Síntesis de ácidos grasos

Además de los hidratos de carbono y las proteínas, los lípidos son la tercera macromolécula principal que consumimos en nuestra dieta.

Los alimentos grasos incluyen la carne roja, los productos lácteos e incluso la mantequilla de cacahuete.

Los lípidos se presentan en muchas formas, como el colesterol, el glicerol, los fosfolípidos y los ácidos grasos.

De ellos, los ácidos grasos son la forma más simple de lípidos: son básicamente cadenas largas de carbono e hidrógeno, que se agrupan según su longitud en ácidos grasos de cadena corta, media, larga y muy larga.

Los ácidos grasos también pueden combinarse con el glicerol para formar triacilglicéridos, que están formados por tres ácidos grasos unidos a una molécula de glicerol, y es la principal forma de almacenamiento de grasa en el organismo.

Los ácidos grasos de cadena corta y media se obtienen principalmente de la dieta, pero el hígado y las células grasas pueden sintetizar ácidos grasos de cadena larga.

Esto se produce mediante la combinación de muchas moléculas de 2 carbonos, llamadas acetil-coenzima A o acetil-CoA, en un único ácido graso de 16 carbonos y cadena larga, llamado palmitoil-coenzima A o palmitoil-CoA.

El palmitoil-CoA puede servir entonces como precursor de ácidos grasos de cadena aún más larga.

Para producir palmitoil-CoA, la acetil-CoA proporciona los átomos de carbono y el nicotinamida adenina dinucleótido fosfato, o NADPH, los átomos de hidrógeno.

La mayor parte de la acetil-CoA utilizada para fabricar ácidos grasos procede del metabolismo de los hidratos de carbono, concretamente de la glucosa, que es una molécula de azúcar de 6 carbonos.

Después de tomar una comida rica en glucosa, las concentraciones de glucosa en la sangre aumentan rápidamente.

En respuesta, el páncreas secreta insulina, una hormona que hace que las células procesen la glucosa.

En el interior de las células, la glucosa puede entrar en la glucólisis, donde se descompone en dos moléculas de piruvato de 3 carbonos, lo que produce un poco de energía en forma de trifosfato de adenosina, o ATP.

A continuación, el piruvato pasa a la mitocondria y se convierte en acetil-CoA mediante una enzima llamada piruvato deshidrogenasa.

Dentro de la mitocondria, la acetil CoA entra en el ciclo del ácido cítrico combinándose con una molécula llamada oxaloacetato, para formar citrato.

El citrato puede entonces continuar en el ciclo del ácido cítrico, que genera portadores de electrones que pueden unirse a la cadena de transporte de electrones y a la fosforilación oxidativa.

Todo esto conduce a la formación de mucho más ATP.

Cuanta más glucosa haya, más ATP se forma.

El ATP inhibe algunas enzimas del ciclo del ácido cítrico, ralentizándolo en general, y eso significa que la acetil-CoA extra puede utilizarse para fabricar ácidos grasos en su lugar.

Sin embargo, las enzimas necesarias para la síntesis de ácidos grasos se encuentran en el citoplasma, por lo que para iniciar la síntesis de ácidos grasos, la acetil-CoA debe salir de la mitocondria.

La acetil-CoA no puede atravesar la membrana mitocondrial, por lo que, para llegar al citoplasma, se combina con el oxaloacetato para formar citrato, igual que lo haría para entrar en el ciclo del ácido cítrico.

Así que cuando hay mucho ATP, el citrato atraviesa la membrana mitocondrial y entra en el citoplasma.

En el citoplasma, una enzima llamada citrato liasa, escinde el citrato de nuevo en acetil-CoA y oxaloacetato.

Este proceso de conversión y reconversión se denomina la lanzadera del citrato.

Mientras tanto, el oxaloacetato se recicla y vuelve a la mitocondria para que pueda estar disponible para la siguiente acetil-CoA que llegue.

El oxaloacetato tampoco puede atravesar la membrana.

Una enzima llamada enzima málica convierte el oxaloacetato en piruvato, formando NADPH a partir de NADP+ en el proceso.

El piruvato puede atravesar la membrana mitocondrial, y una enzima llamada piruvato carboxilasa lo convierte de nuevo en oxaloacetato, que puede comenzar un nuevo ciclo.

Los altos niveles de acetil-CoA también aumentan la actividad de la piruvato carboxilasa, de modo que el oxaloacetato queda disponible.

Una vez que la acetil-CoA está en el citoplasma, para empezar la síntesis de ácidos grasos se necesita NADPH para proporcionar los hidrógenos.

Parte de ese NADPH es generado por la enzima málica cuando convierte el oxaloacetato en piruvato.

Y el resto proviene del metabolismo del exceso de glucosa en una vía llamada vía de las pentosas-fosfato.

Una vez que hay suficiente NADPH, la acetil-CoA puede comenzar su transformación hacia la palmitoil-CoA.

En primer lugar, una enzima llamada acetil-CoA carboxilasa añade un grupo carboxilo a la acetil-CoA, convirtiéndola en malonil-CoA de 3 carbonos.

Esta enzima necesita 3 cofactores, que pueden recordarse fácilmente con la regla nemotécnica ABC.

La "A" corresponde al ATP, la "B" a la biotina, o vitamina B7, y la "C" al dióxido de carbono, o CO2, que es la fuente del grupo carboxilo.

Sin embargo, este carbono adicional no contribuirá a la cadena de ácidos grasos, ya que se pierde posteriormente.

Se considera el paso limitante de la síntesis de ácidos grasos.