METABOLISMO DE LIPIDOS
Extenso grupo de biomoléculas
químicamente distintas.
Su característica principal es su
insolubilidad en agua y solubilidad en
solventes orgánicos (Apolares e
hidrofóbicos).
LIPIDOS
Tipos de lípidos
• Ácidos grasos
• Triglicéridos: Esteres del glicerol con ácidos grasos
(aceites y grasas)
• Fosfolípidos
• Glicolípidos
• Ceras: esteres de un alcohol de cadena larga con un ácido
graso de cadena larga
• Otros lípidos: Esteroles, Terpenos, Vitaminas liposolubles,
Pigmentos liposolubles
Funciones de los lípidos
• fuente de energía (almacenaje)
• componentes estructurales de membranas
• fuente de ácidos grasos esenciales
• fuente de vitaminas liposolubles
• formación de hormonas
• pigmentos y mensajeros intracelulares
Catabolismo de los lípidos
• Un mamífero contiene entre un 5% y un 25%,
o más, de su peso corporal en forma de
lípidos.
• Hasta un 90% de estos lípidos están en
forma de triacilgliceroles.
• En los sistemas animales, la grasa se
almacena en unas células especializadas, los
adipocitos.
A.- Digestión y absorción de las
grasas
• Los triacilgliceroles provienen de :
la alimentación
las reservas en los adipocitos
y la biosíntesis
Alimentación:
• La mayor parte de la digestión de los
lípidos provenientes de la alimentación se
produce por la acción de la lipasa
pancreática.
• Lipasa pancreática es una enzima que
requiere calcio y que cataliza una reacción
en una interfase aceite-agua. (Micelas).
• Los productos de la digestión son el
glicerol y ácidos grasos libres
• Estos productos absorbidos por la mucosa
intestinal se recombinan en
triacilgliceroles, los cuales se combinan
con apoproteínas para formar
lipoproteínas
• Estos complejos son los encargados del
transporte a los tejidos, ya sea para el
almacenamiento de energía o para su
oxidación.
Adipocitos:
• El primer paso, la degradación de la grasa
a glicerol y ácidos grasos, se regula
hormonalmente.
• El glucagón (durante el ayuno) o la
adrenalina (en situaciones de estrés),
activan la adenilato ciclasa, la que a su
vez activa la proteína quinasa.
• La proteína quinasa, activa por
fosforilación a la enzima triacilglicerol
lipasa, quien cataliza la hidrólisis.
• Los productos de la hidrólisis salen del
adipocito por difusión pasiva y llegan al
plasma sanguíneo, en donde los ácidos
grasos se unen a la albúmina.
• Finalmente se liberan de la albúmina y se
captan por los tejidos también a través de
difusión.
1. Activación de los ácidos grasos, es decir grupo
carbonilo (membrana externa de la mitocondria).
2. Transporte de los ácidos grasos al interior de la
mitocondria.
3. - oxidación, es decir la oxidación escalonada de la
cadena carbonada : - Oxidación (FAD)
- Hidratación
- Oxidación (NAD+)
- Lisis
B.- Oxidación de los ácidos grasos.
1.- Activación de los ácidos grasos
• Activación del grupo carbonilo
por el ATP para producir un
acil adenilato, con la liberación
simultánea de pirofosfato.
• A continuación, el grupo
carbonilo activado es atacado
por el grupo tiol de la CoA, con
lo que desplaza al AMP y forma
el derivado acil-CoA
• Es importante señalar que el ATP se
transforma en AMP y PPi.
• El pirofosfato de hidroliza a 2Pi.
• La hidrólisis de dos enlaces fosfato de alta
energía suministra energía para la
activación del ácido graso y equivale al
uso de dos ATP.
2.- Transporte en la membrana
• Las acil-CoA se forman en lamembrana mitocondrial externa.
• Debe desplazarse a través de lamembrana mitocondrial internapara oxidarse.
• La transferencia la realiza untransportador denominadocarnitina.
• La reacción la cataliza la carnitinaaciltransferasa I, y su resultado esun derivado, acil carnitina, quepuede atravesar la membranainterna.
• La enzima carnitina aciltransferasa II, situada en el
lado de la matriz de la membrana interna, completa el
proceso de transferencia intercambiando acil carnitina
por carnitina libre.
3.- Ruta de la -oxidación
• Una vez en el interior de la matriz mitocondrial, las acil-CoA se oxidan, iniciándose en el carbono y una seriede pasos en los que se libera cada vez un fragmento dedos carbonos en forma de acetil-CoA, del ácido grasoque está siendo oxidado. La ruta es cíclica, por cuantocada paso, que contempla cuatro reacciones, terminacon la formación de una acil-CoA acortada en doscarbonos, que experimenta el mismo proceso en el pasosiguiente o ciclo. Dado que cada paso se inicia con laoxidación del carbono , esta ruta se denomina -oxidación.
• Desde el punto de vista del mecanismo, cada ciclo deoxidación de una acil-CoA saturada comporta lassiguientes reacciones:
1. Deshidrogenación para dar un derivado enoil.
2. Hidratación del doble enlace resultante, de tal maneraque el carbono sufre una hidroxilación,
3. Deshidrogenacón del grupo hidroxilo y
4. Fragmentación mediante el ataque de una segundamolécula de coenzima A sobre el carbono , para liberaracetil-CoA y una acil-CoA dos carbonos más corta queel sustrato original.
• Luego de 1 vuelta:
• 1 Acetil – Co A
• 1 NADH
• 1 FADH2
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – C – S - CoA
Acido graso 10C
1 NADH
1 FADH2
1 Acetil-CoA
1 NADH
1 FADH2
1 Acetil-CoA
1 NADH
1 FADH2
1 Acetil-CoA
1 NADH
1 FADH2
1 Acetil-CoA
1 Acetil-CoA
Acido graso 10 C 4 NADH
4 FADH2
5 Acetil-CoA
• La acetil-CoA procedente de la -oxidaciónentra en el ciclo del ácido cítrico, donde se oxidaa CO2, de la misma forma que la acetil-CoAprocedente de la oxidación del piruvato. Comoel ciclo del ácido cítrico, la -oxidación generatransportadores electrónicos reducidos, cuyareoxidación en las mitocondrias genera ATP através de la fosforilación oxidativa del ADP.
-OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS
• Ejemplo:
Determine el rendimiento energético total
de la oxidación del ácido palmítico.
(16 carbonos).
Control de la oxidación de los
ácidos grasos• Control hormonal: la adrenalina y el
glucagón son mensajeros extracelulares,
que regulan la degradación y la liberación
de grasas. Esto se debe a la actividad de
la triacilglicerol lipasa que se regula
mediante cascadas reguladoras iniciadas
por intervenciones hormonales, en las que
interviene el AMP cíclico.
• Concentración malonil-CoA: en el hígado,
la malonil-CoA es un inhibidor de la
carnitina aciltransferasa I , impidiendo el
transporte de los ácidos grasos a las
mitocondrias.
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