Metabolismo de Lípidos: Procesos de Degradación y Síntesis de Ácidos Grasos

Metabolismo de los Lípidos: Degradación y Síntesis

1. Degradación de Triacilglicéridos (TAG)

TAG / triacilglicéridos ➜ (lipasas) ➜ glicerol + ácidos grasos

¿Qué ocurre? Se rompe el TAG de reserva. El glicerol puede incorporarse a la glucólisis o a la gluconeogénesis. Los ácidos grasos se activan a acil-CoA para ser degradados.

2. Activación del Ácido Graso

Ácido graso + CoA + ATP ➜ (acil-CoA sintetasa) ➜ acil-CoA

¿Qué ocurre? El ácido graso queda “preparado” para entrar a la β-oxidación.

3. Entrada a la Mitocondria en Animales

• Cadena corta/media: Entra directamente.
• Cadena larga: Necesita el sistema de la carnitina.

Acil-CoA ➜ (carnitina aciltransferasa I) ➜ acil-carnitina ➜ (transportador) ➜ matriz ➜ (carnitina aciltransferasa II) ➜ acil-CoA

Importante: La carnitina no degrada el ácido graso, solo actúa como transportador hacia la matriz mitocondrial.

4. β-oxidación

Función: Degradación de ácidos grasos de a 2 carbonos.

• En animales: Ocurre en la matriz mitocondrial.
• En plantas: Ocurre en los peroxisomas / glioxisomas.

Acil-CoA + FAD + NAD² + CoA ➜ (β-oxidación) ➜ acetil-CoA + FADH² + NADH + acil-CoA acortado en 2C

¿Qué ocurre? Por cada vuelta del ciclo se forma acetil-CoA, NADH y FADH², resultando en un acil-CoA más corto.

5. Destino de los Productos

• Acetil-CoA: En animales se dirige al ciclo de Krebs o a la formación de cuerpos cetónicos; en plantas se dirige al ciclo del glioxilato.
• NADH y FADH²: Se dirigen a la cadena respiratoria para la obtención de ATP.

6. Localización Clave

En Animales:

• β-oxidación: Mitocondria.
• Síntesis de ácidos grasos: Citosol.

En Vegetales:

• β-oxidación: Peroxisomas / glioxisomas.
• Síntesis de ácidos grasos: Cloroplastos.

7. Ciclo del Glioxilato

Ocurre en plantas, bacterias y hongos. En las plantas, se localiza principalmente en los glioxisomas. Este ciclo permite obtener glucosa a partir de lípidos, utilizando el acetil-CoA proveniente de la β-oxidación.

Es un proceso clave en semillas oleaginosas durante la germinación, ya que utilizan sus aceites de reserva antes de iniciar la fotosíntesis. A diferencia del ciclo de Krebs, el ciclo del glioxilato evita la pérdida de carbonos en forma de CO².

Ruta metabólica:
TAG / aceites de reserva ➜ (lipasas) ➜ ácidos grasos ➜ (β-oxidación en glioxisoma) ➜ acetil-CoA ➜ (ciclo del glioxilato) ➜ succinato / malato ➜ (gluconeogénesis) ➜ glucosa

¿Qué ocurre? En semillas oleaginosas, los aceites se degradan para formar glucosa debido a la ausencia de fotosíntesis inicial. Enzimas clave: isocitrato liasa y malato sintasa.

Idea clave: El ciclo del glioxilato permite formar compuestos que alimentan la gluconeogénesis.

8. Síntesis de Ácidos Grasos

Función: Formación de nuevos ácidos grasos.

• Localización: Citosol (animales) y cloroplastos (plantas).
• Requerimientos: Acetil-CoA + malonil-CoA + ACP + ATP + NADPH.
• ACP (Proteína Portadora de Acilos): Transporta los intermediarios durante la síntesis.

Proceso de Síntesis:

Inicio: Acetil-CoA + malonil-CoA ➜ (acetil-transacilasa y malonil-transacilasa) ➜ acetil-ACP + malonil-ACP

Posteriormente, actúa el complejo ácido graso sintasa siguiendo el ciclo: condensación ➜ reducción ➜ deshidratación ➜ reducción.

Este ciclo se repite hasta formar principalmente palmitato (C16).

Balance energético importante: Palmitato = 8 acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH.

9. Citrato como Transporte de Acetilos

En animales, el acetil-CoA se produce en la mitocondria, pero la síntesis ocurre en el citosol. Dado que el acetil-CoA no puede cruzar la membrana mitocondrial por sí solo, utiliza la lanzadera de citrato:

Acetil-CoA + oxalacetato ➜ (citrato sintasa) ➜ citrato ➜ (salida al citosol) ➜ acetil-CoA ➜ síntesis de ácidos grasos

Idea clave: El citrato es la molécula que transporta los grupos acetilo desde la mitocondria hacia el citosol.

10. Diferencias entre Degradación y Síntesis

β-oxidación (Degradación):

• Acción: Rompe ácidos grasos.
• Productos: Acetil-CoA, NADH y FADH².
• Lugar: Mitocondria (animales) / Peroxisomas y glioxisomas (plantas).

Síntesis de AG:

• Acción: Formación de ácidos grasos.
• Requerimientos: Acetil-CoA, malonil-CoA, ATP y NADPH.
• Lugar: Citosol (animales) / Cloroplastos (plantas).