Beta Oxidacion

BETA OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS
Oxidación de ácidos grasos
La oxidación de los ácidos grasos es un mecanismo clave para la obtención de energía metabólica (ATP) por parte de los organismos aeróbicos. Dado que los ácidos grasos son moléculas muy reducidas, su oxidación libera mucha energía; en los animales, su almacenamiento en forma de triacilgliceroles es más eficiente y cuantitativamente másimportante que el almacenamiento de glúcidos en forma de glucógeno.
La β-oxidación de los ácidos grasos lineales es el principal proceso productor de energía, pero no el único. Algunos ácidos grasos, como los de cadena impar o los insaturados requieren, para su oxidación, modificaciones de la β-oxidación o rutas metabólicas distintas. Tal es el caso de la α-oxidación, la ω-oxidación o laoxidación peroxisómica.
La β-oxidación de los ácidos grasos
La β-oxidación es una secuencia de cuatro reacciones en que se separan fragmentos de dos carbonos desde el extremo carboxilo (–COOH) de la molécula; estas cuatro reacciones se repiten hasta la degradación completa de la cadena. El nombre de beta-oxidación deriva del hecho de que se rompe el enlace entre los carbonos alfa y beta (segundo ytercero de la cadena, contando desde el extremo carboxílico), se oxida el carbono beta (el C3) y se forma acetil-CoA.
La beta-oxidación se produce mayoritariamente en la matriz mitocondrial, aunque también se llega a producir dentro de los peroxisomas.
El paso previo es la activación de los ácidos grasos a Acil coenzima A (Acil CoA, R–CO–SCoA) grasos, que tiene lugar en el retículo endoplasmático(RE) o en la membrana mitocondrial externa, donde se halla la Acil-CoA sintetaza, la enzima que cataliza esta reacción: 1
R–COOH + ATP + CoASH →Acil-CoA sintetaza→ R–CO–SCoA + AMP + PPi + H2O
El ácido graso se une a la coenzima A (CoASH), reacción que consume dos enlaces de alta energía del ATP.
Posteriormente, debe usarse un transportador, la Carnitina, para traslocar las moléculas de Acil-CoAal interior de la matriz mitocondrial, ya que la membrana mitocondrial interna es impermeable a los Acil-CoA.
La Carnitina, también reconocida como vitamina B11, es un aminoácido que participa en el circuito vascular reduciendo niveles de triglicéridos y colesterol en sangre. Se produce naturalmente en el hígado a partir de los aminoácidos L-metionina y la L-lisina.
La Carnitina se encarga dellevar los grupos acilo al interior de la matriz mitocondrial por medio del siguiente mecanismo:
* La enzima Carnitina palmitoiltransferasa I (CPTI) o también llamada Carnitina Aciltransferasa I une una molécula de Acil-CoA a la Carnitina originando la Acil Carnitina.
* La translocasa, una proteína transportadora de la membrana mitocondrial interna, translocasa la Acil Carnitina a lamatriz mitocondrial.
* La Acil-CoA se regenera por la Carnitina palmitoiltransferasa II.
* La Carnitina se devuelve al espacio intermembrana por la proteína transportadora y reacciona con otro Acil-CoA.
Oxidación por FAD
El primer paso es la oxidación del ácido graso por la Acil-CoA deshidrogenasa. La enzima cataliza la formación de un doble enlace entre C-2 (carbono α) y C-3 (carbono β).* Acil-CoA deshidrogenasa
* trans-Δ2-enoil-CoA
Hidratación
El siguiente paso es la hidratación del enlace entre C-2 y C-3. Esta reacción es estereospecíca, formando solo el isómero L.
* enoil CoA hidratasa
* L-3-hidroxiacil CoA
Oxidación por NAD+
El tercer paso es la oxidación del L-3-hidroxiacil CoA por el NAD+, lo que convierte el grupo hidroxilo (–OH) en un grupo cetona(=O).
L-3-hidroxiacil CoA deshidrogenasa
3-cetoacil CoA
Tiólisis
El paso final is la separación del 3-cetoacil CoA por el grupo tiol de otra molécula de CoA. El tiol es insertado entre C-2 y C-3.
β-cetotiolasa
Una molécula de acetil CoA y una de Acil CoA con dos carbonos menos
Los cuatro pasos anteriores constituyen un ciclo de la β-oxidación. Durante cada ciclo posterior se separa un...