Download METABOLISMO DE LÍPIDOS Transporte de lípidos

LIPOPROTEÍNAS
PROCESO DIGESTIVO DE
LOS LÍPIDOS

 Lípidos dietarios: triacilgliceroles (más abundantes),
fosfolípidos, colesterol, ésteres de colesterol y
vitaminas liposolubles.
 El proceso es favorecido por las sales biliares:
mantienen los lípidos en pequeñas micelas en
suspensión en el medio acuoso del contenido
intestinal y aumentan la superficie de ataque de las
enzimas hidrolíticas.

TRIACLIGLICEROLES

 Lipasa salival: acción insignificante en ser humano.
 Lipasa gástrica: enzima no afectada por la pepsina ni el
pH, digieren entre el 10 y el 30% de lípidos dietarios
(actividad no esencial)
 Lipasa pancreática: es volcada al intestino. Su actividad es
favorecida por las sales biliares y de un péptido llamado
colipasa que “abre” la superficie formada por las sales
biliares.
 Los productos finales de la digestión de triacilgliceroles
son ácidos grasos libres y 2-monoacilglicerol
FOSFOLÍPIDOS

 Las micelas formadas por fosfolípidos y sales biliares
son hidrolizadas por la fosfolipasa A2, para dar como
resultado lisofosfolípido y ácido graso libre.
 Los lisofosfolípidos son degradados por esterasas y
fosfatasas.
ÉSTERES DE
COLESTEROL

 Son escindidos en colesterol libre y ácido graso por la
colesterol esterasa, enzima que también hidroliza
triacilgliceroles (esterasa inespecífica).
 Su actividad depende de la presencia de sales
biliares.
DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN

ABSORCIÓN


Hígado
Estómago
Vesícula
Sales
biliares
Páncreas
Intestino
delgado
(Enz.Hidrol.Panc.)
Triglicéridos
transportados
por VLDL
Tejido
adiposo
Tejido
adiposo
Músculo
Hígado
Corazón
Triglicéridos
transportados/
Quilomicrones
Ac. grasos/
albúmina
ESTRUCTURA DE UNA LIPOPROTEINA
Fosfolípidos
Colesterol
Proteína
Esteres de Colesterol
Triacilglicéridos
Clases de Lipoproteínas
Tipo

Lípido principal
transportado
Quilomicrones
Triglicéridos (intestinales)
VLDL
Triglicéridos (del hígado)
LDL
Colesterol esterificado (CE)
HDL
Colesterol

ESTRUCTURA DE UN QUILOMICRON

Colesterol
Apolipoproteinas
Fosfolípidos
Triglicéridos y
Esteres de colesterol
Suero
normal
Suero
lipémico
TG
endógenos
TG
exógenos
Suero
normal
Suero con
quilomicrones
TAG
TAG
TAG
Enzimas que intervienen en el
Metabolismo de las lipoproteínas
plasmáticas

+
Apo CII
Sinusoides
hepáticos
LIPASA HEPATICA (LH)
Lecitin Colesterol Acil
Transferasa (LCAT)
Pared de
Cél.
endoteliales
+
Apo AI
HDL
METABOLISMO DEL
TEJIDO ADIPOSO.
REGULACIÓN

DEGRADACIÓN DE LÍPIDOS
β-Oxidación de Ácidos Grasos


Ocurre en tejidos como: Hígado, músculo
esquelético, corazón, riñón, tejido adiposo,
etc.
 Comprende la oxidación del carbono β del
ácido graso.
 Se lleva a cabo en las MITOCONDRIAS.
 Antes debe ocurrir:
1. Activación del ácido graso (requiere energía
en forma de ATP)
2. Transporte al interior de la mitocondria
1) Activación del ácido graso
O
 Ocurre en el
Citosol.
 La reacción es
catalizada por la
TIOQUINASA o Acil
CoA sintetasa.
 El pirofosfato es
hidrolizado por una
PIROFOSFATASA
(esto hace que la
reacción sea
irreversible)
R
CH 2
CH 2
C
OH
+
CoA
SH
ATP
TIOQUINASA
Mg++
Pirofosfatasa
2 Pi
AMP + PPi
O
R
CH 2
CH 2
Acil CoA
C
S
CoA
24

B- hidroxi-trimetil
amonio-butirato
contratransportador
β- Oxidación de Ac. Grasos





Los AG de cadena larga son procesados por
las mismas 4 etapas cíclicas.
Por ciclo, se eliminan por oxidación sucesiva,
2 carbonos a partir del extremo carboxílico.
Se produce una molécula de Acetil-CoA en
cada ciclo.
El acetil-CoA producido entra en el ciclo de
Krebs para producir energía, oxidándose a
CO2 y H2O.
BETA OXIDACIÓN

27
•En cada ciclo se pierden 2 átomos de C en forma de
Acetil-CoA.
•Para degradar completamente un AG de 16 C hacen
faltan 7 ciclos de β-Oxidación.
Nº de ciclos = (nº de C) – 1
2
•En cada ciclo se produce 1 molécula de FADH2 y otra
de NADH +H:
FADH2= 2 ATP
NADH+H= 3 ATP
29
BALANCE ENERGÉTICO
PRODUCCIÓN DE ATP EN LA BETA- OXIDACIÓN
7 MOLÉCULAS DE FADH2

2 ATP X 7
= 14 ATP
7 MOLÉCULAS DE NADH

3 ATP X 7
= 21 ATP
SUBTOTAL

8 MOLECULAS ACETIL CoA

SUBTOTAL

35 ATP
12ATP X 8
ACTIVACIÓN DE PALMITATO A PALMITOIL CoA
TOTAL

= 96 ATP
= 131 ATP

= - 2 ATP
129 ATP
INTERRELACION
CON EL CICLO DE
KREBS

•Los acetilos formados en la
b-OXIDACIÓN ingresan al
CICLO DE KREBS para su
oxidación total a CO2.
•Los NADH y FADH2
producidos en el CICLO DE
KREBS forman ATP en la
mitocondria
(FOSFORILACIÓN
OXIDATIVA)
31
Formación de Cuerpos Cetónicos
Cetogénesis
 Después de la degradación de los AG, Acetil-CoA es
oxidado en el Ciclo de Krebs.
 Para esto es necesaria la presencia de oxalacetato
(1er intermediario del ciclo de Krebs).
 Si la cantidad de este es insuficiente, las unidades de
acetil-CoA son utilizadas mediante una vía alternativa
en la que se producen los Cuerpos Cetónicos
 Estos compuestos se forman principalmente en el
hígado, a partir de acetil-CoA mediante una serie de
etapas.
O
O
H3C
C
acetona
CH 3
H3C
C
OH
O
CH 2
C
acetoacetato
O-
H3C
CH
O
CH 2
C
3-OH-butirato
O32
UTILIZACIÓN DE LOS
CUERPOS CETÓNICOS
Ocurre en tejidos EXTRAHEPÁTICOS
 Los tejidos
extrahepáticos
utilizan cuerpos
cetónicos como
fuente de energía.
Ausente en
hígado
 Acetil CoA dentro
de la célula
ingresa al ciclo de
Krebs para
obtener energía.
33
METABOLISMO DE LIPIDOS





Biosíntesis de ácidos grasos saturados.
Complejo multienzimático: Acido graso sintasa.
Regulación hormonal
Requerimientos energéticos.
 Cuando la ingesta supera las necesidades energéticas, el
exceso se almacena como reserva en forma de grasas.
 Los restos de acetil-CoA provenientes de la β-oxidación y de
la degradación de glucosa o de las cadenas carbonadas de
algunos aac, pueden utilizarse para sintetizar nuevos AG.

 Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados como
grasa de depósito.
 La síntesis de AG de hasta 16 C ocurre en el citoplasma y se
conoce como SINTESIS DE NOVO.
 La elongación de AG se lleva a cabo en las membranas del
REL y la de los AG preexistentes se realiza en las
mitocondrias.
35
Características generales de la Biosíntesis de
ácidos grasos

 Es muy activa en hígado, tejido adiposo, glándula
mamaria
 La biosíntesis de AG (lipogénesis) tiene lugar en el
CITOSOL.
 Es un proceso endergónico: Utiliza ATP
 Consume equivalentes de reducción : NADPH
 Es activa cuando el aporte energético es superior a
las necesidades de la células
 Los AG se sintetizan en citosol a partir de acetil-CoA, por
adición sucesiva de estos fragmentos de 2 carbonos al
extremo carboxilo de la cadena en crecimiento.

 El Acetil-CoA que se produce en mitocondria debe estar
disponible en citosol
 La membrana mitocondrial interna es impermeable a
acetil-CoA.
 El citrato es el compuesto que permite disponer de AcetilCoA en citosol
SALIDA DE ACETILOS DE LA MITOCONDRIA AL CITOSOL
LANZADERA DE CITRATO
ATP
Citrato
sintasa
Biotina
Citrato
liasa
Etapas de la Síntesis de
Ac.
Grasos
Comprende:
1.
Formación de malonil-CoA.
2.
Reacciones catalizadas por el complejo
multienzimático de la
Ácido graso sintasa.
39
1) Formación de
malonil-CoA
 Es una carboxilación que requiere HCO3- como fuente de
CO2.
 Cataliza: ACETIL-COA CARBOXILASA que usa biotina
(Vit B7) como coenzima.
 Es el principal sitio de regulación de la síntesis de AG
O
H3C
C
S
acetil-CoA
CoA + CO2
acetil-CoA
carboxilasa
ATP
COO- O
H2C
ADP + Pi
C
S
CoA
malonil-CoA
40
Esquema Complejo ácido graso sintasa
Acetil
Transacilasa
Cetoacil
sintasa
Hidratasa
Malonil
Transacilasa
Enoil
reductasa
Subunidad I

Cisteína

Tioesterasa
Cetoacil
reductasa
ACP
4´Fosfo
panteteína

SH
SH
SH
SH


4´Fosfo
panteteína
Cisteína


ACP
Cetoacil
reductasa

Subunidad II
Hidratasa
Enoil
reductasa
Malonil
Transacilasa
Acetil
Transacilasa
Cetoacil
sintasa
Síntesis de ácidos grasos

REGULACION DE LA BIOSINTESIS DE
ACIDOS GRASOS
+
Citrato
•Alostérica
-
Palmitil-CoA
+
Insulina
Acetil-CoA
carboxilasa
•Covalente
-
Glucagón,
Adrenalina
•Transcripción génica:
-
A.G.
poliinsaturados
COLESTEROL
ESTRUCTURA

BIOSÍNTESIS

 El organismo no depende del aporte exógeno.
 El colesterol es sintetizado por casi todos los
órganos, principalmente por hígado, intestino,
gónadas, suprarrenal, tejido adiposo, piel, músculo.
 Los átomos de carbono del colesterol provienen del
acetato (acetil-CoA)
REGULACIÓN DE LA
SÍNTESIS

 La síntesis está regulada por la actividad de la
enzima HIDROXIMETIL- GLUTARIL COA
REDUCTASA, que requiere el aporte de hidrógenos
desde el NADPH.
 Es inhibida por el colesterol exógeno y los ácidos
biliares.
CATABOLISMO

 El organismo no posee enzimas para degradar el
núcleo cíclico del colesterol.
 En hígado, colesterol se transforma en ácidos
biliares.
CICLO
ENTEROHEPÁTICO

 Los ácidos biliares junto con colesterol son
excretado en la bilis hacia el intestino.
 Una parte es reabsorbida y llevada al hígado
nuevamente, cumpliendo el cicloenterohepático.
 Otra parte es degradada por enzimas de las
bacterias de la flora intestinal a coprostanol y
colestanol, principales esteroles de la materia fecal.