METABOLISMO DE LOS LIPÍDOS BIOQUÍMICA II Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ.

METABOLISMODE LOS LIPÍDOS

BIOQUÍMICA II

Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

UTILIZACIÓN DE LAS GRASAS Y EL COLESTROL

• Los triacilgliceroles (triglicéridos, grasa o grasa neutra) son los lípidos más abundantes (90%) en los organismos vivos.

• La utilización de las grasas (en animales) está relacionada con el metabolismo de las lipoproteínas al igual que el colesterol.

• Los triacilgliceroles (TAG) se almacenan en los adipocitos (células especializadas del tejido adiposo) en forma de glóbulos gigantes de grasa.

• Los TAG se encuentran en las semillas de las plantas mayormente en forma de aceites líquidos (ácidos grasos insaturados) y proporcionan energía al embrión.

• Los TAG son la principal reserva de energía, amortiguador de golpes de los órganos y aislante térmico.

• La oxidación (β-oxidación) de los ácidos grasos constituye la principal fuente de energía para muchos tejidos animales.

• El cerebro no utiliza a los ácidos grasos como fuente de energía ( sólo glucosa) pero puede adaptarse a emplear los cuerpos cetónicos provenientes de los lípidos.


DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LAS GRASAS


DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LAS GRASAS

• Los TAG proceden de la alimentación, la biosíntesis de novo (hígado) y de las reservas de los adipocitos .

• La insolubilidad en los medios acuosos es el principal problema para la digestión, absorción y transporte de los lípidos de la dieta.

• Las sales biliares (detergentes, sintetizados en el hígado y almacenados en la vesícula biliar) son importantes para la digestión y absorción de los lípidos a través de la mucosa intestinal.

• La molécula de la sal biliar tiene superficies hidrófobas e hidrófilas (anfipatía) y le permite orientarse en una interface aceite-agua de tal manera que la superficie hidrófoba esté en contacto con la fase apolar y la hidrófila con el agua. Esta acción detergente emulsiona los lípidos y da lugar a la formación de micelas, que permite el ataque de la lipasa pancreática (enzima hidrosoluble) la cual degrada a las grasas en una mezcla de glicerol, ácidos grasos, monoacilgliceroles y diacilgliceroles.

• La colipasa (proteína pequeña), ayuda en la fijación de la lipasa pancreática en la interface lípido-agua del complejo. Este cofactor activa a la enzima y es producido también por el páncreas.

• Las grasas con abundantes ácidos grasos insaturados (ácido oleico y linoleico) se absorben con facilidad, mientras que los lípidos con abundantes ácidos grasos saturados (ácido palmítico y esteárico) se digieren y absorben lentamente. Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

ACCIÓN DE LAS SALES BILIARES


LIPASA PANCREÁTICA

TAG

COLIPASA

INTERFACE LÍPIDO-AGUA GOTAS EMULSIONADAS

SALES BILIARES

MECANISMO DE ACCIÓN DE LA LIPASA PANCREÁTICA:

2 AGs + 2 - MAG

Lipasa pancreática

Emulsión aceite - agua

Absorción por las células de la

mucosa

TAG (de la dieta)

2 ATP

TAG

Linfa

Sangre

Tejidos

Formación de quilomicrones


TRANSPORTE DE LAS GRASAS A LOS TEJIDOS

Clasificación y funciones de las lipoproteínas

• Las familias de lipoproteínas se clasifican en función de su densidad.

• Las lipoproteínas humanas contienen apoproteínas (se sintetizan en el hígado y en las células de la mucosa intestinal) en un total de 9 principales.

• Debido a que los lípidos tienen una densidad menor que las proteínas, el contenido de lípido de una lipoproteína está inversamente relacionada con su densidad (más lípido, menos densidad).

• La clasificación estándar se realiza en orden creciente de densidad: quilomicrones, lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), lipoproteínas de densidad intermedia (IDL), lipoproteínas de baja densidad (LDL), lipoproteínas de alta densidad (HDL) y lipoproteínas de muy alta densidad (VHDL) .

• Las lipoproteínas tienen forma esférica, las partes hidrófobas (lípidos y aminoácidos apolares) forman un núcleo interno y las estructuras hidrófilas y los grupos de cabeza polar de los fosfolípidos se encuentran en el exterior.Q.F. FREDY MARTOS RODRÍGUEZ

ESTRUCTURA GENERAL DE UNA LIPOPROTEÍNA PLASMÁTICA


LIPOPROTEÍNAS


LIPOPROTEÍNAS Y APOPROTEÍNAS


LIPOPROTEÍNA LDL


LIPOPROTEÍNA HDL



Clasificación y funciones de las lipoproteínas

• Las apolipoproteínas o apoproteínas poseen actividades bioquímicas específicas, así la apo C-II activa la hidrólisis de los TAG por la lipoproteín lipasa, su déficit ocasiona elevadas concentraciones de TAG en sangre y el déficit de apo E con Alzheimer.

• Las lipoproteínas mantienen solubilizados unos 500mg de lípidos totales por 100mLde sangre, de los 500mg, 120mg son TAG, 220mg son colesterol y 160mg son fosfolípidos (fosfatidilcolina y fosfatidiletanolamina).

Transporte y utilización de las lipoproteínas

• Los quilomicrones transportan la grasa de la dieta desde el intestino a los tejidos periféricos (corazón, músculo y tejido adiposo).

• Las VLDL transportan los TAG desde el hígado a los tejidos periféricos.

• Los TAG de los quilomicrones y de las VLDL se hidrolizan a glicerol y ácidos grasos en la superficie interna de los capilares de los tejidos periféricos, esta hidrólisis se da porque la apoproteína C-II activa a la lipoproteín lipasa.


Unión de un quilomicrón a la lipoproteína lipasa en la superficie interna de un capilar


Transporte y utilización de las lipoproteínas

• Los ácidos grasos libres se absorben por las células próximas y los demás (insolubles) se unen con la albúmina sérica para transportarse a células más distantes. Los ácidos grasos absorbidos se catabolizan para generar energía (ATP) o para volverse a sintetizar en TAG (células adiposas).

• Los quilomicrones y las VLDL se degradan para dar restos con abundantes proteínas: VLDL originan las IDL y los quilomicrones originan restos de quilomicrones. Las IDL y los restos de quilomicrones son captados por el hígado (receptores específicos) y degradados por los lisosomas hepáticos. Las LDL se sintetizan a través de las IDL mediante la apoproteína B-100.

• Las LDL son la principal forma de transporte (aporte) de colesterol a los tejidos.

• Las HDL devuelven el exceso de colesterol de los tejidos al hígado para su metabolismo o excreción.

• El hígado es el órgano de síntesis de las apolipoproteínas y una cirrosis hepática crónica produce una acumulación de grasa en este órgano (hígado graso).


TRANSPORTE DE LAS GRASAS Y EL COLESTROL


TRANSPORTE Y UTILIZACIÓN DEL COLESTEROL

La concentración elevada de colesterol en la sangre predispone a la cardiopatía (placas ateroscleróticas que son depósitos de grasa que recubren las superficies internas de las arterias coronarias).

• El colesterol en las lipoproteínas se encuentran en forma de colesterol libre y como ésteres de colesterol.

• La esterificación del colesterol se produce entre el hidroxilo del colesterol y un ácido graso de cadena larga (insaturado).

• Los ésteres de colesterol se sintetizan en el plasma a partir de colesterol, una cadena acilo de una fosfatidilcolina y la enzima lecitina colesterol aciltransferasa (LCAT).

• Los ésteres de colesterol son más hidrófobos que el propio colesterol.

• La LDL contiene la mayor cantidad de colesterol. El colesterol libre y el éster de colesterol de las LDL son los ⅔ del colesterol plasmático (el colesterol plasmático total se sitúa entre 130 y 260mg/100mL del plasma humano, siendo las concentraciones ideales entre 160-200mg/100mL).



EL RECEPTOR DE LDL Y LA HOMEOSTASIA DEL COLESTEROL

• Las células captan colesterol del medio extracelular mediante endocitosis mediada por receptor (receptor de LDL). La LDL se une a su receptor (agrupado en un hoyo revestido o invaginación) mediante la identificación de la apo B-100 por parte del receptor. La membrana plasmática se fusiona en la proximidad del complejo LDL-receptor, y el hoyo revestido se convierte en una vesícula endocitócica. Varias de estas vesículas revestidas de clatrina se fusionan para formar el endosoma. El endosoma se une con un lisosoma , con lo que se pone al complejo LDL-receptor en contacto con las enzimas hidrolíticas del lisosoma. La apo B-100 se hidroliza a aminoácidos, los ésteres de colesterol se hidrolizan a colesterol libre y el receptor se recicla y vuelve a la membrana plasmática para captar más LDL.

• Gran parte de colesterol liberado se desplaza al retículo endoplásmico para la síntesis de las membranas.


RECEPTOR LDL-COLESTROL



EL RECEPTOR DE LDL Y LA HOMEOSTASIA DEL COLESTEROL

• El colesterol internalizado cumple 3 efectos reguladores:

- Inhibe a la hidroximetil-glutaril-CoA reductasa (HMG-CoA reductasa). Suprime la síntesis endógena de colesterol

- Activa la acil-CoA: colesterol aciltransferasa (ACAT). Sintetiza ésteres de colesterol.

- Regula la síntesis del propio receptor LDL. Impide la captación de colesterol extracelular, por las células, en cantidades superiores a las necesarias.

• El exceso de colesterol extracelular se acumula porque no tiene otro lugar a donde ir (obesidad).

• Para la regulación de las concentraciones de colesterol se emplea los inhibidores de HMG-CoA reductasa (estatinas: atorvastatina, lovastatina, fluvastatina, etc.). Estos inhibidores deprimen la biosíntesis de novo de colesterol y aumenta la producción de receptores LDL.



COLESTEROL LDL Y ATEROSCLEROSIS

• Las LDL se oxidan con facilidad formando las LDL oxidasas.

• La LDL se capta por un tipo de leucocito que se acumula en los lugares de la lesión arterial. La captura se produce a través de un receptor de eliminación, el cual capta a las LDL oxidasas sin control y convirtiendo a los leucocitos en unas especies rellenas de colesterol denominadas células espumosas. Estos hechos tienen un efecto quimiotáctico y hacen que migren más leucocitos a estos lugares y que acumulen más colesterol. Las células espumosas se endurecen y forman una placa , denominándose a este transtorno aterosclerosis, finalmente obstruye vasos sanguíneos clave causando infarto de miocardio o ataques cardiacos.


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