Transcript METABOLISMO DE LIPIDOS - Profesora Maribel Arnes

METABOLISMO DE LIPIDOS
LIPIDOS
Extenso
grupo
de
químicamente distintas.
biomoléculas
Su
característica
principal
es
insolubilidad en agua y solubilidad
solventes
orgánicos
(Apolares
hidrofóbicos).
su
en
e
Tipos de lípidos
• Ácidos grasos
• Triglicéridos
• Fosfolípidos
• Glicolípidos
• Ceras
• 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.
B.- Oxidación de los ácidos grasos.
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
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
• Las acil-CoA se forman en la
membrana mitocondrial externa.
• Debe desplazarse a través de la
membrana mitocondrial interna
para oxidarse.
• La transferencia la realiza un
transportador
denominado
carnitina.
• La reacción la cataliza la carnitina
aciltransferasa I, y su resultado es
un derivado, acil carnitina, que
puede atravesar la membrana
interna.
membrana
• 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 acilCoA se oxidan, iniciándose en el carbono  y una serie
de pasos en los que se libera cada vez un fragmento de
dos carbonos en forma de acetil-CoA, del ácido graso
que está siendo oxidado. La ruta es cíclica, por cuanto
cada paso, que contempla cuatro reacciones, termina
con la formación de una acil-CoA acortada en dos
carbonos, que experimenta el mismo proceso en el paso
siguiente o ciclo. Dado que cada paso se inicia con la
oxidación del carbono , esta ruta se denomina oxidación.
• Desde el punto de vista del mecanismo, cada ciclo de
oxidación de una acil-CoA saturada comporta las
siguientes reacciones:
1. Deshidrogenación para dar un derivado enoil.
2. Hidratación del doble enlace resultante, de tal manera
que el carbono  sufre una hidroxilación,
3. Deshidrogenacón del grupo hidroxilo y
4. Fragmentación mediante el ataque de una segunda
molécula de coenzima A sobre el carbono , para liberar
acetil-CoA y una acil-CoA dos carbonos más corta que
el sustrato original.
• Luego de 1 vuelta:
• 1 Acetil – Co A
• 1 NADH
• 1 FADH2
Acido graso 10C
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – C – S - CoA
1 Acetil-CoA
1 NADH
1 NADH
1 NADH
1 NADH
1 FADH2
1 FADH2
1 FADH2
1 FADH2
1 Acetil-CoA 1 Acetil-CoA
Acido graso 10 C
1 Acetil-CoA 1 Acetil-CoA
4 NADH
4 FADH2
5 Acetil-CoA
• La acetil-CoA procedente de la -oxidación
entra en el ciclo del ácido cítrico, donde se oxida
a CO2, de la misma forma que la acetil-CoA
procedente de la oxidación del piruvato. Como
el ciclo del ácido cítrico, la -oxidación genera
transportadores electrónicos reducidos, cuya
reoxidación en las mitocondrias genera ATP a
través 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.