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LIC. Y PROF. CS BIOL – LIC. BIOTECNOLOGÍA
QCA. BIOLÓGICA
PROGRAMA ANALITICO Y/O DE EXAMEN
Bolilla 7 METABOLISMO DE LÍPIDOS II
•Metabolismo de lípidos II.
•Biosíntesis de ácidos grasos saturados. Regulación. Requerimiento
energético.
•Elongación de ácidos grasos.
•Desaturación de ácidos grasos. Acidos grasos esenciales.
•Biosíntesis de Triacilglicéridos, Fosfoglicéridos: precursores y
enzimas.
•Metabolismo del Colesterol. Regulación. Excreción.
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
Intervienen otras enzimas pero el mecanismo es idéntico a la síntesis de Palmitato
El transportador de acilos es la HS-CoA en lugar de PTA
CH3 –(CH2)n- CO –SCoA
Acetil-CoA
Malonil-CoA
CH3 –(CH2)n+2- CO -SCoA
Elongación de Ácidos Grasos
Sistema microsomal (RE liso)
Tioquinasa
Palmitato (16C) + CoA-SH + ATP
Palmitoil-CoA
Elongasa
Activación del AG
Donación de 2C
por Malonil-CoA
(Palmitoil-CoA, 16C)
Reductasa
Deshidratasa
Reducción
Deshidratación
Reducción
NAPH dador de
hidrógenos
Reductasa
(estearoil-CoA, 18C)
Elongación de
Ácidos Grasos
Sistema mitocondrial
Activación del AG
Donación de 2C
por Acetil-CoA
deshidratasa
Reducción
Deshidratación
Reducción
NADH ó NAPH
dador de
hidrógenos
Síntesis de Ácidos Grasos Monoinsaturados
C16 palmitoil-CoA
Δ9-desaturasa
C16 Δ9-palmitoleil-CoA
Desaturación de AG
en los VERTEBRADOS
Transferencia de electrones
en la membrana del
RE liso
En PLANTAS ocurre en el estroma del cloroplasto
con Ferredoxina como dador de electrones
Elongación
Desaturación
Desaturación
Elongación
Desaturación
(Solo en plantas)
Acidos grasos
esenciales
Desaturación
(Solo en plantas)
Desaturación
Elongación
Desaturación
Síntesis de
Acs. Grasos
de cadena
más larga
(18C y más) y
de Acs.
Grasos
insaturados.
• Los vegetales tienen las enzimas necesarias para
producir insaturaciones desde la posición 9 del ácido
graso hacia el carbono w (metilo terminal).
• Por ejemplo, a partir del ácido oleico pueden sintetizar
los ácidos: linoleico (18:2, D9,12) y linolénico (18:3, D
9,12,15).
• Los mamíferos no pueden sintetizarlos y por ello se
consideran a los mismos, ácidos grasos esenciales
debiendo ser provistos por la dieta.
• El ácido araquidónico (20:4 D5, 8, 11, 14) es
parcialmente indispensable ya que el organismo puede
sintetizarlo si dispone de ácido linoleico.
• En animales la nueva doble unión se introduce entre la
ya existente, en la porción de cadena proximal al grupo
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carboxilo.
FUNCIONES BIOLOGICAS DE AG POLI-INSATURADOS
- SON AG ESENCIALES EN MAMÍFEROS
- INTEGRAN LÍPIDOS ESTRUCTURALES EN LAS CÉLULAS
 MEMBRANAS
- SON PRECURSORES DE PROSTAGLANDINAS,
TROMBOXANOS Y LEUCOTRIENOS
- PARTICIPAN EN LA CONSTRUCCIÓN DE LOS ÉSTERES
DE COLESTEROL EN PLASMA SANGUÍNEO.
- SE GENERAN ISÓMEROS TRANS EN EL PROCESO DE
HIDROGENACIÓN DE ACEITES NATURALES 
LDL
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LOS LÍPIDOS
Se pueden clasificar por la
complejidad de sus moléculas:
Simples
Ácidos grasos libres
Triglicéridos
Ceras
Lípidos
Complejos
Fosfoglicéridos
Glicolípidos
Lipoproteínas
Asociados
Esteroides
Terpenos
Prostaglandinas
Fosfoglicérido
Colesterol
Triglicéridos - función
Reserva de energía
Fuente o depósito de energía
Biosíntesis de triglicéridos
Vía Glic.
(Fracción microsomal del RE liso)
GLUCOSA
(Tej. adiposo,
músculo)
Activación de Glicerol a Glicerol-3P
GLICEROL
GliceroQuinasa
ATP
(hígado,
riñón,
intestino,
gl. mamaria)
Activación de AG a Acil-CoA (tioquinasa)
ADP
Triglicéridos
Fosfoglicéridos
Biosíntesis de
Triglicéridos
Ac. Fosfatidico
fosfatasa
Unión del grupo de
cabeza polar (serina,
colina, etanolamina,
etc.)
Acil transferasa
FOSFOGLICÉRIDOS
TRIACILGLICÉRIDOS
Regulación hormonal
de la síntesis de
Triglicéridos
Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap 21
Órgano espermaceti en el cachalote
Síntesis y reserva de Triacilglicéridos
como ventaja adaptativa (flotabilidad)
En animales que hibernan
Los Triacilglicéridos –única fuente de energía durante la hibernación
Esquema General de la movilización de
Triglicéridos en Vegetales
TRIACILGLICERIDOS
OLEOSOMAS
Lipasas
GLICEROL + AC. GRASOS
CITOSOL
GLIOXISOMAS
b-oxidación
C.GLIOX.
Glicólisis
Gluconeogénesis
SACAROSA
MALATO
SUCCINATO
Acetil- CoA
C.Krebs
MITOCONDRIA
NADH
FADH2
ATP
Esquema General de la movilización de
Triglicéridos en Animales
TRIACILGLICERIDOS
ADIPOCITOS
Lipasas
GLICEROL + AC. GRASOS
HIGADO
Gluconeogénesis
HIGADO, MUSCULO, ETC
NADH
FADH2
Glicólisis
Cadena
Respiratoria
ATP
b-oxidación
Acetil- CoA
C.Krebs
Biosíntesis de Fosfolípidos
Estructuras:
• Cabeza polar (fosfato + alcohol)
• Cola hidrófoba (ácidos grasos)
• Esqueleto Básico: Glicerol ó Esfingosina
Acido fosfatídico
Esfingosina
Glicerofosfolípidos
• Fosfatidiletanolamina
• Fosfatidilcolina
• Fosfatidilserina
OH-CH2-CH2-NH3
OH-CH2-CH2-N(CH3)3
OH-CH--NH3
COO-
• Fosfatidilinositol
• Fosfatidilglicerol
OH-CH2-CH—CH2OH
OH
• Cardiolipina
fosfatidilglicerol
Biosíntesis de Glicerofosfolípidos
2 estrategias diferentes
• Activación del esqueleto hidrófobo
Acido fosfatídico + CTP
CDP-diacilglicerol + PPi
• Activación de la cabeza polar
Fosforilcolina + CTP
CDP-colina + PPi
1,2 Diacilglicerol
Biosíntesis de Fosfolípidos
Esquema de interrelación
EUCARIOTAS Y
PROCARIOTAS
EUCARIOTAS
Glicerol-3-P
ATP
Diacilglicerol
EUCARIOTAS
DHAP
2 Acil-CoA
Triacilglicerol
Acil-CoA
ACIDO
FOSFATIDICO
CTP
Otros Fosfolípidos
Inositol
Fosfatidilinositol
CDP-diacilglicerol
Serina
G3P
Fosfatidilserina
ATP
Etanolamina
CTP
Fosfatidil glicerol
Fosfatidiletanolamina
Cardiolipina
DAG
Colina
ATP
CTP
Fosfatidilcolina
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
¿Qué funciones cumple el Colesterol?
Constituyente
de las membranas
biológicas:
relación con
la fluidez
¿Qué funciones cumple el Colesterol?
Precursor de importantes biomoléculas
Hormonas
esteroidales
COLESTEROL
Vit D
Ácidos
Biliares
COLESTEROL
Estructura química
Repasemos…….
Ciclopentanoperhidrofenantreno
Colesterol
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
Etapas generales:
• Formación de Hidroximetil glutaril-CoA (HMGCoA) a partir de Acetil-CoA (6C)
• Conversiòn de HMG-CoA en Escualeno
(30 carbonos)
• Conversión de Escualeno en Colesterol
a través de 20 reacciones (30 carbonos)
BIOSÍNTESIS DE COLESTEROL
-Todos los átomos de carbono del colesterol provienen
del grupo acetilo de un Acil-CoA
-Las enzimas que participan son citoplasmáticas con la
excepción de una (escualeno oxidasa) que es
microsomal (Retículo endoplásmico)
-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
BIOSÍNTESIS DE COLESTEROL
• Las etapas en la ruta de biosíntesis de colesterol que se
pueden agrupar en 2 Estadios:
Estadio I
• 1.- Formación de Hidroximetil glutaril-CoA (HMG-CoA)
a partir de Acetil-CoA (6 Carbonos)
• 2.- Reducción de HMG-CoA a
Acido Mevalónico (Mevalonato) (6C)
• 3.- Fosforilación y descarboxilación de Mevalonato para
dar Isopentenil-pirofosfato (IPP)
Estadio I : Acetatos
IPP
BIOSÍNTESIS DE COLESTEROL
Estadio I : Acetatos
Precursor
AcetoacetilCoA (4C)
IPP
2 Acetil-Co
Tiolasa
Acetoacetil- CoA
HMG-CoA
sintasa
(citosol)
Acetil-CoA
+ H 2O
HMG-CoA (6C)
2 NADPH + 2H+
CoA-SH + 2NADP+
Cuerpos
cetónicos
Isopentenil-piroFosfato (IPP)
HMG-CoA reductasa (RE
liso)
Enzima reguladora
Mevalonato (6C)
Farnesil-PP
Intermediario de la
síntesis de carotenoides,
escualeno y de la
biosíntesis de esteroles.
Es también un sustrato
en la adición de un grupo
farnesilo a las proteínas.
Estadio II
BIOSÍNTESIS DE COLESTEROL
4-Isomerización del IPP para dar Dimetilalil-pirofosfato (5C)
(catalizado por la isomerasa)
5-El IPP (5C) y el Dimetilalilpirofosfato (5C) se condensan para
formar el Geranil-pirofosfato (10C)(catalizado por la transferasa).
6-Se condensa una segunda molécula de IPP con el geranilpirofosfato para formar Farnesil-pirofosfato (15C)(catalizado por
la transferasa).
7-La escualeno sintetasa cataliza la condensación de dos
moléculas de Farnesil-pirofosfato, formando la molécula de
ESCUALENO (30 C)
Estadio II (cont.)
8-Ciclación de Escualeno a LANOSTEROL (30C) mediante la
escualeno monooxigenasa
9-Conversión de Lanosterol a COLESTEROL (27C)
Estadio II : IPP
Colesterol
IPP
DPP
Estadio II
GPP
Desde IPP a COLESTEROL
FPP
8 y 9)- Conversión de Escualeno (30 C)
en Colesterol ( 27 C)
a través de 20 reacciones
Escualeno
Lanosterol
COLESTEROL
IPP
FPP
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)
Regulación de la Biosíntesis de Colesterol
X: metabolitos del Colesterol, sin identifcar
Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap 21
Esterificación del colesterol intracelular
en células y tejidos
Colesterol
acil CoA-Colesterol
Transferasa (ACAT)
Acil-CoA
CoA-SH
Ester de Colesterol
Esterificación del colesterol
en las Lipoproteínas (HDL)
Colesterol
Fosfatidilcolina (lecitina)
Lecitin colesterol Acil
Transferasa (LCAT)
Ester de
Colesterol
Lisofosfatidilcolina
Localización subcelular del metabolismo lipídico
Comparación entre las células de animales vertebrados, levaduras y células vegetales
La síntesis de ácidos grasos ocurre en el compartimento donde la relación [NADPH] / [NADP+] es alta.
Lehninger A. L., 4ª Edic. 2007– Cap 21
METABOLISMO DE LIPIDOS
VEGETALES
OLEOSOMAS
semillas pequeñas > grasas
(+ livianas)
semillas grandes > ch < grasa.
MEMBRANAS
GLIOXISOMAS: C.Glioxilato: Ac.GR
en AZ >>> en semillas ricas en
grasas y en esporas de hongos
(Ac.grasos de oleosomas)
PEROXISOMAS: b-Oxidación
(>>>ác.grasos de membranas)
ADIPOCITOS
ANIMALES
DIETA
<<<MEMBRANAS
MITOCONDRIAS: b-Oxidación
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).