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LÍPIDOS METABOLISMO.
Jesser Manuel Fierro Orozco
Mt: 128084
Universidad Autónoma de Ciudad Juárez
lípid
os
digestión absorción
colesterol
B-oxidacion
Creación de acil-CoA
Relación con otros ciclos
Producción ATPlipolisis
cetogenesis
lipogenesis
CONTENIDO Digestión Absorción Destino de los lípidos Cetogenesis Beta oxidación Lipogenesis Hormonas y enzimas que regulan Biosíntesis de triacilgliceroles,
esfingolipidos Fosfolipidos colesterol
DIGESTIÓN DE LOS LÍPIDOS
Se absorben en micelas es conjunto de AGL,coleterol, vitaminas
ENZIMAS QUE ACTÚAN EN LA DIGESTIÓN
SE ABSORBEN EN EL YEYUNO Cuando los absorben los enterocitos,
migran hacia el RE.
QUILOMICRÓN
DESTINOS DE LÍPIDOS AGL: células musculares o
adipocitos(que pueden reesterificar produciendo TAG), transporte de albumina donde el tejido lo oxida.
Glicerol: en el hígado para producir glicerol 3 fosfato, ya sea por glucolisis o gluconeogénesis.
Resto:
OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS
CETOGENESIS
Los ácidos grasos se oxidan darán acetil-CoA.
Los ácidos grasos libres AGL, están en un estado no esterificado, los mas largos se unen con albumina o un proteína de unión a acido graso.
INTERIOR DE LA MITOCONDRIA Todas las enzimas de la oxidación AGL
se localizan en la matriz mitocondrial.
Si son cortos menos 12 carbonos
Aquellos que son mas de 14 carbonos
Entran en mitocondria sin transportador
especial
Lanzadera de carnitina
LANZADERA DE CARNITINA
Β-OXIDACIÓN Dos carbonos a la
ves del acil-CoA, empezando por extremo carbonilo, rompiendo el enlace α (2) y β (3) formando acetil-CoA.
La β oxidación esta acoplada con el ciclo ATC y cadena de e-.
Utilización de las coenzimas NAD, y FAD.
PRIMER PASO Acil-CoA se deshidrogena en su enlace α
y β. Por la enzima acil-CoA deshidrogenasa,
con la utilización de coenzima FAD como agente reductor
Formación tran- 2-enoil-CoAExisten 3 isoenzimasSCADMCADVLCAD
SEGUNDO PASO Se añade agua para saturar el doble
enlace y formar 3-hidroxiacil-CoA, lo cual es catalizado por la A2-enoil-CoA hidratasa.
TERCER PASO 3-hidroxi pasa por otra
deshidrogenacion en el carbono 3, catalizado por la L(+)-3-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa para formar el 3-cetoacil-CoA , la utilización de la coenzima es NAD
ULTIMO PASO la 3-cetoacil-CoA se rompe en la
posición 2,3 por medio de la tiolasa lo que forma acetil-CoA y una nueva acil-CoA dos carbonos mas corta que la molécula de acil-CoA original.
OXIDACIÓN DE AGL Oxidación del
palmitoil-CoA compuesto de 16c.
Le seguirán 7 B-oxidaciones hasta formar 8 acetil-CoA.
Producción de ATP en el caso de palmitoil.Son 8 acetil-CoA= 8 ciclos de ATC= 80 ATP.Por cada b-oxidación se dan 1 NADH+H y FADH2 que en la cadena de electrones producen 4 ATPX7=28 ATP por molécula de palmitato.Por un palmitato se dará una producción neta de 106 ATP
SI EL ACIDO GRASO ES ¿IMPAR? Se oxidaran al punto de llegar a un
compuesto de 3 carbonos llamado propionil-CoA que convertirá en succinil-CoA y entrara en ciclo del ATC.
El propionil-CoA es la única parte glucogénica de un acido graso
OXIDACIÓN DE AG INSATURADOS Continúan la B-oxidación normal hasta
llegar a un compuesto A3-cis-acil-CoA o uno A4-cis-acil-CoA.
Se procede a un isomerización de CIS a TRANS
PEROXISOMAS Estos orgánulos tienen una forma
modificada de la B-oxidación ya que producen acetil-CoA y H2O2 por hidrolisis de la flavoproteina.
Solo en la cadenas muy largas de AG de 20 a 22 y termina su B-oxidación en el octanoil-CoA.
CUERPOS CETONICOS
Cuando hay un alto índice de oxidación de ácidos grasos, el hígado produce acetoacetato, 3-hidroxibutirato, acetona son los cuerpos cetonicos.
,2 mmol/l en sangre
Dos moléculas de acetil-CoA forman un acil-CoA que esta al unirse a otro acetil-CoA por la 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA sintasa formara 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA).
La 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA liasa hace entonces que la acetil- CoA se separe de la HMG-CoA, lo que deja acetoacetato libre.
Solo en el hígado y rumiantes, en las mitocondrias
CUERPOS CETONICOS Y TEJIDOS EXTRA HEPÁTICOS succinil-CoA-acetoacetato CoA
transferasa, transporta la CoA del succinil CoA a acetoacil-CoA, se divide en acetil CoA y entra ciclo ATC
REGULACIÓN DE LA CETOSIS No sucede si no ay aumento de AGL En
el ayuno se deja de consumir en la dieta el 30% de lípidos por lo cual hay un movilización de AGL de los adipocitos al hígado.
Puede pasar por B oxidación, cuerpos cetonicos o esterificación, actúa la carnitina palmitoil transferasa I (CPT-I).
aumento de cuerpos cetonicos se da una disminución de oxalacetato
CLÍNICA Deficiencia de carnitina: el
requerimiento de carnitina en la dieta es parecido al de una vitamina.
Deficiencia hereritaria de la CPT-I hipoglucemia y afecta solo ay hígado.
Medicamentos contra la diabetes mellitus tipo 2 reducen la oxidación de ácidos grasos da la hiperglucemia.
la cetogenesis también llevan a hipoglucemia no cetosica, coma e hígado graso.
El síndrome de Zellweger (cerebrohepatorrenal) ocurre en individuos que tienen una rara falta hereditaria de peroxisomas en todos los tejidos.
Acumulan ácidos C26-C 38 polienoicos en el tejido cerebral, y muestran una perdida generalizada de funciones de peroxisomas
CETOSIS La presencia de cantidades mas altas
que lo normal de cuerpos cetonicos en la sangre o la orina constituye la cetonemia (hipercetonemia) o cetonuria.
Diabetes mellitus tipo 2
LIPOGENESIS Esta ocurre en los tejidos hepático,
renal, pulmonar, glándula mamaria y adiposo.
Necesita de cofactores como NADPH,ATP, Mn, biotina HCO3
Sustrato es el acetil-CoA y el producto es el palmitato
MALONIL-COA El HCO3 es la fuente de CO2. Biotina como transportador del carboxilo Utilización un ATP
Enzima acetil-CoA carboxilasa
ACIDO GRASO SINTASA Es un complejo poli peptídico de
múltiples enzimas que incorporan ACP (proteína acarreadora de acilo).
Contiene la vitamina acido pantotenico en forma de 4-fosfopanteteina.
En mamíferos es un dimero que incluye dos monómeros idénticos con siete actividades enzimáticas
PasosDescarboxilacioReducciónDeshidrataciónReducción para doble enlace
ACETIL-COA PRINCIPAL PRECURSOR DE LÍPIDOS ATP-citrato liasa,
ELONGACIÓN DE CADENAS ACIDO GRASO EN RE Sistema microsomico alarga cadenas de
ácidos grasos saturadas o insaturadas usando malonil-CoA y NADPH.
Enzima es acido graso elongasa Formar esfingolipidos para la
mielinizacion en cerebro
REGULACIÓN DE LIPOGENESIS La alimentación es la que regula ya que si el
individuo consume muchos carbohidratos estos se convertirán en grasa, piruvato, lactato acetil CoA.
Pero si el consumo de carbohidratos son la sacarosa al digerirse la fructuosa activa la lipogenesis.
La síntesis de ácidos grasos de cadena larga esta controlada a corto plazo mediante modificación alosterica y covalente de enzimas,
largo plazo por cambios de la expresión de gen que rigen los índices de síntesis de enzimas.
ACETIL COA CARBOXILASAEnzima que regula la lipogenesis.Es activada por el citrato.El acil-CoA inhibe el transportador de tricarboxilato mitocondrial.Regulada por hormonas como glucagón, epinefrina e insulina
INSULINA Activa la acetil coA carboxilasa Incrementa la entrada de glucosa a las
células como los adipocitos la cual convierten en piruvato.
Activa la piruvato deshidrogenasa Deprime la cAMP inhibe la lipolisis,
reduce AGL
ÁCIDOS GRASOS INSATURADOS ESENCIALES
Los ácidos linoleico y a-linolenico son los únicos ácidos grasos
que se sabe que son esenciales para la nutrición completa.
Animales no pueden poner dobles enlaces mas del c9
SÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS POLIINSATURADOS. ENZIMA DESATURASA Y ELONGASA
Puesto que los animales tienen una A9 desaturasa, tienen capacidad de sintetizar la familia de ácidos grasos insaturados W9 acido
oleico por completo mediante una combinación de alargamiento y desaturacion de cadena
El acido linoleico W6 o α-linolenico W3 se obtienen de la dieta
Aranquidonoil CoA
son indispensables para la formación de prostaglandina, tromboxano, leucotrieno y lipoxina
Se encuentran en los lípidos estructurales de la célula, a menudo en la posición 2 de fosfolípidos y están relacionados con la integridad estructural de la membrana mitocondrial.
EICOSANOIDES SE FORMAN DE AG POLIINSATURADOS C20 eicosanoides, compuestos que tienen
actividad fisiológica y farmacológica conocidos como prostaglandinas (PG), tromboxanos (TX), leucotrienos (LT) y lipoxinas (LX).
Se obtiene del araquidonato y el eicosapentaenoato en la dieta.
VÍA DE LA CICLOXIGENASA (COX) Síntesis de prostanoides por moléculas
de O2, en la vía COX, La enzima que actúa es la
prostaglandina h sintasa que actúa de ciclooxigenasa y peroxidasa.
El producto es PGH (endoperoxido) que formara prostaglandinas D,E tromboxano TXA2, prostaciclina PGI2.
La aspirina inhibe la COXI y COX II
1-via COX
VÍA DE LA LIPOOXIGENASA Los leucotrienos son una familia de trienos
conjugados que se forman a partir de ácidos eicosanoicos en leucocitos, células de mastocitoma, plaquetas y macrofagos mediante la vía de la lipooxigenasa
Solo la 5-lipooxigenasa forma leucotrienos
Las lipoxinas son una familia de tetraenos conjugados que también surgen en leucocitos. Se forman por medio de la acción combinada de mas de una lipooxigenasa
METABOLISMO DE ACILGLICEROLES Y ESFINGOLIPIDOS
Los triacilgliceroles se hidrolizan por medio de la lipasa dividendo en AG y glicerol a esta reacciones se conoce como lipolisis.
El glicerol se utiliza en los tejidos como el hígado, riñones, intestino tejido adiposo pardo y glandulas mamarias, ya que contienen la enzima glicerol cinasa
las principales vias de la biosintesis de triacilglicerol y fosfoglicerol.
Dos moleculas de acil-CoA, se combinan con glicerol 3-fosfato para formar fosfatidato (1,2-diacilglicerol fosfato).
Esto tiene lugar en dos etapas, catalizadas por la glicerol-3-fosfato aciltransferasa y por la l-acilglicerol-3-fosfato aciltransferasa.
BIOSINTESIS DE TRIACILGLICEROLES
LA CARDIOLIPINA ES IMPORTANTE EN LA MITOCONDRIA
BIOSINTESIS DE GLICEROL ETER FOSFOLIPIDOS “PEROXISOMAS” La dihidroxiacetona fosfato es el
precursor de la porción glicerol de los glicerol eter fosfolípidos Este compuesto se combina con acil-CoA para dar 1-acildihidroxiacetona
fosfato.
FOSFOLIPIDOS fosfolipasa A2 cataliza la hidrolisis de
glicerofosfolipidos para formar un AGL y lisofosfolipido que, a su vez, se
puede volver a acilar por la acil-CoA en presencia de una
aciltransferasa
el lisofosfolipido (p. ej., lisolecitina) es atacado por la lisofosfolipasa,
lo que forma la base glicerilo fosforilo correspondiente,
que entonces puede ser dividida por una hidrolasa, lo que libera
glicerol 3-fosfato mas base.
ESFINGOLIPIDOS La ceramida se sintetiza en el reticulo
endoplasmico a partir del aminoacido serina La ceramida es una importante molécula emisora
de senales (segundo mensajero) que regula vias, incluso la muerte celular programada (apoptosis), el ciclo celular, y la diferenciacion y senescencia celulares.
Las esfingomielinas son fosfolipidos y se forman cuando la ceramida reacciona con fosfatidilcolina para formar esfingomielina mas diacilglicerol.
Esto sucede sobre todo en el aparato de Golgi y en menor grado en la membrana plasmatica.
GLUCOESFINGOLIPIDOS Cerebrosidos tambien llamados. Son la combinacion de un azucar con
ceramida Mas simple es galactosilceramida
GalCer (constituye la mielina) y glucosilceramida GLcCER (tejidos extraneuronales)
CLINICA
COLESTEROL Se encuentra en plasma, o como
colesteril ester por adicciona un AG. Importante componente de la
membrana Precursor de esteroides,
corticosteroides, hormonas sexuales, acidos biliares y vitamina D
LDL baja densidad, es el vehiculo de captacion de colesterol y colesteril ester.
HDL alta densidad se elimina el colesterol libre ya que transporta al higado, puede convertirlo en acidos biliares.
El cuerpo puede sentizar serca de 700mg/dia y resto de la dieta.
BIOSÍNTESIS DE COLESTEROL
Se divide en 5 pasos Paso 1. Biosíntesis
de mevalonato: la sintesis de colesterol es extramitocondrial.HMG-CoA sintasa, para formar HMG-CoA, a la cual el NADPH reduce a mevalonato, reacción catalizada por la HMG-CoA reductasa.
Paso 2. Formacion de unidades isoprenoides: el ATP fosforila de modo secuencial el mevalonato mediante tres cinasas y, luego de descarboxilacion, se forma la unidad isoprenoide activa, el isopentenil difosfato.
Paso 3. Seis unidades isoprenoides forman escualeno: el isopentenil difosfato es isomerizado por medio de
un desplazamiento del doble enlace para formar dimetilalil difosfato, que despues se condensa con otra molecula de isopentenil difosfato para formar el intermediario de 10 carbonos geranil difosfato. Una condensacion adicional con isopentenil difosfato forma farnesil difosfato.
Dos moleculas de este ultimo se condensan en el extremo
difosfato para formar el escualeno. En un inicio se elimina el pirofosfato inorganico, lo cual forma prescualeno difosfato, que luego se reduce mediante NADPH con eliminacion de una molecula de pirofosfato inorganico adicional.
Paso 4. Formacion de lanosterol: el escualeno puede plegarse hacia una estructura que semeja de manera estrecha el núcleo esteroide.
Antes de que se cierre el anillo, una oxidasa de función mixta en el RE, la escualeno epoxidasa, convierte al escualeno en escualeno 2,3-epoxido. El grupo metilo en el C14 se transfiere hacia C13 y el grupo metilo en C8 se transfiere a C14 conforme sucede ciclizacion, lo cual es catalizado por la oxidoescualeno: lanosterol ciclasa.
Paso 5. Formacion de colesterol: la formacion de colesterol a partir de lanosterol tiene lugar en las membranas del RE, e incluye cambios en el nucleo y la cadena lateral esteroides
Los grupos metilo en C14 y C4 se eliminan para formar 14-desmetil lanosterol y despues zimosterol.
El doble enlace en C8-C9 luego se mueve hacia C5-C6 en dos pasos, lo que forma desmosterol.
Por ultimo, el doble enlace de la cadena lateral se reduce.
EL COLESTEROL SE TRANSPORTA ENTRE LOS TEJIDOS POR LIPOPROTEÍNAS Se transporta en forma de colesteril
ester, en LDL, donde en quilomicron, al llegar al tejido hepatico como VLDL se dispersa en el organismo como LDL
(acil-CoA:colesterol aciltransferasa
colesteril ester hidrolasa
ACTIVIDAD LCAT lecitina:colesterol aciltransferasa
(LCAT) se relaciona con HDL que contiene apo A-I.
permite al HDL funcionar en el transporte inverso de colesterol “produccion acidos biliares”, de VLDL, LDL
ÁCIDOS BILIARES El colesterol se excreta del organismo
por medio de la bilis sea en forma no esterificada o luego de conversion en acidos biliares en el
higado. El coprostanol es el principal esteral en las heces; las bacterias lo forman a partir del colesterol en la parte baja del intestino
Los acidos biliares primarios se sintetizan en el higado a partir de colesterol, se trata del acido colico (que se encuentra en la mayor cantidad) y el acido quenodesoxicolico.
via en las mitocondrias que comprende la 27-hidroxilacion de colesterol por la
esterol 27-hidroxilasa
Conjugados de glicina y taurina
BIBLIOGRAFÍA
Bioquímica ilustrada, Harper, 28 edición Bioquímica, Pamela Champe, 4 edición Principios de bioquímica, Lehninger, 4
edición
Gracias por su atención
