Biosintesis de colesterol
Páginas: 8 (1760 palabras)
Publicado: 2 de noviembre de 2014
Biosíntesis del colesterol
Este esteroide modula la fluidez de las membranas de la células animales y es un precursor de las hormonas esteroideas, tales como progesterona, testosterona, estradiol y cortisol. Los 27 átomos de carbono del colesterol proceden de la acetil-CoA mediante un proceso de síntesis de tres etapas:
1.- La primera etapa es la síntesis de isopentilpirofosfato, unaunidad de isopreno activada que es el precursor clave en la síntesis del colesterol.
2.- La segunda etapa es la condensación de seis moléculas de isopentilpirofosfato para generar escualeno.
3.- En la tercera etapa el escualeno se cicla y, posteriormente, el producto tetracíclico se convierte en colesterol.
La primera etapa tiene lugar en el citoplasma, mientras que las otras dos en el retículoendoplásmico.
Primera etapa
El conjunto de reacciones que se llevarán a cabo para formar isopentilpirofosfato inician con la formación de 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA) a partir de acetil-CoA y acetacetil-CoA. Este intermediario se reduce a mevalonato para la síntesis de colesterol.
La síntesis de mevalonato es la etapa limitante en la formación del colesterol. La enzima quecataliza este paso irreversible, la HMG-CoA reductasa es un importante punto de control en la biosíntesis de colesterol, la cual es una proteína integral de membrana del retículo endoplásmico.
El mevalonato se convierte en 3-isopentilpirofosfato en tres reacciones consecutivas que requieren de ATP. En el último paso la liberación de CO2 conduce a isopentilpirofosfato, una unidad de isoprenoactivada que es un precursor clave en la síntesis de muchas biomoléculas importantes en todos los reinos de la vida.
Segunda etapa
Esta etapa de síntesis de colesterol comienza con la isomerización del isopentilpirofosfato hasta dimetilalilpirofosfato.Estas dos unidades isoméricas C5 se condensan para formar un compuesto C10; el isopentilpirofosfato ataca a un ion carbonio alílico originado apartir de dimetilalilpirofosfato para formar geranilpirofosfato. La misma clase de reacción se repite de nuevo: el geranilpirofosfato se transforma en un ión carbonio alílico, que es atacado por el isopentilpirofosfato. El compuesto resultante C15 se llama farnesilpirofosfato. La misma enzima, geraniltransferasa, cataliza cada una de estas condensaciones.
El último paso de la síntesis delescualeno es una condensación reductora cola-a-cola de dos moléculas de farnesilpirofosfato, catalizada por la enzima del retículo endoplásmico escualeno sintasa.
Tercera etapa
En primer lugar el escualeno se cicla para convertirse en epóxido de escualeno en una reacción que utiliza O2 y NADPH. Posteriormente, el epóxido de escualeno se cicla formando lanosterol por medio de la oxidoescualenociclasa. Esta extraordinaria transformación procede de una manera concertada. La enzima mantiene al epóxido de escualeno en una conformación apropiada e inicia la reacción protonando al oxígeno del epóxido. El carbocatión formado se reorganiza espontáneamente para producir lanosterol. El lanosterol se convierte en colesterol, en un proceso de múltiples pasos, por eliminación de grupos metilo,reducción de un doble enlace por el NADPH y migración de otro doble enlace.
Regulación de la síntesis del colesterol
El colesterol puede obtenerse de la dieta o puede sintetizarse de novo. Un adulto con una dieta baja en colesterol sintetiza al día , por término medio, unos 800 mg de colesterol. En los mamíferos , el sitio principal de la síntesis de colesterol es el hígado, aunque el intestinotambién sintetiza cantidades significativas. La velocidad de formación del colesterol por estos órganos es altamente responsable de la concentración celular de colesterol. Esta retro-regulación está mediada primeramente por cambios en la cantidad y en la actividad de la HMG-CoA reductasa. Como ya se ha mencionado anteriormente esta enzima cataliza la formación de mevalonato, lo que constituye la...
Este esteroide modula la fluidez de las membranas de la células animales y es un precursor de las hormonas esteroideas, tales como progesterona, testosterona, estradiol y cortisol. Los 27 átomos de carbono del colesterol proceden de la acetil-CoA mediante un proceso de síntesis de tres etapas:
1.- La primera etapa es la síntesis de isopentilpirofosfato, unaunidad de isopreno activada que es el precursor clave en la síntesis del colesterol.
2.- La segunda etapa es la condensación de seis moléculas de isopentilpirofosfato para generar escualeno.
3.- En la tercera etapa el escualeno se cicla y, posteriormente, el producto tetracíclico se convierte en colesterol.
La primera etapa tiene lugar en el citoplasma, mientras que las otras dos en el retículoendoplásmico.
Primera etapa
El conjunto de reacciones que se llevarán a cabo para formar isopentilpirofosfato inician con la formación de 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA) a partir de acetil-CoA y acetacetil-CoA. Este intermediario se reduce a mevalonato para la síntesis de colesterol.
La síntesis de mevalonato es la etapa limitante en la formación del colesterol. La enzima quecataliza este paso irreversible, la HMG-CoA reductasa es un importante punto de control en la biosíntesis de colesterol, la cual es una proteína integral de membrana del retículo endoplásmico.
El mevalonato se convierte en 3-isopentilpirofosfato en tres reacciones consecutivas que requieren de ATP. En el último paso la liberación de CO2 conduce a isopentilpirofosfato, una unidad de isoprenoactivada que es un precursor clave en la síntesis de muchas biomoléculas importantes en todos los reinos de la vida.
Segunda etapa
Esta etapa de síntesis de colesterol comienza con la isomerización del isopentilpirofosfato hasta dimetilalilpirofosfato.Estas dos unidades isoméricas C5 se condensan para formar un compuesto C10; el isopentilpirofosfato ataca a un ion carbonio alílico originado apartir de dimetilalilpirofosfato para formar geranilpirofosfato. La misma clase de reacción se repite de nuevo: el geranilpirofosfato se transforma en un ión carbonio alílico, que es atacado por el isopentilpirofosfato. El compuesto resultante C15 se llama farnesilpirofosfato. La misma enzima, geraniltransferasa, cataliza cada una de estas condensaciones.
El último paso de la síntesis delescualeno es una condensación reductora cola-a-cola de dos moléculas de farnesilpirofosfato, catalizada por la enzima del retículo endoplásmico escualeno sintasa.
Tercera etapa
En primer lugar el escualeno se cicla para convertirse en epóxido de escualeno en una reacción que utiliza O2 y NADPH. Posteriormente, el epóxido de escualeno se cicla formando lanosterol por medio de la oxidoescualenociclasa. Esta extraordinaria transformación procede de una manera concertada. La enzima mantiene al epóxido de escualeno en una conformación apropiada e inicia la reacción protonando al oxígeno del epóxido. El carbocatión formado se reorganiza espontáneamente para producir lanosterol. El lanosterol se convierte en colesterol, en un proceso de múltiples pasos, por eliminación de grupos metilo,reducción de un doble enlace por el NADPH y migración de otro doble enlace.
Regulación de la síntesis del colesterol
El colesterol puede obtenerse de la dieta o puede sintetizarse de novo. Un adulto con una dieta baja en colesterol sintetiza al día , por término medio, unos 800 mg de colesterol. En los mamíferos , el sitio principal de la síntesis de colesterol es el hígado, aunque el intestinotambién sintetiza cantidades significativas. La velocidad de formación del colesterol por estos órganos es altamente responsable de la concentración celular de colesterol. Esta retro-regulación está mediada primeramente por cambios en la cantidad y en la actividad de la HMG-CoA reductasa. Como ya se ha mencionado anteriormente esta enzima cataliza la formación de mevalonato, lo que constituye la...
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