Digestión de los lípidos · 2017-05-29 · Digestión de los lípidos El 90% de los lípidos de...
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Digestión de los lípidos El 90% de los lípidos de la dieta está conformado por triacilglicéridos. El 10% restante está compuesto por fosfolípidos, colesterol, ésteres de colesterol y ácidos grasos libres O ║ R2 ─ C─ O ─ C─H O ║ CH 2 – O ─ C ─ R3 O ║ CH 2 – O─C─ R1 Colesterol Triacilglicéridos O ║ R 2 ─ C ─ O─ C ─ H O ║ CH 2 – O ─ P — O │ O - O ║ CH 2 – O─C─ R 1 OH ǀ HO ǀ OH ǀ ǀ OH ǀ OH Fosfatidilinositol
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Digestión de los lípidos El 90% de los lípidos de la dieta está conformado por triacilglicéridos. El 10% restante está
compuesto por fosfolípidos, colesterol, ésteres de colesterol y ácidos grasos libres
O
║
R2 ─ C─ O ─ C─H
O
║
CH2 – O ─ C ─ R3
O
║
CH2 – O─C─ R1 Colesterol
Triacilglicéridos
O
║
R2 ─ C ─ O─ C ─ H
O
║
CH2 – O ─ P — O
│
O-
O
║
CH2 – O─C─ R1
OH ǀ
HO ǀ
OH ǀ
ǀ OH
ǀ OH
Fosfatidilinositol
O
║
R2 ─ C ─ O─ C ─ H
O
║
CH2 – O ─ P ─O ─ CH2CH2NH3+
│
O-
O
║
CH2 – O─C─ R1
Fosfatidiletanolamina
O
║
R2 ─ C ─ O─ C ─ H
O
║
CH2 – O ─ P ─O ─ CH2CH2N(CH3)3+
│
O-
O
║
CH2 – O─C─ R1
Fosfatidilcolina (lecitina)
En el intestino delgado, las sales biliares (taurocolato y glicocolato) emulsifican a los lípidos,
formando micelas.
La lipasa pancreática cataliza la hidrólisis de los triacilglicéridos, produciendo una mezcla de 2-monoacilglicéridos
(2-MAG) y ácidos grasos libres (AGL). La actividad de la enzima se optimiza cuando se encuentra en la interfase
lípido-agua, para lo cual debe formar un complejo con otra proteína, la colipasa pancreática, la cual posee un
segmento de residuos hidrofóbicos que se asocian cerca del sitio activo de la lipasa pancreática.
O
║
H─ C ─ O ─ C─ R2
CH2 – O ─H
CH2 – O─H
O
║
HO ─ C ─ R3
O
║
HO─C─ R1
O
║
H─ C ─ O ─ C─ R2
O
║
CH2 – O ─ C ─ R3
O
║
CH2 – O─C─ R1
Lipasa pancreática
Colipasa pancreática + +
Los AGL y los 2-MAG monoglicéridos son absorbidos hacia los enterocitos. Una vez en el
citoplasma,
los AGL se unen a la proteína transportadora I-FABP (del inglés Free Acid Binding Protein) para
sintetizar triacilglicéridos, fosfolípidos o ésteres de colesterol.
2-MAG + AGL
TAG
TAG
+ Apolipoproteínas
+ Colesterol
Quilomicrones
Sistema linfático
y torrente sanguíneo TAG AGL + Glicerol
Enterocito
Capilares sanguíneos de
tejido adiposo y tejido muscular
Glicerol
Hepatocito
Lipoprotein-lipasa
TAG
AGL + Glicerol
AGL
Oxidación
Adipocitos
Myocitos
Sistema linfático
y torrente sanguíneo
TAG AGL + Glicerol
Oxidación
Reesterificación
VLDL
Tejidos AGL
+
Glicerol
Tejidos
Albúmina
H─ C ─ O ─H
CH2 – O ─H
CH2 – O─H
O
║
HO ─ C ─ R3
O
║
HO─C─ R1
O
║
H─ C ─ O ─ C─ R2
O
║
CH2 – O ─ C ─ R3
O
║
CH2 – O─C─ R1
Lipoprotein-Lipasas + +
O
║
HO─C─ R2 +
3H2O
H─ C ─ O ─H
CH2 – O ─H
CH2 – O─H ATP ADP
Glicerol quinasa
H─ C ─O─H
CH2–O─PO32−
CH2–O─H NAD+
NADH
Glicerol fosfato deshidrogenasa
O ═ C
CH2–O─PO32−
CH2 – O─H
O
║
R ─ C ─O−
Activación de los ácidos grasos
ATP O
║
R ─ C ─AMP
PPi HS-CoA
AMP
Acil-CoA sintetasa
O
║
R ─ C ─S-CoA
Aciladenilato Acil-CoA
Hidrólisis de los triacilglicéridos
El glicerol se
convierte en
fosfato de
dihidroxiacetona
Acil-CoA sintetasa
O
║
R ─ C ─S-CoA
O
║
R ─ C ─S-CoA CH3 H O
ǀ ǀ ║
H3 C─ +N ─CH2─C─CH2─C─O−
ǀ ǀ CH3 OH
Membrana mitocondrial interna
CH3 H O
ǀ ǀ ║
H3 C─ +N ─CH2─C─CH2─C─O−
ǀ ǀ CH3 O ǀ R—C ═ O
HS-CoA
HS-CoA
Transporte de ácidos grasos a la matriz mitocondrial
Citosol
CARNITINA
ACIL-CARNITINA
ACIL-CARNITINA
CARNITINA
β- OXIDACIÓN
Matriz mitocondrial
Carnitina-acil-transferasa
Carnitina-acil-transferasa
CH3 H O
ǀ ǀ ║
H3 C─ +N ─CH2─C─CH2─C─O−
ǀ ǀ CH3 OH
CH3 H O
ǀ ǀ ║
H3 C─ +N ─CH2─C─CH2─C─O−
ǀ ǀ CH3 O ǀ R—C ═ O
O
ω β α ║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ C─S-CoA
Visión general de la β-oxidación de los ácidos grasos
O
ω β α ║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH ═ CH─ C─S-CoA
Etapa 1: Deshidrogenación en los carbonos alfa y beta
HO O
ω ǀ ║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH ─ CH2─ C─S-CoA β α
Etapa 2: Hidratación en los carbonos alfa y beta
O O
ω ║ ║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─C ─ CH2─ C─S-CoA β α
Etapa 3: Oxidación del beta hidroxilo formado en la etapa 2
O
ω ║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─C ─S-CoA β
Etapa 4: Ruptura del enlace alfa-beta y unión de una molécula
de coenzima A al carbono beta.
O ǁ
CH3─ C─S-CoA +
FAD
FADH2
Acil CoA deshidrogenasa
H2O Enoil CoA hidratasa
∆2 Trans- enoil CoA
3-Hidroxiacil-CoA
Beta oxidación paso a paso
O
ω β α ║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ C─S-CoA
O
ω β α ║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH ═ CH─ C─S-CoA
HO O
ω ǀ ║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH ─ CH2─ C─S-CoA β α
3-Hidroxiacil-CoA
NAD+
NADH + H+
3-Hidroxiacil-CoA
deshidrogenasa
3-Oxoacil-CoA
O ǁ
CH3─ C─S-CoA +
HS-CoA Acetil-CoA-
acetiltransferasa
HO O
ω ǀ ║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH ─ CH2─ C─S-CoA β α
O O
ω ║ ║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─C ─ CH2─ C─S-CoA β α
O
ω ║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ C ─S-CoA β
Acil-CoA (n-2)
O
║ H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ C─S-CoA 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
O
║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─C─S-CoA
O
║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─C─S-CoA
O
║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─ C─S-CoA
O
║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─CH2 ─CH2─ C─S-CoA
O
║
H3C─CH2 ─CH2─ CH2 ─CH2─C─S-CoA
O
║
H3C─CH2 ─CH2─ C─S-CoA
O
║
H3C─C ─S-CoA
Beta oxidación de ácidos grasos con número par de carbonos
Acetil-SCoA
HSCoA
Acetil-SCoA
HSCoA
Acetil-SCoA
HSCoA
Acetil-SCoA
HSCoA
Acetil-SCoA
HSCoA
Acetil-SCoA
HSCoA
Acetil-SCoA
HSCoA
Beta oxidación de ácidos grasos con número de carbonos IMPAR
CH3 І CH2 І C ═ O І S-CoA
CO2
CH3 І CH—COO−
І C ═ O І S-CoA
O ǁ CH2—C—SCoA
І
CH2—COO−
Propionil-CoA carboxilasa
Propionil-CoA Metilmalonil- CoA Succinil- CoA
Metilmalonil CoA-mutasa
O
║ CH2─CH2 ─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─C─S-CoA 8 7 6 5 4 3 2 1
H3C─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2 18 17 16 15 14 13 12 11
C = C
H H
O
║ CH2─ C─S-CoA 2 1
H3C─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2 12 11 10 9 8 7 6 5
C = C
H H
3 Acetil CoA
O
║ C─S-CoA 1
H3C─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2 12 11 10 9 8 7 6 5 4
C = C
H
H
∆3, ∆2 –enoil-CoA isomerasa
6 Acetil CoA
3 etapas de beta oxidación
5 etapas de beta oxidación
Beta oxidación de ácidos grasos monoinsaturados
Cis ∆3 dodecenoil CoA
Trans ∆2 dodecenoil CoA
O
║
R─ CH2 ─CH2─C─OH
O
║
R─ CH2 ─C─H
O
║
R─ CH2 ─C─O−
O
║
R─ C ─H
O
║
R─ C ─O
−
H2O2
H2O
CO2
H2O2
H2O
CO2
NAD+
NADH + H+
NAD+
NADH + H+
Ácido graso n-1
Ácido graso n-2 1
1
2 2
1: Ácido graso peroxidasa
2: Aldehido deshidrogenasa
Alfa oxidación
