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Tema N° 10
Metabolismo de Lípidos
Metabolismo
de Lípidos en
las Rutas
Metabólicas

Dieta, a través de la digestión de aceites y
grasas
(triacilglicéridos
principalmente)
y
fosfolípidos.

Movilización de las reservas (fundamentalmente
tejido adiposo).

Síntesis de lípidos (lipogénesis).

La digestión de los lípidos se inicia en la boca.

La saliva contiene a la lipasa lingual que inicia la
degradación de los triacilglicéridos esterificados con
ácidos grasos de cadena corta.

La acción de la lipasa lingual produce la hidrólisis del
ácido graso del carbono 3, obteniéndose como
productos un 1,2-diacilglicérido y el ácido graso libre.

Una vez que la comida ha llegado al estomago,
comienza a actuar la lipasa gástrica que degrada
triacilglicéridos esterificados con ácidos grasos de
cadena corta y mediana.

Al igual que la lipasa lingual, la lipasa gástrica hidroliza
la unión éster del ácido graso que se encuentra en
carbono 3, liberando al ácido graso y formando el 1,2diacilglicérido.

Los lípidos que entran en el intestino se mezclan con la
bilis y posteriormente se emulsionan por acción de las
sales biliares (ácidos biliares conjugados con ácido
glicocólico o taurocólico). La emulsión es entonces
tratada por las lipasas segregadas por el páncreas.

La lipasa pancreática continúa la digestión hidrolizando
los triacilglicéridos esterificados con ácidos grasos de
cadena larga.

Esta enzima hidroliza la unión éster en carbonos 1 y 3,
produciendo 2 ácidos grasos libres y un 2monoacilglicérido.

Para que la lipasa pancrética pueda actuar necesita de
la acción de la colipasa pancreática, una isomerasa
(traslada el grupo acilo de la posición 2 a la posición 1)
y de las sales biliares que forman la emulsión.
O
Lipasa Pancreática
H2C
O
C
R
HC
O
CO
R
H2C
O
C
R
TAG
O
H2C
LIPASA
Colipasa Pancreática
Interfase lípidoagua gotas
emulsionadas
HC
H2C
H2C
HC
OH
O
O
C
TAG
Sales
biliares
O
1,2-DAG
C
O
HO
R
C
OH
O
R
H2C
AG
O
O
HC
OH
H2C
OH
1-MAG
HC
OH
O
O
C
O
R
+
H2C
2-MAG
OH
R
ISOMERASA
O
R
LIPASA
H2C
C
2-MAG
+
H2C
OH O
HO
C
AG
R
C
R

Los fosfolípidos son hidrolizados por la fosfolipasa A2, y
los principales productos son lisofosfolípidos y ácidos
grasos libres.
O
O
O
H2C O C R1
R2 C O CH
O
H2C O C R1
FOSFOLIPASA
A2
HO CH O
H2C O P O X
+
R2 C OH
H2C O P O X
O

O
O
Los ésteres del colesterol son hidrolizados por la
colesterolasa, generando colesterol y ácidos grasos
libres.
O
R C O
O
R C OH
COLESTEROLASA
OH
ESTER DE COLESTEROL
COLESTEROL
AG

Los ácidos grasos libres y los monoacilgliceroles son
absorbidos por los enterocitos de la pared intestinal.

Los ácidos grasos de cadenas inferiores a 14 átomos
de carbonos entran en el sistema de la vena porta y
son transportados hacia el hígado. Los ácidos grasos
con 14 o más átomos carbonos en la cadena, se
vuelven a esterificar dentro del enterocito y entran en
circulación a través de la ruta linfática en forma de
quilomicrones.

Las vitaminas liposolubles y el colesterol son
transportados al hígado como una parte de los
quilomicrones.

Los lípidos sanguíneos se transportan como
lipoproteínas, que varían desde densidades muy bajas
(VLDL), tales como quilomicrones hasta las de muy
alta densidad (HDL). La densidad aumenta a medida
que la proporción de proteínas en el complejo aumenta
y a medida que los lípidos disminuyen.

Los ácidos grasos libres, se transportan como un
complejo con la albúmina.

Realizan tres funciones principales:
a) Transportar las grasas de la dieta desde la mucosa
intestinal, donde son absorbidas, hacia los tejidos
del organismo animal; esta función la desempeñan
los quilomicrones y los residuos de quilomicrones.
b)
Transportar los triglicéridos desde el hígado hacia el
resto de los tejidos del cuerpo, para almacenarse o
ser oxidados para obtener energía. Las
responsables de esta acción son las lipoproteínas
de muy baja densidad.
b)
Una vez que las VLDL liberan los triglicéridos en los
tejidos, los restantes constituyentes son devueltos al
hígado en forma de lipoproteínas de densidad
intermedia o IDL y también como lipoproteínas de
baja densidad o LDL.
c)
Actuar como mediador en el transporte inverso del
colesterol; esta tarea recae en las lipoproteínas de
alta densidad o HDL, y en las LDL, que devuelven al
hígado el exceso de colesterol formado en los
tejidos extrahepáticos.



Son los encargados del transporte proceden de las
grasas alimentarias y son sintetizados por las células
de la mucosa intestinal.
Entran en el torrente sanguíneo a través de los vasos
linfáticos. La lipoproteína lipasa, que se encuentra en
la pared interior de los capilares sanguíneos, hidroliza
los triglicéridos, liberando ácidos grasos. Estos entran
en el tejido adiposo, donde se almacenan, y en los
músculos, donde se utilizan como combustible.
Los restos de los quilomicrones son depurados por el
hígado durante las primeras horas que suceden a la
ingestión de una comida que contiene grasas.



Las lipoproteínas de muy baja densidad son partículas
de gran tamaño ricas en triacilglicéridos que se
producen en el hígado a partir de la grasa endógena, a
diferencia de los quilomicrones, que transportan grasa
exógena.
Las VLDL son los principales portadores de
triacilglicéridos que también son hidrolizados por la
lipoproteína lipasa y proporcionan ácidos grasos a los
tejidos adiposo y muscular.
Sus remanentes son las lipoproteínas de mediana
densidad intermedia (IDL).

Las lipoproteínas de baja densidad son los productos
finales del metabolismo de las VLDL. Su núcleo está
formado principalmente por ésteres de colesterol y su
superficie sólo presenta un tipo de apolipoproteína,
apoB. Cerca del 60-80% del colesterol plasmático es
transportado por las LDL.

Los valores medios de LDL varían entre distintas
poblaciones debido a factores genéticos y ambientales,
siendo sin embargo la alimentación el principal factor
determinante de estos valores.



Colesterol no utilizado se convierte en ésteres y se
almacena. La producción de los ésteres es catalizada
por la Acil-CoA Colesterol Aciltransferasa (ACAT).
El colesterol libre aumenta la actividad de la ACAT,
inhibe la síntesis celular, inhibiendo la actividad de la
Hidrometilglutaril-CoA
Reductasa
(HMG-CoA
Reductasa) e inhibe la generación de los receptores
de LDL.
El colesterol en la dieta detiene síntesis. Al inhibirse el
“uptake” de colesterol, aumenta LDL en sangre y se
depositan las placas de colesterol.



Las lipoproteínas de alta densidad transportan el 1540% del colesterol del plasma. Probablemente se
forman en el torrente circulatorio a partir de
precursores generados en el hígado y en el intestino.
La principal apolipoproteína de las HDL es apoA-1.
En los seres humanos, las HDL conducen el colesterol
al hígado, y pueden transferirlo además a otras
partículas LDL lipoproteicas.
Existen pruebas de que las HDL protegen activamente
las paredes de los vasos sanguíneos.
1) Las sales biliares
emulsionan los Lípidos
formando micelas.
8) Los AGs son Oxidados como
combustible o re-esterificados
para almacenamiento.
7) Los AGs entran a
la célula.
2) Lipasas intestinales
degradan los TAGs
3) Los AGs y otros productos de
la digestión son tomados por la
mucosa intestinal y convertidos
en TAGs.
6) La Lipoproteínlipasa
activada por apo-C en
los capilares convierten
los TAG en AG y
Glicerol.
5) Los Qm viajan por el
Sistema Linfático y el
Torrente sanguíneo
hacia los Tejidos.
4) Los TAGs son incorporados con
colesterol y Apolipoproteínas en los Qm.

En las plantas, las semillas son el principal
reservorio de triacilglicéridos. Proporcionan así
la energía necesaria al embrión de la planta.

Contienen
principalmente
ácidos
grasos
insaturados, por lo tanto se encuentran como
aceites.

Se reservan dentro de células especializadas,
adipocitos, en las que los glóbulos de grasa
ocupan la mayor parte del espacio intracelular.

En animales, este proceso no está regulado, por
lo tanto todo lípido proveniente de la dieta se
almacena sin tener en cuenta las necesidades
energéticas.

Los ácidos grasos son almacenados en forma
de triglicéridos dentro de toda célula, pero
predominantemente en tejido adiposo.

La movilización de los ácidos grasos está
regulada por una cascada controlada por
hormonas (adrenalina, durante estrés, y
glucagon, durante el ayuno), semejante a la que
regula el metabolismo de carbohidratos.

Los triacilgliceroles se hidrolizan a glicerol y
ácidos grasos por una triacilglicerol lipasa
sensible a hormonas.

Una vez liberados
los ácidos grasos en
el tejido adiposo,
difunden a través de
la membrana celular
y se transportan a
los tejidos unidos a
la albúmina, que
puede unir hasta 10
ácidos grasos.



El esqueleto de glicerol de los lípidos puede ser
utilizado para la gluconeogénesis.
Esto requiere la fosforilación del glicerol
(reacción catalizada por la
glicerol-3fosfatoquinasa) y su oxidación a dihidroxiacetona
fosfato (catalizada por la gliceraldehído-3-fosfato
deshidrogenasa).
Solo ocurre en tejidos que tienen la enzima
Gliceroquinasa (hígado, riñón, intestino y
glándula mamaria).
H2C
OH
HC
OH
GLICEROQUINASA
H
H2C
OH
C
OH
O
O
P
++
Mg
H2C
OH
ATP
ADP
GLICEROL
GLICEROLFOSFATO
DESHIDROGENASA
H2C
OH
HC
OH
O
O
P
H2C
O
-
+
NAD
NADH + H
H2C
+
O
-
GLICEROL-3-P O
OH
C
O
O
H2C
O
P
O-
O
O
GLICEROL-3-FOSFATO
H2C
DIHIDROXIACETONA
FOSFATO
H2C
OH
C
O
O
H 2C
O
P
FOSFOTRIOSA
ISOMERASA
O-
O
DIHIDROXIACETONA
FOSFATO
C
HC
H 2C
H
O
OH O
O
P
O-
O
GLICERALDEHÍDO
3-FOSFATO

Durante la glucólisis se genera NADH que no
puede pasar la mitocondria para ser oxidado por
la cadena respiratoria ya que la membrana
interior mitocondrial es impermeable al NADH y
NAD+.

Una de las maneras de introducir electrones del
NADH en la cadena respiratoria es la lanzadera
del glicerol-3-fosfato.

La lanzadera del glicerol-3-fosfato se utiliza
mucho en los músculos ya que permite mantener
una alta velocidad de fosforilación oxidativa.

En cambio, en el corazón y en el hígado, los
electrones
del
NADH
citosólico
son
transportados a la mitocondria por la lanzadera
del malato-aspartato.

Para ser oxidados los ácidos grasos se deben
activar y en eucariotas pasar del citosol a la
mitocondria.

Necesita dos etapas:
o Activación y transporte del ácido graso a la
mitocondria.
o β-Oxidación.

Los ácidos grasos libres que se encuentran en el
citoplasma son activados energéticamente por
una enzima situada en la membrana mitocondrial
externa, la Acil-CoA Sintetasa.

El proceso transcurre en dos etapas y supone un
coste energético de dos enlaces de alta energía
por molécula (uno en la reacción de la Acil CoA
sintetasa y otro cuando se hidroliza el pirofosfato
formado en esa reacción).
1)
Paso del Acil-CoA a través membrana externa
al espacio intermembranal. El ácido graso se
transfiere a carnitina produciendo AcilCarnitina.
2)
Paso a través membrana interna a la matriz. El
ácido graso se transfiere a CoA y libera
carnitina al espacio intermembranal.

Es un proceso del metabolismo aerobio.

Consta de cuatro reacciones consecutivas.

El Acil-CoA generado tras estas cuatro
reacciones repetirá el proceso que tendrá lugar
las veces necesarias para que al final todos los
carbonos del ácido graso de partida salgan
en forma de Acetil-CoA.
Por ejemplo:
Rendimiento Energético
Palmitoil-CoA + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 CoA + 7 H2O  8 Acetil-CoA + 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+



La oxidación de ácidos grasos con un número
impar de átomos de carbono generan como
productos finales de la oxidación Acetil-CoA y
Propionil-CoA.
Este se convierte en el intermediario del ciclo de
Krebs, Succinil-CoA.
Es interesante destacar que el propionil-CoA es
también el producto final del metabolismo de
algunos aminoácidos (isoleucina, valina y
metionina) y de la degradación de la cadena
lateral del colesterol.

Muchos de los ácidos grasos de triacilgliceroles y
fosfolípidos de animales y plantas son
insaturados pero en sus dobles enlaces
predomina la configuración Cis sobre la que no
puede actuar la enoil-CoA hidratasa.

El problema lo solventan dos enzimas, una enoilCoA isomerasa que transforma enlaces cisΔ3 en
transΔ2 y una enoil-CoA reductasa que elimina
dobles enlaces en los ácidos grasos
poliinsaturados.


El tejido adiposo contiene la lipasa sensible a
hormona, que es activada por la fosforilación.
Los niveles crecientes de ácidos grasos que
están disponibles son oxidados totalmente, de tal
modo que se inhibe la síntesis de ácidos grasos.
También puede ser regulado alostéricamente por
la inhibición mediada por la Malonil-CoA de la
Carnitina Aciltransferasa I. Tal regulación sirve
para prevenir que los ácidos grasos sintetizados
en la lipogénesis entren a la mitocondria para ser
oxidados.

Ocurre en tejidos EXTRAHEPÁTICOS.

Los tejidos extrahepáticos utilizan cuerpos
cetónicos como fuente de energía. En
condiciones normales, el corazón es el principal
órgano que utiliza cuerpos cetónicos.

La Acetil-CoA generada en el citoplasma de la
célula ingresa al ciclo de Krebs para poder
obtener energía.
Rendimiento Energético
b-Hidroxibutirato + NAD+ + Succinil-CoA + CoA  2 Acetil-CoA + NADH + H+ + Succinato

Se convierten en
triglicéridos.

Se degradan para
producir energía.

Se utilizan en la
síntesis de las
membranas.



Se oxida a CO2 por
medio del ciclo del
ácido cítrico.
Es la precursora para
la
síntesis
de
colesterol y otros
esteroides.
En el hígado, forma
cuerpos
cetónicos
que son combustibles
importantes durante
el ayuno prolongado.

Ocurre en el citoplasma de casi todas las células
pero principalmente en el hígado, tejido adiposo
y glándula mamaria, dónde se encuentra un gran
complejo enzimático que se denomina Ácido
Graso Sintasa (que consiste de dos cadenas
idénticas).

Por lo general esta vía se realiza cuando la dieta
es baja en grasas o alta en carbohidratos o
proteínas.

Una de las proteínas más interesantes de este
complejo es la Proteína Transportadora de
Grupos Acilo (ACP, acyl carrier protein). Su grupo
prostético, formado por una molécula de
fosfopanteteína, actúa como un brazo articulado
móvil.

Utiliza NADPH.

Se lleva a cabo mediante un proceso de
carboxilación, que proporciona un compuesto de
tres átomos de carbono, el Malonil-CoA.

Esta reacción irreversible está catalizada por la
enzima Acetil-CoA-carboxilasa, que contiene
biotina como grupo prostético.

Es lo que regula la velocidad de la síntesis de los
ácidos grasos.
Por ejemplo:
8 Acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 14 H+  Palmitato + 14 NADP+ + 8 CoA + 6 H2O + 7 ADP + 7 Pi
Gasto Energético

En animales y plantas se requieren de enzimas
adicionales (elongasas presentes en el retículo
endoplásmico y en la mitocondria) para generar
una cadena mayor a 16 átomos de carbono.

También se requieren de enzimas adicionales
(desaturasas) para generar ácidos grasos
insaturados.

El hígado es el principal productor ya que posee
todas las enzimas necesarias. Es incapaz de
usarlos como combustible.

Cuando se produce acumulación de Acetil-CoA
se excede la capacidad del ciclo de Krebs, y uno
de los resultados es la síntesis de cuerpos
cetónicos.

Son compuestos de bajo peso molecular,
solubles en agua, sirven de energía para el
músculo y cerebro en condiciones de inanición,
son la fuente principal de energía para el
corazón.

La Cetogénesis se produce en la mitocondria
(principalmente en los hepatocitos).
2 Acetil-CoA + NADH + H+  b-Hidroxibutirato + Acetona + 2 CoA + NAD+ + CO2

Los ácidos grasos generados por la lipogénesis,
no pueden vivir solos dentro del organismo, por lo
que tienen que agruparse o condensarse.

Para esto se lleva a cabo la síntesis de
triacilglicéridos.

Los ácidos grasos que están presentes en los TG
son predominantemente saturados.

En hígado, intestino, glándulas mamarias y riñón se
parte del glicerol.
H2C
H2C OH
HO
HO
CH
H2C
OH
Glicerol
Glicerol
Quinasa
O
CH
H2C
-
O
O
-
P
O
Glicerol – 3P
O
-

En músculo y tejido adiposo, se parte de la DHAP
(proveniente de la glucólisis).
-
H2C
O
C
O
H2C
O
H2C
O
P
O
DHAP
HO
-
O
-
Glicerol
Fosfato DH
O
CH
H2C
-
O
O
-
P
O
Glicerol – 3P
O
-

El glicerol activado (Glicerol-3P) posteriormente
reaccionará con los AG activados (Acil-CoA) para formar
los DAG y TAG.
O
H2C
HO
O
CH
H2C
2 CoA-SH
-
2 Acil ᷈ S-CoA
O
O
O
Glicerol – 3P
H2C
R C O
-
P
O
O
-
Glicerofosfato
Aciltransferasa
O
CH
H2C
C R
O
O
P
-
O
-
O
Diacilglicerol – 3P
(Ácido Fosfatídico)
O
O
H2C
R C O
O
CH
H2C
C R
O
O
O
P
H2O
O
H2C
R C O
-
O
-
Ácido Fosfatídico
Fosfohidrolasa
O
CH
H2C
1,2-Diacilglicerol
O
O
Diacilglicerol – 3P
(Ácido Fosfatídico)
C R
C R
O
Acil ᷈ S-CoA
Diacilglicerol
Aciltransferasa
CoA-SH
O
O
H2C
R C O
O
C R
CH
H2C
O
C R
O
Triacilglicerol





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Las presentaciones en Power Point son simplemente
orientativas acerca de los contenidos desarrollados.
Las mismas deben ampliarse con la bibliografía sugerida por
los docentes.