Síntesis de Ácidos Grasos y Lípidos
La síntesis de ácidos grasos, o lipogénesis de novo, es la vía anabólica citosólica que construye ácidos grasos de cadena larga a partir de acetil-CoA, utilizando NADPH como poder reductor. Los ácidos grasos se esterifican posteriormente con glicerol para formar los triacilgliceroles y fosfolípidos que el cuerpo almacena para obtener energía y utiliza para construir membranas; esta vía es más activa en el hígado y el tejido adiposo en el estado postprandial, rico en insulina.
Definition
La síntesis de ácidos grasos es la vía reductora y citosólica en la que el acetil-CoA es primero carboxilado a malonil-CoA por la acetil-CoA carboxilasa y luego ensamblado en un ácido graso saturado de cadena larga (típicamente palmitato) por la sintasa de ácidos grasos multifuncional, consumiendo NADPH; los productos se esterifican con glicerol-3-fosfato para formar triacilgliceroles y otros lípidos complejos.
Scope
Esta entrada cubre la carboxilación comprometida de acetil-CoA a malonil-CoA, la química iterativa de elongación de cadena de la sintasa de ácidos grasos, el suministro de precursores y NADPH, el ensamblaje subsiguiente de triacilgliceroles, y el control transcripcional y alostérico de la vía. Se trata de una referencia bioquímica y no aborda el manejo de enfermedades metabólicas.
Core questions
- ¿Qué reacción compromete el carbono a la síntesis de ácidos grasos y cómo se regula?
- ¿Cómo la sintasa de ácidos grasos elonga una cadena de dos carbonos a la vez?
- ¿De dónde provienen el acetil-CoA y el NADPH para la síntesis?
- ¿Cómo se activa la lipogénesis en el estado postprandial y se desactiva durante el ayuno?
Key concepts
- Acetil-CoA carboxilasa y malonil-CoA
- Sintasa de ácidos grasos (FAS) y proteína transportadora de acilos
- Suministro de NADPH de la vía de las pentosas fosfato y la enzima málica
- Lanzadera de citrato para acetil-CoA citosólico
- Ensamblaje de triacilgliceroles y fosfolípidos
- SREBP-1c y señalización de insulina
- Elongación y desaturación de cadena
Key theories
- La acetil-CoA carboxilasa como el paso comprometido y regulado
- La acetil-CoA carboxilasa cataliza la formación irreversible y limitante de la velocidad de malonil-CoA y está controlada por la activación por citrato, la inhibición por acil-CoA de cadena larga y la fosforilación inactivadora por la proteína quinasa activada por AMP, lo que la convierte en el interruptor maestro para la lipogénesis.
- Programa transcripcional impulsado por SREBP
- La insulina y la alta disponibilidad de carbohidratos activan la proteína de unión a elementos reguladores de esteroles-1c (SREBP-1c), que induce transcripcionalmente las enzimas de la síntesis de ácidos grasos, coordinando la vía con el estado nutricional.
Mechanisms
El acetil-CoA citosólico, exportado de las mitocondrias a través de la lanzadera de citrato, es carboxilado por la acetil-CoA carboxilasa a malonil-CoA en el paso comprometido. La sintasa de ácidos grasos, una enzima multifuncional grande, lleva a cabo rondas repetidas de condensación, reducción, deshidratación y una segunda reducción, cada una añadiendo una unidad de dos carbonos y consumiendo dos NADPH, hasta que se libera palmitato (16 carbonos). El NADPH es suministrado en gran medida por la vía de las pentosas fosfato y la enzima málica. El palmitato puede ser elongado y desaturado adicionalmente, y luego esterificado con glicerol-3-fosfato para construir triacilgliceroles para almacenamiento o fosfolípidos para membranas. La vía está recíprocamente ligada a la oxidación porque el malonil-CoA que genera inhibe la CPT1, y se regula agudamente por la proteína quinasa activada por AMP y a largo plazo por el programa transcripcional SREBP-1c impulsado por la insulina.
Clinical relevance
La lipogénesis de novo es fundamental en cómo el cuerpo convierte el exceso de carbohidratos dietéticos en grasa almacenada y se estudia en el contexto del hígado graso, la obesidad y los efectos metabólicos de la insulina. Esta entrada describe la vía biosintética normal y su regulación con fines de referencia y educación, y no constituye una base para decisiones clínicas.
History
La elucidación de la síntesis de ácidos grasos en las décadas de 1950 y 1960, incluyendo el descubrimiento de la acetil-CoA carboxilasa y la vía del malonil-CoA por Salih Wakil y la caracterización de la proteína transportadora de acilos por Vagelos, estableció que la síntesis es químicamente distinta de la inversa de la beta-oxidación. La posterior identificación de SREBP-1c por Goldstein, Brown y Horton aclaró cómo la insulina y el estado nutricional impulsan transcripcionalmente el programa lipogénico.
Key figures
- Salih Wakil
- Feodor Lynen
- P. Roy Vagelos
- Jay Horton
Related topics
Seminal works
- wakil-2009
- horton-2002
Frequently asked questions
- ¿Es la síntesis de ácidos grasos simplemente lo opuesto a la beta-oxidación?
- No. Aunque ambas añaden o eliminan unidades de dos carbonos, la síntesis ocurre en el citosol sobre la sintasa de ácidos grasos utilizando malonil-CoA y NADPH, mientras que la oxidación ocurre en las mitocondrias con enzimas separadas utilizando NAD+ y FAD; mantenerlas distintas permite una regulación independiente.
- ¿De dónde proviene el carbono para los nuevos ácidos grasos?
- Principalmente del acetil-CoA derivado de la glucosa y otros combustibles, exportado al citosol como citrato; esta es la razón por la cual el exceso de carbohidratos dietéticos puede convertirse en grasa a través de la lipogénesis de novo.