11_metabolismo de lipidos

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Q.F. NESTOR LAZO BELTRAN Semana 11 METABOLISMO DE Los lípidos Universidad Peruana Los Andes

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Page 1: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

Q.F. NESTOR LAZO BELTRAN

Semana 11

METABOLISMO DE

Los lípidos

Universidad Peruana Los Andes

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LOS LIPIDOS:

Los lípidos producen grandes cantidades de energía cuando son oxidados.

Cuando los lípidos son sintetizados ocurre una forma de almacenar energía química.

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Page 9: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

El metabolismo de los lipidos consiste en:

– Digestión

– Transporte

– Almacenamiento

– Degradación

– Biosíntesis.

Page 10: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

Sistemas simples y complejos

Page 11: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

DIGESTION:

LIPASA LINGUAL

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DIGESTION:

Ocurre en ambiente acuoso del intestino y utiliza enzimas solubles en agua (lipasas) que hidrolizan las grasas.

Sales biliares

Quilomicrones

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DIGESTION: enzimas pancreáticas.

LIPASA PANCREATICA

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DIGESTION: enzimas del intestino delgado.

ENZIMAS LOCALIZACIÓN

LIPASA Páncreas

ISOMERASA Intestino

COLESTEROLASA Páncreas

FOSFOLIPASA A2 Páncreas

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LA DIGESTION

Page 16: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

ABSORCION:

Proceso mediante el cuál las sustancias resultantes de la digestión ingresan a la sangre mediante a travéz de membranas permeables (sust. de bajo PM) o por medio de transporte selectivo.

Page 17: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

ABSORCION:

Las sustancias sin degradar totalmente (MAG) que atraviesan las membranas son hidrolizadas totalmente en los enterocitos.

Page 18: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

El metabolismo de las proteinas consiste en:

– Digestión

– Transporte

– Almacenamiento

– Degradación

– Biosíntesis.

Page 19: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

– Transporte

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Transporte de lípidos

Ocurre en la sangre y en fluídos intracelulares.

Lipoproteínas

Albúmina de suero

Cuerpos cetónicos

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ESTRUCTURA DE LIPOPROTEINA

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FosfolípidosTriacilgliceroles y ésteres de Colesterol.

B-48

C-III

C-II

Apolipoproteínas

Colesterol

ESTRUCTURA DE QUILOMICRONES

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Page 24: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

El metabolismo de los lípidos consiste en:

– Digestión

– Transporte

– Almacenamiento

– Degradación

– Biosíntesis.

Page 25: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

AlmacenamientoAlmacenamiento

Page 26: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

Almacenamiento de lípidos

Principal forma de almacenar energía en animales.

Tejido adiposo: triglicéridos

Movilización de grasas: lipasas y fosfolipasas

Hígado graso: mobilización de ácidos grasos al hígado, tejido no funcional.

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TEJIDO ADIPOSO

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DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LIPIDOS DE LA DIETA

1) Las sales biliares emulsionan las Grasas formando micelas.

4) Los TAG son incorporados con colesterol y Apolipoproteínas en los QUILOMICRONES.

5) Los QUILOMICRONES viajan por el Sistema Linfático y el Torrente sanguíneo hacia los Tejidos.

6) La Lipoproteínlipasa activada por apo-C en los capilares convierten los TAG en AG y Glicerol.

7) Los AG entran a la célula.

8) Los AG son Oxidados como combustible o re-esterificados para almacenamiento.

2) Lipasas intestinales degradan los Triglicéridos

3) Los Ácidos Grasos y otros productos de la digestión son tomados por la mucosa intestinal y convertidos en TAG.

Palabras clave

Page 30: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

El metabolismo de los lípidos consiste en:

– Digestión

– Transporte

– Almacenamiento

– Degradación

– Biosíntesis.

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Page 32: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

Degradación de glicerol

Hidrólisis de grasas para dar ácidos grasos libres y glicerol.

Glicerol se degrada en el citosol.

Entra en ruta de glicólisis.

Page 33: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

H2C OH

HC

H2C

OH

OH

H2C OH

C

H2C

OH

O P

O

O

O-

H

ATP ADP

Mg++

GLICEROQUINASA

GLICEROL GLICEROL-3-P

1) ACTIVACIÓN:

Solo ocurre en tejidos que tienen la enzima Gliceroquinasa:

Hígado, riñón, intestino y glándula mamaria lactante.

Degradación de glicerol

Page 34: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

2) Luego es transformado en Dihidroxiacetona Fosfato.

H2C OH

HC

H2C

OH

O P

O

O

O-

NAD+ NADH + H+

H2C OH

C

H2C

O

O P

O

O

O-

GLICEROLFOSFATODESHIDROGENASA

DIHIDROXIACETONAFOSFATO

GLICEROL-3-FOSFATO

Degradación de glicerol

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Degradación de glicerol

3) Formación de Gliceraldehído-3-Fosfato.

H2C OH

C

H2C

O

O P

O

O

O-

C O

HC

H2C

OH

O P

O

O

O-

H

FOSFOTRIOSAISOMERASA

DIHIDROXIACETONAFOSFATO

GLICERALDEHÍDO3-FOSFATO

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Degradación de ácidos grasosOcurre en tejidos como: Hígado, músculo esquelético, corazón, riñón, tej. Adiposo, etc.Comprende la oxidación del carbono β del ácido graso.Ocurre en las MITOCONDRIAS.Antes debe ocurrir:

1. Activación del ácido graso (requiere energía en forma de ATP)

2. Transporte al interior de la mitocondria

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1) Activación del ácido graso

Ocurre en el Citosol.

La reacción es catalizada por la TIOQUINASA.

El pirofosfato es hidrolizado por una PIROFOSFATASA (esto hace que la reacción sea irreversible)

R CH2 CH2 C

O

OH

+

CoA SH

ATP

AMP + PPi

Mg++TIOQUINASA

R CH2 CH2 C

O

S CoA

Acil CoA

2 PiPirofosfatasa

Page 39: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

2) Transporte de Acil-CoA al interior de la mitocondria.

Page 40: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

Vía de la β-oxidación

Page 41: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

¿Porqué se llama β-Oxidación?

En este proceso el carbono β del ác. Graso se oxida a una cetona y luego a un tioéster.

Page 42: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

Reacciones de la oxidación β

Activación de ácidos grasos: ácido graso + ATP produce adenilato del ácido graso y finalmente lo transfiere a CoA.

Ácido graso + ATP + CoA ácido graso-CoA + AMP + PPi

Page 43: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

Acil-CoA del paso de activación

Se obtienen 5ATP por ciclo de b-Oxidación

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El transporte de ácidos grasos desde el citosol a la matriz mitocondrial

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Reacciones de la oxidación β

Sistema de carnitina1. Activación del ácido graso en el citosol para dar ácido graso-CoA.2. Paso de ácido graso-CoA através membrana externa al espacio intermembranal El ácido intermembranal. graso se transfiere a carnitina produciendo acilcarnitina.3. Paso através membrana interna a la matriz. El ácido graso se transfiere a CoA y libera carnitina al espacio intermembranal.

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Reacciones de la oxidación β

Reacciones del ciclo:1. Activación: tioquinasa

2. Dehidrogenación: acil CoA dehidrogenasa

3. Hidratación: enoil CoA hidratasa

4. Dehidrogenación: L-3-hidroxiacil CoA dehidrogenasa

5. Rompimiento: tiolasa

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METABOLISMO DE CARBOHIDRATOS

04/12/2023

El metabolismo de los carbohidratos consiste en:

– Digestión

– Transporte

– Almacenamiento

– Degradación

– Biosíntesis.

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Síntesis de otros lípidos

TriglicéridosSe sintetizan a partir de glicerol-3-fosfatado.

FosfolípidosSe sintetizan a partir de ácido fosafatídico.

Esfingolípidos:Se sintetizan a partir de ceramida.

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ESFINGOLÍPIDOS. Son componentes de las membranas celulares y abundan en el tejido nervioso. Son esteres formados por la unión del alcohol esfingosina y un ácido graso por enlace amida, dando lugar a la ceramida, a la que se une una molécular polar para completar el esfingolípido. Según la molécula polar que se una se dintinguen:

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ESFINGOMIELINAS. presentan una fosforilcolina. Son abundantes en las vainas de mielina de los axones neuronales.

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Un Glucocerebrósidos

Los galactocerebrosidos se sintetizan a partir de la ceramida y de la UDP-galactosa. La acumulación excesiva de glucocerebrósidos se observa en la enfermedad de Gaucher.

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COLESTEROL

Constituyente vital de la membrana celular y precursor de hormonas esteroidales y sales biliares.

Es esencial para la vida pero cuando se deposita se asocia con problemas cardiovasculares e infartos.

En un individuo saludable hay un equilibrio entre síntesis, la utilización y el transporte.

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Ciclopentanoperhidrofenantreno

Page 58: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

COLESTEROL: SINTESIS

Síntesis de mevalonato a

partir de acetato.

Mevalonato se convierte en unidades isoprénicas activadas.

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COLESTEROL: SINTESIS

Los isoprenos activados reaccionan entre sí para formar ISOPRENOIDES de

10 C: GERANIL-PP

15 C: FARNESIL-PP

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Se condensan seis unidades isoprénicas activadas para formar escualeno.

Escualeno forma una estructura cíclica (4 anillos) y produce lanosterol el cual se convierte en colesterol.

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COLESTEROL: SINTESIS

Acetato intermediario isoprenoide escualeno producto de ciclización del escualeno colesterol

Konrad Blonch

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El acetil-CoA es convertido a unidades isoprenoides por una serie de reacciones que comienza con la formación de hidroximetilglutaril-CoA (HMG-CoA).

Figura: el colesterol se sintetiza a partir de unidades isoprenoides.

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Page 64: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

Colesterol y las enfermedades delcorazón

Arterosclerosis: bloqueo arterias debido a depósitos de colesterol.

Dieta y genética.

LipoproteínasQuilomicronesVLDLLDLIDLHDL

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Page 67: 11_METABOLISMO DE LIPIDOS

Destino de colesterol

LDL contiene colesterol y se enlaza a la célula.

LDL son degradadas en la célula.

Las partículas entran a la célula por endocitosis.Receptor regresa a la superficie.

LDL son degradadas por lisosomas.Proteína se convierte en amino ácidos.

Esteres de colesterol se hidrolizan para dar colesterol y ácidos grasos.

Colesterol es usado por la membrana.

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Destino de colesterol

Colesterol libre:Colesterol no utilizado se convierte en esteres y se almacena.La producción de los esteres es catalizada por ACAT (acyl-CoA: colesterol aciltransferasa).

Colesterol libre aumenta la actividad de esta enzima.

Colesterol inhibe la síntesis y la actividad de HMGCoA reductasa.

Colesterol en la dieta detiene síntesis.

Se inhibe la síntesis de los receptores de LDL.Se inhibe el “uptake” de colesterol, aumenta el LDL en sangre y se depositan las placas de colesterol.

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Colesterol libre controla:

La actividad de HMG-CoA reductasa: inhibe síntesis y actividad de HMG-CoA reductasa (feedback).Velocidad de la síntesis de los receptores de LDL : inhibe la síntesis de receptores de LDL.Velocidad de la esterificación mediante ACAT (acyl-CoA:cholesterol acyltransferase): producción de esteres de colesterol ocurre por ACAT y colesterol libre aumenta la actividad de la enzima.

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Colesterol libre forma:

Precursor de la vitamina D: esencial en el metabolismo del calcio.

Precursor de las hormonas sexuales: progesterona, estrógenos y testosterona.

Precursor de las hormonas corticoesteroidales: cortisol y aldosterona.

Precursor de las sales biliares: esenciales en la absorción de algunos nutrientes lipídicos y vía principal para la excreción de colesterol corporal.

Precursor de las balsas de lípidos

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Hipercolesterolemia

Ocurre por sobreproducción y/o baja utilización de LDL

Hipercolesterolemia familiar

Dieta elevada en colesterol

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Formas de disminuir los niveles de colesterol

Dieta baja en colesterol.

Ingerir resinas que enlazan sales biliares: eliminación de resinas enlazadas a colesterol en heces fecales. Convierte colesterol a sales biliares (sólo disminuye niveles de colesterol en un 15-20%).

Tratamiento con inhibidores de HMGCoA reductasa: lovastatina, pravastatina y simvastatina.

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Medicamentos de las estatinas

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Valor Energético

NUTRIENTES

- Hidratos de Carbono: 4 Calorías (kilocalorías)

- Proteinas: 4 Calorías (kilocalorías)

- Grasas: 9 Calorías (kilocalorías)

- Alcohol 7 Calorías (kilocalorías)

I.D. Sierra: Metabolismo de los Hidratos de Carbono – Segunda Edición - 1999

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INTERRELACION CON EL CICLO DE KREBS

• Los acetilos formados en la b-OXIDACIÓN ingresan al CICLO DE KREBS para su oxidación total a CO2.

• Los NADH y FADH2 producidos en el CICLO DE KREBS forman ATP en la mitocondria (FOSFORILACIÓN OXIDATIVA)

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• En cada ciclo se pierden 2 átomos de C en forma de Acetil-CoA.

• Para degradar completamente un ac. Graso de 16 C hacen faltan 7 ciclos de β-Oxidación.

Nº de ciclos = (nº de C) – 1

2

• En cada ciclo se produce 1 molécula de FADH2 y otra de NADH:

FADH2= 2ATP

NADH= 3ATP

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Balance neto de EnergíaÁcido Caprilico

(8 carbonos)Ácido Palmítico(16 carbonos)

Uniones~P

Uniones~P

Cantidad de ciclos 3 7

Consumo para activación inicial -2 -2

ATP producidos en la β-Oxidación (5/ ciclo)

+15 +35

ATP producidos en Ciclo de Krebs (12/ acetil CoA)

+48 +96

ATP Totales 61 129

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