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LIC. NUTRICIÓN
QCA. BIOLÓGICA
PROGRAMA ANALITICO Y/O DE EXAMEN
Tema 6- Metabolismo de Lípidos. Digestión y absorción de
lípidos. Transporte de lípidos: Lipoproteínas, función e
importancia metabólica, lípidos que transportan, metabolismo.
Degradación de triacilglicéridos: lipasas, localización tisular y
regulación. Degradación de ácidos grasos: proceso de betaoxidación, localización celular, rendimiento energético,
regulación. Cuerpos cetónicos: síntesis, importancia
metabólica.
Tema 7- Metabolismo de Lípidos.
Biosíntesis de ácidos grasos, precursores, regulación.
Metabolismo del Colesterol: precursores de síntesis,
regulación, importancia clínica. Degradación de Colesterol:
ácidos biliares, función. Ciclo enterohepático.
Cuando la ingesta supera las necesidades
celulares
La Acetil-CoA proveniente de hidratos de carbono y
aminoácidos es utilizada para la síntesis de ácidos
grasos
Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados
como grasa de depósito (TAG)
Biosíntesis de ácidos grasos (palmítico)
Características generales
La biosíntesis de ácidos grasos (lipogénesis) de hasta
16 átomos de C tiene lugar en el CITOSOL
Es muy activa en hígado, glándula mamaria en lactancia,
tejido adiposo
Es un proceso endergónico: Utiliza ATP
Consume equivalentes de reducción : NADPH
(de Vía de las Pentosas)
Comienza a sintetizarse a partir del C 16 y finaliza en C1
Interviene un complejo multienzimático: Acido graso
sintasa
• Los intermediarios que se forman están unidos a una proteína
portadora de acilos (PTA)
• Los ácidos grasos se sintetizan a partir de acetil-CoA
proveniente principalmente de H. de C y en menor proporción
aminoácidos.
• La Acetil-CoA que se produce en mitocondria debe estar
disponible en citosol
• La membrana mitocondrial interna es impermeable a acetilCoA, éste se condensa con oxalacetato para dar citrato.
• El citrato sale de la mitocondria y permite disponer de AcetilCoA en citosol por acción de la enzima citrato liasa.
• La síntesis de ácidos grasos se realiza por adición sucesiva de
fragmentos de 2 C, hasta 16 C.
• La elongación de Ac. Grasos se realiza en el sistema microsomal
del RE liso y, en menor medida, en las mitocondrias
Transferencia de grupos acetilo
de mitocondria a citosol
Citrato
sintasa
Citrato
liasa
SÍNTESIS DE NOVO DE ÁCIDOS GRASOS
Precursores
Acetil-CoA y Malonil-CoA
Etapas
I) Formación de Malonil-CoA por la
Acetil-CoA carboxilasa (ACC)
II) Reacciones catalizadas por el
complejo multienzimático de la
Ácido graso sintasa (AGS)
Etapa I) Formación de Malonil-CoA
• Ocurre una carboxilación que utiliza HCO3- como
fuente de CO2.
• Interviene la enzima acetil-CoA carboxilasa que
usa biotina como coenzima.
• Es el principal sitio de regulación de la síntesis
de ac. Grasos.
7
REACCION Y REGULACIÓN DE
ACETIL-CoA CARBOXILASA
+
HCO3
-
ATP
ADP + Pi
+ H+
Acetil-CoA
carboxilasa
Acetil-CoA
Biotina
Malonil-CoA
(Vit B7)
Citrato
Forma
filamentosa
Monómero
Acetil-CoA
carboxilasa
Inactiva
Ac.G. de cadena
larga
Activa
COMIENZO Y PROCEDENCIA DE LOS CARBONOS DEL ACIDO GRASO
16 15 14
13
12 11 10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH
AcetilCoA
Malonil-CoA
Los C15 y C16 del Ac.Palmítico provienen de
ACETIL-CoA y los restantes de MALONIL-CoA
II) Reacciones catalizadas por el complejo
multienzimático de la
Ácido graso sintasa (AGS)
• Síntesis de ac. grasos de hasta 16 C
• La AGS esta formada por 2 subunidades
• El complejo incluye 7 enzimas
Formación de
ACETIL-EnzimaCondensante(EC)
1°) Adición
CoA-SHacetilo
HS-EC del grupo
S-EC
Acetil-CoA
Acetil
transacilasa
Acetil-EC
Acetil-CoA + HS-EC
Acetil-EC + CoA
Acetil transferasa
3°)CONDENSACIÓN DEL ACETILO DE EC CON
MALONILO DE ACP
Acetil-EC + Malonil-ACP
Acetoacetil-ACP + HS-EC +CO2
Enzima condensante
O
O
‖
‖
CO2-H2C-C- S-ACP + H3C-C- S-Econd
Malonil-ACP
Acetil-EC
O
O
‖
‖
CH3 -C- CH2 –C-SACP
CO2
Acetoacetil-S-ACP
El carboxilo del malonilo se separa como CO2.
Se separa el acetilo de la enzima condensante y
se une al carbono metileno del malonil-ACP.
PRIMERA REDUCCION
Acetoacetil-ACP + NADPH + H+
CH3 -C- CH2 –C-SACP
ll
ll
O
O
b-Cetoacil-reductasa
D-3-OH-butiril-ACP + NADP+
CH3 -C- CH2 –C-SACP
l
ll
OH
O
ETAPA DE DESHIDRATACION
D-3-OH-butiril-ACP
3-OH-acil deshidratasa
D2 -butenoil-ACP + H2O
CH3 –CH=CH –C-SACP
ll
O
CH3 -C- CH2 –C-SACP
l
ll
OH
O
H 2O
SEGUNDA REDUCCION
D2 butenoil-ACP + NADPH + H+
CH3 –CH=CH –C-SACP
ll
O
Butiril-ACP + NADP+
CH3 –CH2 – CH2 - C – SACP
ll
O
Enoil-ACPreductasa
1º CICLO
PROTEÍNA TRANSPORTADORA DE ACILOS (PTA ó ACP)
Ez. condensante
Acetocetoacil-ACP
Acetil-EC + Malonil-ACP
HS-EC + CO2
NADPH
NADP+
D-3-OH-butiril-ACP
Acetocetoacil-ACP
b-cetoacil-ACP
reductasa
D-3-OH-butiril-ACP
3-OH-acil-ACP
deshidratasa
NADPH
D2 butenoil-ACP
Condensación
1° Reducción
D2 butenoil-ACP
Deshidratación
NADP+
Butiril-ACP
Enoil-ACP
reductasa
2° Reducción
condensación
1° reducción
deshidratación
Repetición de
ciclos hasta 16 C
2° reducción
Balance de la Biosíntesis
La síntesis de AG es costosa en ATP
y poder reductor (NADPH + H+)
Biosíntesis de malonil-CoA
Reacción de:
Acetil-CoA carboxilasa
8 Acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 13 H+
Palmitato +8 CoA-SH + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+ + 6 H2O
citosol
mitocondria
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REGULACION
DE LA BIOSINTESIS de Ac. GRASOS
Citrato
Insulina
Citrato liasa
+
+
-
Acetil-CoA
Ac. Grasos de
cadena larga
Acetil-CoA
carboxilasa
Malonil-CoA
Carnitina
Aciltransferasa I
(Degradación de
Agrasos)
-
Palmitoil-CoA
-
Glucagón,
Adrenalina
ELONGACION DE LOS ACIDOS GRASOS
(de más de 16 C)
Elongación por adición de restos de 2 C tomando como precursores
Acetil-CoA ó Malonil-CoA
CH3 –(CH2)n- CO –SCoA
Acetil-CoA
Malonil-CoA
CH3 –(CH2)n+2- CO -SCoA
BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS MONOINSATURADOS
AG Monoinsaturados se sintetizan en el RE Liso
Intervienen desaturasas
Se forma una doble ligadura entre el C9 y el C10
O2
Palmitoil-CoA
(16)C
Estearil-CoA
(18)C
NADPH
O2
NADPH
2H2O
NADP
2H2O
NADP
Palmitoleil-CoA
(16:1 D9)C
Oleil-CoA
(18:1 D9)C
LOS ÁCIDOS GRASOS SINTETIZADOS SON
ALMACENADOS COMO TRIGLICÉRIDOS
ACIL-CoA
glucosa
Glicerol -3P
Tejido adiposo
aciltransferasas
Glicerol quinasa
Glicerol-3P
glicerol
Hígado, Riñón,
Intestino
Glándula mamaria
TRIACILGLICERIDOS
EN ADIPOCITO:
RESERVA
HÍGADO LA
EMPAQUETA
EN VLDL
SANGRE
METABOLISMO DEL COLESTEROL
¿Cuáles son las fuentes de Colesterol en el organismo?
Aporte con la dieta: habitual 300 mg colesterol/día
Síntesis endógena: 1 g colesterol/día
~ 50% se sintetiza en hígado
~ 50% se sintetiza en intestino,
gónadas, glándulas
suprarrenales, piel,
músculo y tej. adiposo
Contenido de Colesterol en los alimentos
(Ejemplos)
Los alimentos de origen vegetal NO POSEEN Colesterol

METABOLISMO
DEL COLESTEROL
El Colesterol…
¿Cómo ingresa
y sale
del Hígado?
-En el hombre, el Colesterol
No se degrada
-Ingresos y egresos deben
mantener un equilibrio
BIOSÍNTESIS DE COLESTEROL
Los 27 átomos de C provienen
de un único precursor
Origen de los átomos
de C del Colesterol
Acetato
Los C negros derivan del grupo
metilo del Acetato
Colesterol
Los C rojos derivan del carboxilo
del Acetato
BIOSÍNTESIS DE COLESTEROL
-Todos los átomos de carbono del colesterol provienen
del grupo acetilo de un Acil-CoA
-El agente reductor en las reacciones de biosíntesis es el
NADPH
- Los tejidos más activos en esta síntesis son: hígado,
intestino, corteza suprarrenal, gónadas, músculo, piel y
tejido adiposo
Síntesis de colesterol
Se divide en tres fases:
• Síntesis de isoprenos activados
• Condensación de los isoprenos para
formar escualeno.
• Conversión del escualeno en colesterol
BIOSÍNTESIS DE COLESTEROL
Fase I
• 1.- Formación de Hidroximetil glutaril-CoA (HMG-CoA)
(6 Carbonos) a partir de Acetil-CoA (2 Carbonos).
• 2.- Reducción de HMG-CoA a Acido Mevalónico
(Mevalonato) (6C) por la HMG CoA Reductasa
• 3.- Fosforilación y descarboxilación de Mevalonato para
dar Isopentenil-pirofosfato (IPP)
Acetatos
IPP
FASE II: Condensación
de los isoprenos
activos (5C) para dar
escualeno (30C)
FASE III
8-Ciclación de escualeno a
LANOSTEROL (30C) mediante la
escualeno monooxigenasa
9-Conversión de lanosterol a
COLESTEROL (27C)
Regulación de la Biosíntesis de Colesterol
Fosforilación reversible
hormona dependiente
+
Insulina
-
Glucagón
-
Acidos biliares
Colesterol
Mevalonato
HMG-CoA reductasa
Transcripción
-
Colesterol
HMG-CoA reductasa – fosforilada = INACTIVA
Medicamentos:
Estatinas
(Lovastatina)
LAS CÉLULAS TAMBIÉN OBTIENEN SU COLESTEROL MEDIANTE
ENDOCITOSIS DE LIPOPROTEÍNAS DE BAJA DENSIDAD MEDIADA POR EL
RECEPTOR DE LDL.
35
Para su almacenamiento, el colesterol se puede
esterificar con ácidos grasos
(Células y tejidos)
(HDL)
(Oleil-CoA- ACAT- o
Linoleil-CoA- LCAT-)
Destino del
colesterol dentro
del hepatocito
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CATABOLISMO Y EXCRECIÓN DE COLESTEROL
• Nuestro organismo NO TIENE LAS ENZIMAS para degradar al
ciclopentanoperhidrofenantreno.
• El hígado es el encargado de eliminarlo.
• La mayor parte en forma de ÁCIDOS BILIARES.
ETAPAS DE LA SÍNTESIS DE ACIDOS BILIARES
1) Hidroxilación 7 a de los esteroides precursores.
2) Modificación de la estructura de los anillos.
3) Acortamiento y oxidación de la cadena lateral.
4) Conjugación del ácido biliar con aminoácidos.
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Sales biliares y emulsión de
grasas
Sales biliares
Fase
hidrofóbica
Lipasa
pancreática
Triacilglicerol
es
Asociac.
con TG
Digestión
lipasa
Fase
hidrofílica
Acido cólico
SALES BILIARES
MICELAS
Colipasa: Péptido que forma complejo con lipasa
ACIDO
GRASO
SALES Y ACIDOS BILIARES
•
•
•
•
Contienen 24 C y 2 ó 3 hidroxilos
Son anfipáticos
Agentes emulsionantes
ACIDOS BILIARES PRIMARIOS
(Cólico y Quenodesoxicólico)
• ACIDOS BILIARES SECUNDARIOS (Desoxicólico y
Litocólico)
• SALES BILIARES: GLICINA Y TAURINA
(Glicocólico ó taurocólico)
12
41
• En hígado los ácidos biliares (AB) se conjugan con aminoácidos
y así pasan a la vesícula biliar.
Puesto que la bilis contiene una cantidad importante de Na+ y K+
y el pH es alcalino, los AB se encuentran como sales biliares (SB)
así llegan al intestino.
• En intestino las SB son en parte excretadas y en parte
reabsorbidas: CICLO ENTEROHEPÁTICO y enviadas nuevamente
al hígado.
• Lo que no se absorbe sufre en intestino la acción de bacterias
de la flora normal.
• Se producen COPROSTANOL Y COLESTANOL  isómeros que
representan los esteroles de materia fecal.
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CONTROL DE LOS NIVELES DE COLESTEROL SÉRICO
(Resinas)
43
Bibliografia
1- BLANCO A., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 8a edic., Bs. As. (2007).
2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).
3- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los
Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis.
4- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona
(2010).