustancia blanca en laboratorio.

Mecanismo de la Síntesis de Novo de Ácidos Grasos

La síntesis de novo de ácidos grasos se realiza en el citosol de las células. El proceso comienza con el acetil CoA, que se forma en las mitocondrias a partir de la glucosa. Sin embargo, el acetil CoA no puede atravesar la membrana mitocondrial directamente, por lo que se convierte en citrato para su transporte al citosol, donde se regenera en acetil CoA. Este compuesto es crucial tanto como iniciador de la cadena de ácidos grasos como para la formación de malonil CoA, que proporciona las unidades de dos carbonos necesarias para el alargamiento de la cadena grasa. La enzima acetil CoA carboxilasa, que requiere biotina como cofactor, cataliza la conversión de acetil CoA a malonil CoA, siendo esta reacción un punto de control regulador fundamental en la síntesis de ácidos grasos.

El Complejo Enzimático de la Síntesis de Ácidos Grasos

La síntesis de ácidos grasos es catalizada por un complejo enzimático multifuncional llamado ácido graso sintasa, que consta de múltiples dominios enzimáticos y una proteína transportadora de acilos. Este complejo enzimático opera como una ensambladora molecular, donde la cadena de ácido graso en crecimiento se transfiere entre un grupo prostético 4´-fosfopanteteína y un grupo cisteinil sulfhidrilo activo. A través de una serie de reacciones cíclicas, se añaden sucesivamente unidades de dos carbonos derivadas del malonil CoA, hasta sintetizar ácidos grasos saturados de cadena larga, típicamente de 16 carbonos, como el ácido palmítico.

Fases de la Síntesis de Ácidos Grasos

La síntesis de ácidos grasos inicia con la transferencia del grupo acetil del acetil CoA al grupo sulfhidrilo de la fosfopanteteína, seguida por la transferencia al grupo cisteinil de la β-ceto sintetasa. Posteriormente, el grupo malonil de la malonil CoA se une al grupo sulfhidrilo que ha quedado libre, y se condensa con el grupo acetil, liberando CO2 y formando una cadena de cuatro carbonos. Este ciclo de reacciones se repite, extendiendo la cadena acílica en incrementos de dos carbonos, con la reducción de NADPH a NADP+ y la asistencia de enzimas específicas, hasta alcanzar la longitud de cadena deseada, generalmente 16 carbonos para el ácido palmítico.

Formación de Triacilglicéridos y Beta-Oxidación

Una vez sintetizados, los ácidos grasos pueden ser esterificados con glicerol-3-fosfato, derivado de la glucólisis, para formar triacilglicéridos, que son almacenados en el tejido adiposo. Por otro lado, la beta-oxidación es el proceso catabólico por el cual los ácidos grasos son descompuestos en las mitocondrias. Este proceso comienza con la activación del ácido graso y su transporte al interior mitocondrial. A continuación, se suceden cuatro reacciones enzimáticas que eliminan sucesivamente unidades de dos carbonos en forma de acetil CoA, comenzando por el extremo carboxílico. Durante la beta-oxidación se generan FADH2 y NADH, que se oxidan en la cadena respiratoria, y acetil CoA, que ingresa al ciclo de Krebs, contribuyendo a la producción de ATP.