Ácido graso

Biosíntesis de ácidos grasos saturados monocarboxílicos de cadena linealEditar

Ácidos grasos saturados de cadena cortaEditar

Los ácidos grasos de cadena corta (C4-C11) pueden ser biosintetizados por tres rutas alternativas:

a) Por homologación de α-cetoácidos a partir del ácido pirúvico con posterior descarboxilación oxidativa. b) Por escisión oxidativa de ácidos Δ9, por ejemplo, el ácido nonanoico a partir de escisión oxidativa del ácido oleico. c) Por ácido graso-sintasas de cadena corta. P. ejemplo, el ácido hexanoico utilizado por muchos hongos para biosíntesis de aflatoxinas proviene de una hexanoil-CoA sintasa.

Ácidos grasos saturados de cadena mediaEditar

Los ácidos grasos de cadena media (C12-C14) pueden ser biosintetizados por dos rutas alternativas:

a) Por β-oxidación parcial de ácidos grasos estándar. b) Por ácido graso-sintasas de cadena media.

Ácidos grasos de cadena imparEditar

Los ácidos grasos de cadena impar (C13-C33) pueden ser biosintetizados por tres rutas alternativas:

a) Por β-oxidación parcial de ácidos grasos impares de cadena más larga. b) Por ácido graso-sintasas de cadena impar, en donde se emplea propionil-CoA en lugar de acetil-CoA como iniciador. c) Por α-oxidación.

Ácidos palmíticoEditar

Las ácido graso sintasas (FAS por sus siglas en inglés) estándar son las del ácido palmítico. El primer paso en la biosíntesis de ácidos grasos es la síntesis de ácido palmítico, ácido graso saturado de 16 carbonos; los demás ácidos grasos se obtienen por modificaciones del ácido palmítico. El cuerpo humano puede sintetizar casi todos los ácidos grasos que requiere a partir del ácido palmítico, mediante la combinación de varios mecanismos de oxidación y elongación.

El ácido palmítico se sintetiza secuencialmente en el citosol de la célula, gracias a la acción del polipéptido multienzimático ácido graso sintasa, por adición de unidades de dos carbonos aportadas por el acetil coenzima A; el proceso completo consume 7 ATP y 14 NADPH; la reacción global es la siguiente:

8 Acetil-CoA + 14 (NADPH + H+) + 7 ATP → Ácido palmítico (C16) + 8 CoA + 14 NADP+ + 7 (ADP + Pi) + 6 H2O

La fuente principal de acetil-CoA proviene del citrato (véase ciclo de Krebs) que es transportado desde la matriz mitocondrial al citosol por un transportador específico de la membrana interna mitocondrial; una vez en el citosol, el citrato es escindido en oxalacetato y acetil-CoA, reacción que consume 1 ATP. El poder reductor, en forma de NADPH, lo suministra la ruta de la pentosa fosfato.

En realidad, las unidades de dos carbonos que se añaden secuencialmente son aportadas por el malonil-CoA que, a su vez, es sintetizado por la enzima acetil-CoA carboxilasa, que adiciona un grupo carboxilo al acetil-CoA.

Ácidos grasos de cadena largaEditar

Se forman por acción de las elongasas, en donde se incrementa la longitud de la cadena del ácido palmítico por condensación de moléculas de malonil-CoA (Alargamiento). Mediante este proceso, que tienen lugar en el retículo endoplasmático y en la mitocondrias, se adicionan unidades de dos carbonos a la cadena de C16 del ácido palmítico, obteniéndose ácidos grasos de hasta C24.

Ácidos grasos insaturadosEditar

Ácidos grasos monoinsaturadosEditar

Mediante la desaturación, que se produce en el retículo endoplasmático, se introducen dobles enlaces cis en la cadena hidrocarbonada de ácidos grasos saturados; el proceso es complejo e implica al NADPH, al citocromo b5 y diversos enzimas (como las desaturasas). La primera desaturación se produce en la posición 9 para formar el isómero cis. La 9-desaturasas son universales en los seres vivos, sobre todo la que produce ácido oleico. Los ácidos grasos con insaturación en α,β al carboxilo se producen por β-oxidación parcial.

Ácidos grasos acetilénicosEditar

Se producen por desaturasas especiales denominadas acetilenasas, para producir alquinos. Un ejemplo de este tipo de ácidos es el ácido tarírico.

Ácidos grasos poliinsaturadosEditar

Los ácidos grasos poliinsaturados son biosintetizados solo por algunos organismos (por ejemplo, muchos animales no biosintetizan los ácidos grasos poliinsaturados y deben ser consumidos.) El ácido oleico se puede insaturar una, dos o tres veces y estos derivados de poliinsaturación pueden elongarse posteriormente. Por ejemplo, el ácido eicosapentaenoico no se biosintetiza por poliinsaturación del ácido araquídico, sino por poliinsaturación del ácido oleico, seguido de elongación y dos insaturaciones posteriores.

Derivados de reducciónEditar

Por reducción del grupo carboxilo o por descarbonilación se pueden producir:

– Alcoholes y aldehídos grasos

Derivados de oxidaciónEditar

a) Catabolismo por β-oxidación

Una de las principales funciones de los ácidos grasos es la de proporcionar energía a la célula; a partir de los depósitos de triglicéridos, las lipasas liberan ácidos grasos que, en la matriz mitocondrial, serán escindidos en unidades de dos carbonos en forma de acetil-CoA, proceso conocido como β-oxidación; el acetil-CoA ingresa en el ciclo de Krebs y los NADH y FADH2 en la cadena respiratoria.

b) Productos de hidroxilación y peroxilación

Se forman por acción de 5-lipooxigenasas e hidroxilasas, por ejemplo los leucotrienos, hepoxilinas, neuroprotectinas, alcoholes acetilénicos y resolvinas.

c) Productos de epoxidación

Se forman por acción de monooxigenasas en insaturaciones, como el ácido vernólico.

d) Ácidos (alquilfuranil)acilcarboxílicos

Se forman por acción de lipooxigenasas en sistemas dialílicos no conjugados. P. ejemplo, la wyerona, los ácidos grasos y los ácidos urofánicos.

e) Lactonas

Muchos ácidos grasos se hidroxilan con esterificación intramolecular, formando así lactonas, tales como las lactonas volátiles y los cucujólidos.

f) Espirocetales

Muchos ácidos grasos se reducen y forman estructuras intricadas de tipo espirocetal. Estas muchas veces actúan como feromonas de insectos, por ejemplo las chalcogranas.

g) Productos de escisión oxidativa

La acción de las lipooxigenasas puede provocar rupturas en las cadenas de ácidos grasos y formar hidrocarburos cíclicos (hormosireno), aldehídos (aldehídos foliares) o ácidos dicarboxílicos (ácido traumático).

Ácidos grasos ramificadosEditar

Los ácidos grasos ramificados pueden tener diversos orígenes biosintéticos:

a) Ácidos isoalquil y anteisoalquilcarboxílicos: Emplean como unidades de iniciación ácido isobutírico, ácido 2-metilbutírico y ácido isovalérico, provenientes del catabolismo de la valina, isoleucina y leucina respectivamente. b) Ácidos metilcarboxílicos: Se forman por metilación con SAM de ácidos insaturados. P. ej. el ácido tuberculosteárico. c) Ácidos polimetilados: se forman por condensaciones sucesivas de metilmalonil CoA, obtenido de propionil Coenzima A.

Productos de condensación de ácidos grasosEditar

a) Alquiltetronatos y anhídridos alquilsuccínicos: Canadensólido. b) Nonádridos, como la rubratoxina. c) Acilonas y ácidos 2-alquil-2-acilacéticos, como la palmitona y el ácido corinomicólico. d) Macrocetonas, como la civetona. e) Ácidos alquiltricarboxílicos, como el ácido agárico. f) Esfingoides, como la esfingosina. g) Lipstatina.

Acetogeninas annonáceasEditar

La acetogeninas annonáceas provienen de la formación de ácidos tetrónicos de ácidos poliepoxidados. P. ej. la uvaricina

Ácidos grasos ω-cíclicosEditar

a) Ácidos grasos ω ciclopentenilalquilcarboxílicos, como el ácido hidnocárpico. b) Ácidos grasos ω ciclociclohexilalquilcarboxílicos. c) Ácidos grasos ω cicloheptilalquilcarboxílicos. d) Ácidos grasos ω arilalquilcarboxílicos. e) Hachijodinas

Ácidos grasos endocíclicosEditar

a) Ácidos (alquilciclopropil)alquilcarboxílicos, como el ácido malválico. b) Productos de reacciones pericíclicas, como el ácido endiándrico. c) Prostanoides, se forman por ciclización endocíclica con acción de ciclooxigenasas. – Prostaglandinas. – Jasmonoides. – Eclonialactonas. – Tromboxanos.

Ésteres de ácidos grasosEditar

a) Ésteres simples b) Ésteres de ácidos grasos hidroxilados c) Ésteres de glicerol

– Acilglicéridos- Fosfatidatos- Plasmalógenos

d) Amidas grasas e) Acilhomoserinlactonas f) Esfingolípidos

– Ceramidas- Gangliósidos- Cerebrósidos- Capnoides

g) Cianolípidos