lipidos
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es una descripcion completa de los lipidos y su metabolismo, donde ocurre,en que se forma, su forma de almacenamiento,donde tiene lugar la lipogenesis, cuales son las enzimas necesarias en el metab de los lipidosy sus respectivos pasos. se habla tambien sobre la cetogenesis, sus pasos, cofactores, enzimas etc.es un documento muy completoTRANSCRIPT
METABOLISMO DE LOS LIPIDOSHenry Salazar
El metabolismo de lípidos se Divide en:
• Digestión
• Transporte
• Degradación
• Síntesis
Digestión, absorción y transporte
Ocurre en ambiente acuoso del intestino y utiliza enzimas solubles en agua (lipasas) que hidrolizan las grasas en una interface lípido-agua.
La digestion combina esta interfase + sustancias emulsificantes de las sales biliares. (por ejemplo el taurocolato y el glicolato de sodio), son eficientemente sintetizadas en el hígado y secretadas a la vesícula biliar.
Luego pasan al intestino donde actúan como agentes emulsificantes durante la digestión y la absorción por la pared intestinal de grasas y vitaminas solubles en grasas.
Estos agentes emulsificantes también interaccionan con las diferentes enzimas hidrolíticas del intestino mediante la formación de micelas.
• La hidrólisis de los Lípidos complejos a lípidos simples, por ejemplo los triglicéridos y su hidrólisis a 1, 2- diacilglicerol y 2- acilglicerol, se efectúa por enzimas como la lipasa pancreática.
• Los fosfolípidos, de igual manera, son hidrolizados por la fosfolipasa A2 pancreática para producir al isofosfolipido correspondiente, el cual tiene una potente acción detergente..
• En el intestino, las grasas de la dieta son hidrolizadas a monogliceridos y ácidos grasos libres, siendo posteriormente transportados por un proceso dependiente de energía al interior de los enterocitos..
En el enterocito los triglicéridos son nuevamente formados en el retículo endoplasmatico liso y unidos a otros lípidos entre los que se encuentran el colesterol absorbido directamente de la dieta o sintetizado por la célula.
Las apoproteinas sintetizadas en el retículo endoplasmatico son unidas a estas partículas para formar quilo micrones ricos en triglicéridos los cuales son almacenados en el aparato de golgi.
Estos quilomicrones son liberados en grandes vesículas, por exocitosis, hacia el espacio intercelular de donde son llevados por el torrente linfático hasta el conducto toráxico, el cual desemboca finalmente en la vena cava
De ahí son conducidos por el torrente circulatorio, en donde la enzima lipoproteica-lipasa, presente en las células del endotelio vascular, hidroliza hasta el 80% de los triglicéridos presente en estas lipoproteínas en un proceso donde se requiere de la presencia de apoproteina C-II, liberando ácidos grasos que son tomados por los tejidos y oxidados como fuente de energía o almacenados en el tejido adiposo.
ALMACENAMIENTO
• Principal forma de almacenar energía
en animales.
• Tejido adiposo: triglicéridos
• Movilización de grasas: lipasas y
fosfolipasas
• Hígado graso: movilización de ácidos
grasos al hígado, tejido no funcional.
SINTESIS DE ACIDOS GRASOS(LIPOGENESIS)
• Tiene lugar en el citosol• Se presenta en muchos tejidos lo cual
incluye; hígado, riñón, encéfalo, pulmón, glándula mamaria y tejido adiposo
• Entre los cofactores necesarios se incluye NADPH, ATP, Mn, biotina y CO3H.
• La acetil CoA constituye el sustrato inmediato y el palmitato libre el producto final
SINTESIS DE ACIDOS GRASOS
(LIPOGENESIS)• Este proceso está gobernado por la enzima
acetil-CoA carboxilasa, que convierte acetil-CoA en malonil-CoA.
• Una serie de unidades de malonil-CoA se van añadiendo en una cadena de ácidos grasos para terminar en la formación de ácido palmítico (C16:0).
• A partir de este momento, por elongaciones y desaturaciones, se van creando ácidos grasos más complejos.
LIPOGENESIS
• Como son los ácidos grasos desaturados
Añadir dobles enlaces a ácido palmitico
para dar palmitoleico.
• Enzimas: desaturasas
Sintesis de la malonil CoA
• La sustancia clave de la lipogènesis es la que controla la síntesis de acidos grasos.
• En la reaccion inicial para la carboxilacion de la acetilCoA en malonil-CoA, en presencia de ATP y la acetil-CoA carboxilasa, se requiere del bicarbonato como fuente de CO2.
• La acetil-CoA carboxilasa necesita de la vitamina Biotina.
Sintesis de la malonil CoA
• La reaccion tiene lugar en dos etapas:
1) La carboxilacion de la biotina (con participación del ATP)
2) La transferencia del carboxilo a la acetil-CoA para formar la malonil-CoA
ACETIL-CoA
• Es el principal bloque estructural de los ácidos grasos.
• Se forma a partir de los carbohidratos en la vía de la oxidación del piruvato dentro de las mitocondrias.
ACETIL-CoA
• En la actualidad se considera que la utilización de glucosa para la lipogenesis tiene lugar en la vía del citrato.
• Esta vía involucra la glucolisis seguida por la descarboxilacion oxidativa del piruvato para su conversión en acetil-Co A en las mitocondrias y la condensación subsecuente con el oxalacetato para formar citrato, como parte del ciclo del acido cítrico
DESTINO DE ACETIL-CoA
• Representa la forma en que
carbohidratos, lípidos y algunos amino
ácidos entran al ciclo de Krebs.
• Provee los carbonos para la síntesis
• de colesterol.
• Precursor de la síntesis de ácidos
grasos.
• Precursor de la síntesis de cuerpos cetonicos
Fuentes de NADPH para la síntesis de los ácidos grasos
• Existen al menos dos vías metabólicas muy activas en la producción de NADPH promovidas por la oxidación de la glucosa.
1.Una de las vías en el ciclo de las pentosas en donde la oxidación de la glucosa 6 fosfato y del 6 fosfogluconato libera directamente NADPH y la oxidación de la glucosa 6 fosfato es inhibida por la palmitoil coenzima A.
2. La otra vía depende de la salida del citrato de la mitocondria y de la formación de oxalacetato
Síntesis y degradación deácidos grasos
Degradación:• Ocurre en la mitocondria.• Carrier es CoA.• FAD y NAD+ son aceptadores de electrones.• Producto: acetil-CoA
Síntesis:• Ocurre en el citosol• Carrier es ACP• NADPH es el donante de electrones• Reactivo: malonil-CoA
HORMONAS REGULAN LIPOGENESIS
• INSULINAEstimula la lipogénesis :
Incrementa el transporte de glucosa al
interior de la célula y así aumenta la
disponibilidad del piruvato para la síntesis
de ácidos grasos y del glicerol 3 –fosfato
para esterificación de los ácidos grasos
recién formados
HORMONAS REGULAN LIPOGENESIS
• INSULINAInhibe la lipolisis :
La insulina mediante la capacidad parta disminuir
la concentración del cAMP intracelular. Mediante este mismo mecanismo la insulina
antagoniza la acción del glucagon y de la
adrenalina, que inhibe la acetil-CoA carboxilasa y
en consecuencia la lipogenesis al aumentar el
cAMP
OXIDACION DE LOS ACIDOS GRAOS
Oxidación de los ácidos grasos
• Genera acetil-CoA y tiene lugar preferentemente en la mitocondria.
• Los ácidos grasos se oxidan por una ruta que los degrada en dos carbonos a la vez.
Los fragmentos de 2 carbonos se transfieren a la coenzima A para formar acetil-CoA y el resto del acido vuelve a entrar a la ruta oxidante
La -oxidación de los acil-CoA ocurre en cuatro reacciones1.- Primer paso , la acil-CoA deshidrogenasa cataliza la formacion de
un doble enlace entre los carbonosa 2 y 3 del grupo acilo, formando trans-2-enoil-CoA
•Los electrones del acil-CoA se tranfieren al grupo prostético FAD de la acil-CoA deshidrogenasa y después a otro grupo prostético FAD, unido a una proteína coenzima hidrosoluble llamado flavoproteína de transferencia (ETF).•Luego los electrones pasan a la QH2
2.- El segundo paso es la hidratación .
Se añade agua a la trans-2-enoil-CoA para formar el isómero L 3 hidroxiacil CoA
3.- El tercer paso es una segunda oxidación catalizada por la L-3 Hidroxiacil CoA deshidrogenasa.
Esta da producción a 3-cetoacil-CoA a partir del 3-hidroacil-CoA es una reacción dependiente del NAD
4.-El grupo sulfidrilo de la HS-CoA, ataca al carbono carbonilico de la 3-cetocil-CoA, en una reacción de escisión de tiolisis catalizada por la 3-cetocil-CoA tiolasa.
Beta oxidación mitocondrial de un ácido graso saturado:
OXIDACION DE LOS ACIDOS GRASOSIMPORTANCIA BIOMEDICA
• El incremento de la oxidación es una característica del ayuno prolongado y de la diabetes mellitus, lo cual da lugar a la producción de cuerpos cetónicos.
• Su producción excesiva durante periodos largos, como en la diabetes, produce cetoacidosis.
• Se produce como parte de la renovación normal de los lípidos de membrana.
CETOGENESIS
• SE FORMAN EN MITOCONDRIA EN EL HIGADO• SON 3 CUERPOS CETONICOS: ACETOACETATO,
HIBROXIBUTIRATO Y ACETONA• SE FORMAN A PARTIR DE ACETIL CoA +
ACETOACETIL Co A FORMANDO HMG Co A• EL HIGADO NO UTILIZA LOS CUERPOS CETONICOS
POR CARECER DE LA ENZIMA TIOTRANSFERASA• LOS CUERPOS CETONICOS SON UTILIZADOS POR
TEJIDOS PERIFERICOS COMO FUENTE DE ENERGIA
REACCIONES
• CETOGENESIS
• Dos moléculas de acetil-CoA se unen para dar acetoacetil-CoA (tiolasa).
• El acetoacetil-CoA se condensa con
otro acetil-CoA para dar βhidroxi-β-
metilglutaril CoA (sintasa de HMG-CoA).
• HMG-CoA se degrada para dar acetoacetato y acetil CoA (liasa de HMG-CoA).
FORMACION DE CUERPOS CETONICOS
ACETIL Co A + ACETIL Co A
ACETO ACETIL CoA
TIOLASA
ACETIL CoA
HMG Co A
HMG Co A SINTETASA
HMG Co A LIASA
ACETOACETATO ACETIL CO A3- HIDROXIBUTIRATO
ACETONA
HIDROXIBUTIRATO DESHIDROGENASA
ESPONTANEA
CETOGENESIS
Reacciones de acetoacetato:• Se reduce para dar β-hidroxibutarato por
la dehidrogenasa de β-hidroxibutarato;
NADH se oxida.• Puede decarboxilarse para dar acetona y
CO2.• Cuando acetoacetato se produce más
rápido de lo que se metaboliza, ocurre la
condición de cetosis (diabetes: cetonuria y cetoacidemia)
CUERPOS CETONICOS
HIGADO MITOCONDRIA TORRENTESANGUINEO
TEJIDOS PERIFERICOS
ACETOACETATO
ACETONA 3 HIBROXIBUTIRATO
PULMON
ACETOACETATO
3 HIDROXIBUTIRATO
ACETOACETATO +SUCCINATO
TIOTRANSFERASA
ACETOACETIL Co A
ACETIL Co A
CK
SÍNTESIS DE LOS ÁCIDOS GRASOS NO SATURADOS
• La transformación del acido esteárico, C18:0, en acido oleico, C18:1 y la del acido palmítico C16:0 en palmitoleico, C16:1, es un proceso común en todo ser viviente.
• Se trata de una reducción catalizada por una oxigenasa en presencia de O2 y NADPH.
BIOSÍNTESIS DE LOS TRIACILGLICEROLES
• En la formación de los triacilgliceridos intervienen diversos precursores.
• 1. a-glicerofosfato, obtenido:
• a.- A partir del glicerol mas ATP y
• B.- A partir de la dihidroxiacetona fosfato, proveniente de la glicolisis por medio de la deshidrogenasa del glicerofosfato y el NADH.
BIOSÍNTESIS DE LOS TRIACILGLICEROLES
• A partir del glicerol 3-fosfato se forman muchas sustancias importantes:
- Reserva principal de triacilglicerol
- Derivados fosfatidilo de colina, etanolamina, inositol y cardiolipina, que es un constituyente de las membranas mitocondriales.
BIOSÍNTESIS DE LOS TRIACILGLICEROLES
• Los ácidos grasos se activan a acil-CoA mediante la enzima acil-CoA sintetasa, con utilización de ATP y CoA.
2 moléculas de la acil-CoA se combinan con el glicerol 3-fosfato para formar fosfatidato .
Esta combinación tiene lugar en dos etapas:
BIOSÍNTESIS DE LOS TRIACILGLICEROLES
Esta combinación tiene lugar en dos etapas:
1.Catalizada por la glicerol 3-fosfato aciltransferasa
2.Por medio de la 1-acilglicerol 3-fosfato aciltransferasa
DEGRADACIÓN DE LOS TRIACILGLICÉRIDOS
• Los triacilgliceridos se degradan en la mayoría de los tejidos comenzando con la liberación de los ácidos grasos y el glicerol a través de sus formas de diacil y monoacilgliceridos.
• Es conveniente mencionar que el tejido adiposo es el que tiene mayor contenido de triacilgliceridos.
METABOLISMO DE LOS FOSFOLIPIDOS
• Los fosfolípidos para su biosíntesis requieren de:– Glicerol– Acido fosforico– Acido grasos– Bases nitrogenadas (colina, serina, esfingosina,
etanolamina)
• Los ácidos grasos esenciales y el inositol deben estar presentes en la dieta, preformados para ser incorporados a los fosfolípidos
BIOSINTESIS DE LOS FOSFOGLICEROLES
• Estos fosfolípidos se sintetizan ya sea a partir del fosfatidato, como el fosfatidilinositol, o a partir del 1,2-diacilglicerol, por ejemplo, la fosfatidilcolina y la fosfatidiletanolamina.
• En la síntesis del fosfatidilinositol el trifosfato de citidina (CTP), un fosfato de alta energía formado a partir del ATP, reacciona con el fosfatidato para formar el citidina-difosfato-diacilglicerol (CDP-DG)
• En la síntesis de los fosfolípidos es indispensable la “activación” de las moléculas participantes
CDP diacil glicerol + serina fosfatidil serina + CMP
CDP diacil glicerol + inositol fosfatidil inositol + CMP
CDP diacil glicerol + fosfatidil glicerol cardiolipina + CMP
BIOSINTESIS DE LOS FOSFOGLICEROLES
• Cardiolipina• Es el difosfatidilglicerol , un fosfolípidos
presente en la mitocondria; se forma a partir
del fosfatidilglicerol, este a su vez, se
sintetiza a partir del CDP-diacilglicerol.• La cardiolipina se presenta en la membrana
interna mitocondrial y se requiere para el funcionamiento especifico del transportador de fosfato y para la actividad de la citocromo oxidasa
Síntesis
• Triglicéridos
Se sintetizan a partir de glicerol-3-fosfatado.
• Fosfolípidos
Se sintetizan a partir de ácido fosfatídico.
• Esfingolípidos:
Se sintetizan a partir de ceramida.
BIOSINTESIS DE LOS ESFINGOLIPIDOS Y ESFINGOGLICOLIPIDOS
• Todos los esfingolípidos se forman a partir de Ceramida.
• La principal vía de la síntesis de esta molécula se lleva a cabo a través de la donación del grupo fosfocolina de la fosfatidilcolina a la N-acilesfingosina
• La ceramida se sintetiza en el reticulo endoplasmico
BIOSINTESIS DE LOS ESFINGOLIPIDOS
• Ceramida un mediador lipídico (segundo mensajero) para activar una proteincinasa y oponerse a algunas acciones del diacilglicerol.
GLUCOESFINGOLIPIDOS
• Los glucoesfingolipidos encefálicos (ácido lignocerico, cerebronico y nervonico)
• Los glucoesfingolipidos forman parte de la capa exterior de la membrana plasmática y resultan importante en la comunicación y el contacto intercelular.
ASPECTO CLINICO
• Síndrome de sufrimiento respiratorio
Ocurre por insuficiencia del tensoactivo
Pulmonar, una secreción con notable
propiedades tensoactivas compuesto por
lípidos, con algunas proteínas y
carbohidratos; dicha secreción evita el
colapso de los alveolos.
ASPECTO CLINICO
• Síndrome de sufrimiento respiratorio
La actividad tensoactiva se atribuye en gran
medida a la presencia de un fosfolípidos, la
Dipalmitoilfosfatidilcolina, sintetizada por los
lactantes a termino poco antes del parto.
La insuficiencia de esta sustancia en los
pulmones de recién nacidos prematuros da
lugar al SSR
SINTESIS DE EICOSANOIDES
• Hay dos clases generales:Prostaglandinas + tromboxanos y
leucotrienos.
El araquidonato es el precursor de muchos
eicosanoides.
SINTESIS DE EICOSANOIDES
• ProstaglandinasSe sintetizan por ciclación del araquidonato
en una reacción catalizada por una enzima
bifuncional llamada prostaglandina H
sintasa (PGHS).
Este producto es coinvertido en diversas
moleculas reguladoras de vida corta, incluyendo
prostaciclina, prostaglandinas y tromboxano A2
SINTESIS DE EICOSANOIDES
• Tromboxano A2
Producido por las plaquetas en la sangre:o Causa agregación de plaquetas y
coágulos sanguíneoso Constricción de los músculos liso de las
paredes arteriales, y da lugar a cambios localizados en el flujo sanguíneo.
SINTESIS DE EICOSANOIDES
• El útero produce prostaglandinas que disparan contracciones durante el parto.
• Los eicosanoides también son intermediarios en la sensibilidad al dolor, inflamación e hinchazones.
COLESTEROL
• Constituyente vital de la membrana celular y precursor de hormonas esteroides 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.
COLESTEROL: SINTESIS
• Síntesis de mevalonato a partir de acetato.• Mevalonato se convierte en unidades Isoprénicas
activadas.• 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.
REACCIONES EN LA SINTESIS DEL COLESTEROL
1. La acetil-CoA forma HMG-CoA (3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA) y mevalonato
2. El mevalonato forma unidades isoprenicas activas, se fosforila y forma difosfato de isopentilo, se forma mediante descarboxilación.
3. Seis unidades isoprenoides forman el escualeno.
4. El escualeno se convierte en lanosterol
5. El lanosterol se convierte en colesterol.
FASES EN LA SINTESIS DEL COLESTEROL
Obtención de colesterol por la célula por endocitosis
Eliminación del colesterol
EL COLESTEROL PARA SER ELIMINADO SE TRANSFORMA EN ACIDOS BILIARES
El Colesterol como precursor de Hormonas
Pasos en la Síntesis de hormonas
Lipoproteínas
HISTORICAMENTE LAS LIPOPROTEINAS SE CLASIFICARON POR SU MOVILIDAD ELECTROFORETICA
CLASIFICACION Y PROPIEDADES DE LAS LIPOPROTEINAS
PRINCIPALES APOPROTEINAS
TRANSPORTE REVERSO DEL COLESTEROL
• Es la vía metabólica protectora de la aterogénesis, ya que se encarga de conducir el colesterol remanente desde los distintos tejidos, incluida la pared arterial, hacia el hígado para su posterior reutilización o eliminación a través de la bilis, evitando su acumulación a nivel tisular
Eflujo del colesterol libre hacia el espacio extracelular, donde es tomado por aceptores primarios como las prebeta 1-HDL una particula lipoproteica de forma helicoidal
Esterificacion del colesterol libre presente en los aceptores primarios por accion de la enzima lecitina colesterol aciltransferasa (LCAT) dando como
resultado la formacion de HDL3 y lego a HDL2
Transferencia del colesterol esterificado hacia lipoproteinas que contienen ApoB por accion de la proteina transportadora del colesterol esterificado (CETP) que intercambia el colesterol esterificado por trigliceridos (TG)
Captacion hepatica del colesterol esterificado en forma directa de las HDL2b por accion de la lipasa hepatica regenerandose HDL3, o en forma indirecta a
traves de la lipoproteinas con apoB