lipidos qca 2013
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Nelson. D., Cox. M. 2000. Lehninger: principles of Biochemistry. Third Ed. Worth Publishers.
Murray. R., Granner. D., Mayes. P., Rodwell. V. 2003. Harpers Illustrated Biochemistry. 26th. Ed. Mc Graw Hill Inc. Nelson. D., Cox. M. 2000. Lehninger: principles of Biochemistry. Third Ed. Worth Publishers.
Murray. R., Granner. D., Mayes. P., Rodwell. V. 2003. Harpers Illustrated Biochemistry. 26th. Ed. Mc Graw Hill Inc.
LIPIDOSEstructura y Metabolismo
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Universidad de Cartagena
2013
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Grupo heterogneo de compuestos formado por C, H y O, con caracterstica qumicas
diferentes pero fsicas comunes
- poco o nada solubles en agua
- soluble en solventes orgnicos (ter, benceno, cloroformo etc)
lpidos soluble en agua los ganglisidos
Diversidad Qumica Diversidad Funcional
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Acidos grasos
Triglicridos
Glicerofosfolpidos
Esfingolpidos
Eicosanoides
Colesterol
Sales biliares Hormonas esteroideasVitaminas insolubles
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FUNCIONES DE LOS LIPIDOS
1
Componentes estructurales de membranas biolgicas
2 Reserva energtica en forma de triglicridos
3 Vitaminas y Hormonas
4
Acidos biliares lipoflicos ayudan en la solubilizacin de grasas
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Reserva energtica:
1g 9,4 Kcal
Funcin Estructural:
Membranas celulares Fosfolpidos, glucolpidos y colesterol
Recubrimiento rganos , aislantes T Triglicridos del tejido adiposo
Funcin Reguladora, hormonal o de comunicacin celular
Vitaminas liposolubles
Reguladores metabolicos Hormonas, esteroides
Receptores de membrana Glucolpidos
Comunicacin celular, inflamacin, respuesta inmune Eicosanoides
FUNCIONES DE LOS LIPIDOS
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Lpidos de
almacenamiento
(neutros)
Triacilgliceroles
Glic
erol
Acido Graso
Acido Graso
Acido Graso
Simples
complejos
Plasmalgeno Esfingomielina Glucolipidos neutros
Cerebrsidos
Globsidos
Ganglisidos
Lpidos de membrana (polares)
Fosfolpidos
Glicerofosfolipidos Esfingolipidos
Glucolpidos Procariotes
Esfingolipidos Galactolipidos
Clasificacin de los lpidos
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Clasificacin de los lpidos
simples
Acilgliceridos
(GRASAS-
ACEITES-
MANTECAS-
SEBOS)
Ceridos
(CERAS)
Complejos
Glicerofosfolipidos
Esfingolipidos
Sustancias
asociadas
Terpenos
Esteroides
Eicosanoides
Lpidos de
membrana
Fosfolpidos Glucolpidos
Esfingoglucolipidos
Lipoproteinas
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Clasificacin de los lpidos
Acidos
grasos
Saturados
Insaturados
Poliinsaturados
Lpidos
saponificables
Triacilgliceroles
Aceites
Mantecas
Sebos
Grasas
Ceras
Glicerofosfolipidos
Esfingolipidos
Lpidos no
saponificables
Terpenos
Esteroides
Eicosanoides
Simples Lpidos complejos
o de membrana
Fosfolpidos Glucolpidos
Esfingoglucolipidos
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ACIDOS GRASOS
SATURADOS
INSATURADOS
POLIINSATURADOS
ESENCIALES
NO ESENCIALES
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Acidos carboxlicos de cadena larga
Suelen tener nmero par de carbonos (14 a 22
PROPIEDADES FISICOQUIMICAS
a. Solubilidad ( Carcter Anfiptico )
b. Punto de fusin: > N de C y saturacin
c. Esterificacin TG
d. Saponificacin Jabn
ACIDOS GRASOS
COLA APOLARCABEZA
POLAR
FUNCION
1. Como componentes de lpidos de membrana ms complejos.
2. Como componentes de la grasa almacenada en la forma de triglicridos
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SA
TU
RA
DO
1C + 2H
Flexibles
Slidos a T amb
Ac. Larico Ac. Mirstico Ac. Palmtico Ac. Esterico Ac. Araqudico IN
SA
TU
RA
DO
1C + 1H
No flexibles Lquidos
aceitosos a Tamb
Cis lquidas Trans slidas,
no natur
MONOINSATURADO
Ac. Palmitoleico
Ac. Oleico
POLIINSATURADO
Ac. Linoleico
Ac Linolnico
Ac Araquidnico
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Algunos cidos grasos de origen natural
ESQUELETO ESTRUCTURA NOMBRE SISTEMTICO
NOMBRE COMN
12:0 CH3(CH2)10COOH Acido n-dodecanoico
Acido Larico
14:0 CH3(CH2)12COOH Acido n-tetradecanoico
Acido Mirstico
16:0 CH3(CH2)14COOH Acido n-hexadecanoico
Acido Palmitico
18:0 CH3(CH2)16COOH Acido n-octadecanoico
Acido Estearico
20:0 CH3(CH2)18COOH Acido n-eicosanoico
Acido Araquidico
24:0 CH3(CH2)22COOH Acido n-tetracosanoico
Acido Lignocerico
16:1 (9) CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH Acido cis-9-hexadecenoicoAcido Palmitoleico
18:1 (9) CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Acido cis-9-octodecenoicoAcido Oleico
18:2 (9,12) CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Acido cis, cis-9-12-octodecadienoico
Acido Linoleico
20:3 (9,12,15) CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH
Acido cis, cis, cis-9-12-15-octodecatrienoico
Acido -Linoleico
20:4 (5,8,11,14) CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3 COOH
Acido cis, cis, cis, cis-5-8-11-14-
icosatetraenoico
Acido Araquidnico
Aci
do g
raso
(%
del
tota
l)
C16 C18 saturado
C16 C18 insaturado
C4 C14 saturado
Aceite de
Oliva liquido
Mantequilla
Solido suaveSebo de buey
Solido duro
Grasas naturales a 25C
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Nomenclatura
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Acidos Grasos Omega ()
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BACTERIAS cidos grasos poliinsaturados
cidos grasos ramificados OH-AG AG no esterificados
Mycobacterium tuberculosis
Acidos miclicos
Acidos grasos ramificados Ile Val
R: 60 carbonos
Acido Lactobaclico
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Nmero par de
carbonos
C16: Acido Palmitico
C18: Acido Oleico
Acido Linoleico
C18: Acido Esterico
C20 - C24
C16: Acido Palmitico
C18: Acido Esterico
Acido Oleico
Acido Linoleico
C20 C22 C24
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ES
EN
CIA
LES
No pueden ser sintetizados por el
organismo
Obtencin de la dieta Acidos grasos poliinsaturados cis
Acido linoleico (-6)
Acido linolnico (-3)
Acido araquidnico NO
ES
EN
CIA
LES Pueden ser sintetizados
por el organismo
No se obtienen con la dieta
Elongacin y desaturacin
Acido Palmtico
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Acilglicridos Aceites
Mantecas
Sebos
Grasas
Ceras
Lpidos Simples
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Esteres de cidos grasos con glicerol (alcohol de bajo peso molecular)
AG + GLICEROL
Monoglicridos
Diglicridos
Triglicridos principal reserva energtica
animales (grasas) - vegetales (aceites)
Glicerol
Triglicrido
Reacciones de esterificacin
ACILGLICERIDOS
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ACEITE
Lquido a temperatura
ambiente
MANTECAS
Semilquido a T
ambiente
SEBOS
Slido a Tamb, funde facil a Tmoderada
GRASAS
Slidos a temperatura
ambiente
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Esteres de cidos grasos con alcohol de alto peso molecular
AG + OL ALTO Pm
Son altamente insolubles en medios acuosos
Son duros y slidos a temperatura ambiente
Animales superficie de cuerpo, piel, plumas, cutcula, etc
Vegetales epidermis de fruto, tallo, evitan la perdida de agua por evaporacin
Acido palmitico Alcohol miricilico
Palmitato de miricilo
CERIDOS
Cera de abejas
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Glicerofosfolpidos
Esfingolpidos
Lpidos complejos o de membrana
Fosfolpidos Glucolpidos
Gliceroglucolpdos
Esfingoglucolpidos
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Alcohol (glicerol o esfingosina) + acido graso + grupo fosfato + grupo alcohol o amina (BN) G
licer
ol
Acido Graso
Acido Graso
PO4 - - R
Acido Graso
PO4 - - R
Esf
ingo
sina
Glicerofosfolpidos Esfingofosfolpidos
Acido fosfatdicoCeramida
FOSFOLIPIDOS
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Glicerofosfolpidos
Acido fosfatdico
Sustituyente Formula Nombre
Hidrogeno -H Acido fosfatdico
Etanolamina Fosfatidiletanolamina
Colina Fosfatidilcolina
(Lecitina)
Serina Fosfatidilserina
(cefalina)
Glicerol Fosfatidilglicerol
Myo-inositol-4,5-
bifosfato
Fosfatidilinositol-4,5-bifosfato
Fosfatidilglicerol Cardiolipina
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Arsenofofolpidos en plantas acuticas Sulfogalactosilglicerolpidos en clulas
germinales: espermatozoides
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Esfingofosfolpidos
Ceramida
EsfingomielinaFosfocolina
Fosfoetanolamina
Sustituyente Formula Nombre
Hidrgeno -H Ceramida
Fosfocolina
Fosfoserina
Esfingomielina
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Esfingosina
Esfinganina (dihidroesfingosina)
Fitoesfingosina
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Fosfolpidos con enlace ter
Plasmalgeno
Factor activador de
plaquetas
Alqueno unido mediante enlace ter
Alquilo unido mediante enlace ter
Acetil ter
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Alcohol (glicerol o esfingosina) + acido graso + azucar
Gliceroglucolpidos
GLUCOLIPIDOS
Glic
erol
Acido Graso
Acido Graso
Mono u
OligosacaridoSO4
Esfingoglucolpidos
Antgenos de los grupos sanguneos
Antgeno O - Antgeno A - Antgeno B
Cerebrosidos
Gangliosidos
Sulftidos
Acido Graso
Mono u
Oligosacrido
Esf
ingo
sina
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Gliceroglucolpidos
Membrana de los cloroplastos
Sustituyente Formula Nombre
Galactosa
Monogalactosildiacilglicerol
(MGDG)
Digalactosa Digalactosildiacilglicerol
(DGDG)
Galactosa-sulfato 6-sulfo-6-deoxi-d-
glucopiranosildiacilgligerol
(sulfolipido)
Glic
erol
Acido Graso
Acido Graso
Mono u
OligosacaridoSO4
Galactolpidos
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Esfingoglucolpidos
Grupos sanguneos
Antgeno O - Antgeno A - Antgeno B
Acido Graso
Mono u
Oligosacrido
Esf
ingo
sina
Sustituyente Formula Nombre
Oligosacrido Antigeno O
Oligosacrido Antigeno A
Oligosacrido Antigeno B
Glc GalGal
NAcGal
Fuc
Glc GalGal
NAcGal
Fuc
Gal
NAc
Glc GalGal
NAcGal
Fuc
Gal
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Esfingoglucolpidos
Cerebrosidos
Galactocerebrosidos
Glucocerebrosidos
Sulfatidos
Globosidos
Gangliosidos
Sustituyente Formula Nombre
Glucosa
Galactosa
Cerebrsido
Glucosilcerebrsido
Galactocerebrosido
Sulfatido (gal + SO4)
Di-tri-o tetrasacrido Globsido
Lactosilceramida
Oligosacrido
complejo
Ganglisido
Ganglisido GM2
Acido Graso
Mono u
Oligosacrido
Esf
ingo
sina
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Terpenos
Esteroides
Eicosanoides
Hormonas
.
.
.
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Derivados del Isopreno 2-metil-1,3-butadieno
Mentol, Limoneno, Geraniol
Fitol clorofilaVitamina A, K, E
Isopreno
Vita
min
a A
Vitamina D
Vitamina E
Vitamina K
Dolicol
Terpenos o Isoprenoides
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Ciclopentanoperhidrofenantreno o Esterano
A. Esteroles
B. Acidos Biliares
C. Hormonas esteroideas
Esteroides
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Colesterol membranas biolgicas resistenciaprecursor de casi todos los dems esteroides
Esteroles
Ergosterol
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Acidos biliares
Compuestos de 24 tomos de carbono dihidroxilados o trihidroxilados
Derivan del colesterol
- Acido Clico OH en 3-7 y 12- Acido Litoclico OH en 3 y 24- Acido Desoxiclico OH en 3 y 12- Acido Ursodesoxiclico OH en 3-7 y 24
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Hormonas esteroideas
Estradiol Testosterona
Aldosterona Cortisol
Prednisona Prednisolona
Hormonas sexuales controla la maduracin sexual,
comportamiento y capacidad
reproductora
Cortisol estimulan la sntesis del glucgeno y la
degradacin de grasas y protenas
Aldosterona regulan la excrecin de agua y sales
minerales por las nefronas del rin
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Derivados de acido araquidnico
a. Prostaglandinas
b. Tromboxanos
c. Leucotrienos
Funciones: mediadores del SNC, inflamacin y respuesta inmune, comunicacin celular
actan de forma paracrina :cercano al sitio de sntesis
Acido araquidnico
Prostaglandina
Tromboxano
Leucotrieno
Fosfolipasa A2
Eicosanoides
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Son complejos macromoleculares que transportan las grasas por todo el organismo
Esfricas, hidrosolubles
NUCLEO Colesterol esterificado y triglicridos
CAPA EXTERNA Apoprotenas, fosfolpidos y colesterol libre
LIPOPROTEINAS
Quilomicrn
Y
Quilomicron
remanente
VLDL
Lipoprotena
de muy baja
densidad
IDL
Lipoprotena
de densidad
intermedia
LDL
Lipoprotena
de baja
densidad
HDL
Lipoprotena
de alta
densidad
Malas Buenas
Apolipoproteinas
Colesterol Fosfolpidos
Triacilgliceroles y esteres de
colesterol
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Lpidos de
almacenamiento
(neutros)
Triacilgliceroles
Glic
erol
Acido Graso
Acido Graso
Acido Graso
Principales clases de lpidos de almacenamiento y de membrana
Simples
complejos
Plasmalgeno Esfingomielina Glucolipidos neutros
Cerebrsidos
Globosidos
Ganglisidos
Lpidos de membrana (polares)
Fosfolipidos
Glicerofosfolipidos Esfingolipidos
Glucolipidos Procariotes
Esfingolipidos Galactolipidos
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Glic
erol
Acido Graso
Acido Graso
PO4 Alcohol
Lpidos de membrana (polares)
Fosfolipidos
Glicerofosfolipidos Esfingolipidos
Acido Graso
PO4 Alcohol
Esf
ingo
sina
Glucolipidos
Acido Graso
Mono u
Oligosacarido
Esf
ingo
sina
Procariotes
Glic
erol
Difitanil
Difitanil
PO4
Glic
erol
PO4
Glic
erol
Enlace eter
Esfingolpidos Galactolpidos
Glic
erol
Acido Graso
Acido Graso
Mono u
Oligosacarido SO4
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Membrana celular de procariotes
grupos ditifanil
glicerol
Glicerol fosfato
glicerol
-
Nelson. D., Cox. M. 2000. Lehninger: principles of Biochemistry. Third Ed. Worth Publishers.
Murray. R., Granner. D., Mayes. P., Rodwell. V. 2003. Harpers Illustrated Biochemistry. 26th. Ed. Mc Graw Hill Inc.
Glicolpido
Cabeza polar de
fosfolipidos
Protena perisfrica
Esteroles
Protena integral
(nico dominio transmembrana)
Protena unida
covalentemente a lpidoProtena integral
(varios dominios
transmembrana)
Cadena oligosacrido de
glicoprotenaB
icapa lipidica
Modelo de Membrana celular
-
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Composicin lipdica de las membranas celulares
Colesterol
Cardiolipina
Lipidos
menores
Esfingolpidos
Fosfatidilcolina
Fosfatidiletanolamina
Plasmatica
Mitocondrial
interna Mitocondrial
externa
Lisosomal
Nuclear
RE rugoso
RE liso
Aparato de
golgi
Tip
o de
mem
bran
a H
epat
ocito
% Lpido en membrana
PRINCIPALES COMPONENTES DE LAS MEMBRANAS PLASMATICAS EN VARIOS ORGANISMOS
Componentes (%)Tipo de esterol Otros lpidos
Protena Fosfolpido Esterol
Mielina humana 30 30 19 Colesterol Galactolipidos, plasmalgenos
Hgado de ratn 45 27 25 Colesterol -
Hoja de maiz 47 26 7 Sitosterol Galactolipidos
Levadura 52 7 4 Ergosterol Triacilgliceridos, esteres de esteroles
Paramecio (protisto ciliado) 56 40 4 Stigmasterol -
E. coli 75 25 0 - -
-
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-
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Murray. R., Granner. D., Mayes. P., Rodwell. V. 2003. Harpers Illustrated Biochemistry. 26th. Ed. Mc Graw Hill Inc. Nelson. D., Cox. M. 2000. Lehninger: principles of Biochemistry. Third Ed. Worth Publishers.
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Digestin en
Estomago
Digestin en
Intestino
-
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TG absorbidos intactos
Fina emulsin
Teora Particulada
TG hidrolizados Emulsificacin con
sales biliares
Teora Lipoltica
TEORIAS DE ABSORCIN DE LIPIDOS DE LA DIETA
-
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Lipasa lingualDigestin
en el estmago
Colecistocinina Lipasa pancretica Fosfolipasa A2 Colesterol esterasa Colipasa
Digestin en el
intestino
-
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Digestin en el estmago
LIPASA LINGUAL
Glicoproteina hidrofbica
Especifica para TG cadena corta sn-3 no sn-2Parcialmente inhibible por sales biliares
pH cido
Resistente a pepsina
No hidroliza esteres de fosfoglicridos
No hidroliza esteres de colesterol
Baja actividad
IMPORTANTE EN EL RECIEN NACIDO
lipasa estimulada por sales biliares
-
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Digestin en el intestino
AG
pH
aminocidos
Secrecin de
COLECISTOCININA
(mucosa intestinal)
Secrecin
VESICULA BILIAR
PANCREAS
VESICULA BILIAR
Bilis sales biliares
PANCREAS
Lipasa pancretica
Fosfolipasa A2
Colesterol esterasa
colipasa
-
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Absorcin en el estmago
AG cadena corta >>> AG cadena media
No AG cadena larga (ionizados mecnicamente)
-
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Absorcin en el intestino
AG cruzan fcilmente la membrana del enterocito
Lpidos altamente apolares no atraviesan enterocito
Colesterol se absorbe mejor en presencia de sales biliares
Hidrlisis
Lpidos
TG
Esteres de colesterol
Difunden los
productos de la
hidrlisis
-
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Origen de los cidos grasos
1. De la dieta
2. De los depsitos celulares
3. De las grasas sintetizadas de novo en un rgano para enviarlas a otro
DIETA
TGAG + Glicerol
Lipasas TG
Reesterificacin -oxidacin
Mitocondria ACETIL CoA
TG
ATP
-
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1. Emulsificacin de los lpidos de la dieta sales biliares
2. Formacin de micelas ccin de lipasa pancretica
TG AG + Glicerol
3. Difusin de AG y Glicerol al lumen intestinal
4. Reconversin:
AG + glicerol TG + colesterol + Lipoproteinas Qm
5. Paso de Qm (Apo C-II) de sangre a msculo y tejido adiposo
6. LpL activada por Apo C-II hidrlisis de TG
7. Captacin de AG y glicerol por rganos
8. Oxidacin de AG en msculo
reesterificacin de AG en tejido adiposo TG
-
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Digestin trigliceridos en el lumen intestinal
1. Emulsificacin de los lpidos de la dieta sales biliares
Acido Tauroclico Acido Glcoclico
Almacenamiento
Liberan
Colesterol
-
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Digestin y absorcin de lpidos de la dieta
Grasas ingeridas
en la dieta
Intestino
delgado
1. Las sales biliares
emulsifican las grasas de la
dieta en el intestino delgado,
formando micelas
2. Las lipasas intestinales
degradan triacilgliceridos
3. Acidos grasos y otros productos del
clivaje son absorbidos por la mucosa
intestinal y convertidos en
triacilgliceridos4. Los triacilgliceridos son incorporados con
colesterol y apolipoproteinas en los quilomicrones
Quilomicron
5. Los quilomicrones se
mueven a travs del sistema
linftico y la sangre a los
tejidos
6. La lipoprotein lpasa activada
por apoC II en los capilares
convierte triailgliceridos en
acidos grasos y glicerol
Lipoprotein lipasa
7. Los acidos grasos
entran en la sangre
8. Los acidos grasos son
oxidados como combustible
o reesterificados para
almacenamiento
Miocito o
adipocito
Capilares
Mucosa
intestinal
Vescula
biliar
-
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Digestin triglicridos en el lumen intestinal
-
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Digestin triglicridos: estado alimenticio
-
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Digestin triglicridos: estado ayuno
-
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Sintetizadas en intestino
Transportan TG de la dieta
provenientes de la absorcin
intestinal en la sangre hacia los
tejidos
Apo CII Apo 48
Very Low Density Lipoprotein
Sintetizadas en higado y en capilares
extrahepticos
90% lpidos (TG -C) y 10% proteinas
La lipoproteina lipasa controlada por
insulina ataca TG de VLDL AG libres + IDL
Quilomicrn
y
Quilomicron
remanente
VLDL
Lipoprotena de muy
baja densidad
LDL
Lipoprotena de baja
densidad
HDL
Lipoprotena de alta
densidad
Transportan colesterol del hgado al resto del
cuerpo
A arterias, alto de LDL (aterosclerosis, IAM)
colesterol malo"las LDL se forman cuando las lipoprotenas
VLDL pierden los triglicridos y se hacen ms
pequeas y ms densas, conteniendo altas
proporciones de colesterol.
Transportan colesterol desde los
tejidos al higado
HDL retiran el colesterol de las
arterias, y transportarlo de vuelta
al hgado para su excrecin
"colesterol bueno
-
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-
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METABOLISMO
Liplisis vs Lipognesis
-
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Hace muchos aos..
LIPOGENESISLIPOLISIS
-
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LIPOLISIS
Degradacin Acidos grasos
-
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- oxidacin de cidos grasos
-oxidacin
Mitocondria ACETIL CoA + Coenzimas reducidas
ATP
ACIDO GRASO
CO2 + H2O
CAT
Cuerpos
Cetnicos
Hgado
1. Oxidacin de AG de
cadena larga a
Acetil CoA
2. Oxidacin de Acetil
CoA a CO2 por el
Ciclo del Acido
tricarboxilicos
3. Transferencia de
electrones a la cadena
respiratoria
mitocondrial
Proceso catablico de los cidos grasos remocin de 2C AcetilCoa + ATP
FADH2NADH
-
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1. OXIDACION
2. HIDRATACION
3. OXIDACION
4. TIOLISIS
- oxidacin de cidos grasos
-oxidacin
ACIDO GRASO
ACETIL CoA ATPCadena
respiratoria
CO2 + H2O
CAT
Cuerpos
Cetnicos
Hgado
-
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Activacin de los cidos grasos
Acido graso + Acetil Coa ACIL Coa (acido graso activado)Retculo endoplasmtico membrana mitocondrial externaACIL CoA SINTETASA ACIDO GRASO TIOQUINASA
RCOOH + ATP + CoASH Acil-CoA sintetasa RCOSCoA + AMP + PPi + H2O
Consumo: 2 enlaces de alta
energa del ATP
Acil graso-Coa
sintetasa
Acilo graso
Acil graso-adenilato
(unido a la enzima)
Acil graso-Coa
Acil graso-Coa
sintetasaPirofosfatasa
inorgnica
-
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Membrana mitocondrial interna es impermeable a los acil-CoA
Transportador CARNITINA ACIL CoA al interior de la matriz mitocondrial
Traslocacin a la matriz mitocondrial
Membrana externa
mitocondrialMembrana interna
mitocondrial
Espacio
intermembrana
CitosolMatrix
Acil carnitin
transferasa II
Acil carnitin
transferasa ITransportador
Carnitina
CarnitinaCarnitina
Carnitina
-
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Acil-CoA deshidrogenasa cataliza la formacin de un doble enlace entre C-2
(carbono ) y C-3 (carbono )
1. OXIDACION POR FAD
Acil-CoA
deshidrogenasa
-
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2. HIDRATACION
Hidratacin del enlace entre C-2 y C-3
Reaccin estereoespecfica solo ismero L
Enoil-CoA
Hidratasa
-
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3. OXIDACION POR NAD+
Oxidacin del L-3-hidroxiacil CoA por el NAD+
Convierte el grupo hidroxilo (OH) en un grupo cetona (=O).
Hidroxiacil-CoA
deshidrogenasa
-
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4. TIOLISIS
Separacin del 3-cetoacil CoA por el grupo tiol de otra molcula de CoA
El tiol es insertado entre C-2 y C-3
Tiolasa
-
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- oxidacin de cidos grasos
Por cada ciclo, se forma una molcula de FADH2,
una de NADH y una de acetil CoA.
CICLO
Deshidrogenacin
Hidratacin
Deshidrogenacin
Lisis
Acil-CoA
deshidrogenasa
Enoil CoA hidratasa
-hidroxiacil-CoA
deshidrogenasa
Acil-CoA
acetiltransferasa
(tiolasa)
-
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Una cadena larga de cidos
grasos es oxidada para producir
residuos acetilo en forma de acetil
CoA
Grupos acetilo son oxidados a CO2va ciclo del acido ctrico
Los electrones derivados de la
oxidacin en ambas etapas pasan
a O2 via la cadena respiratoria
mitocondrial dando energa para la
sntesis de ATP por la fosforilacin
oxidativa
- oxidacin de cidos grasos
-oxidacin
8 Acetil-CoA
Ciclo del Acido
Ctrico
Cadena de
transferencia de
electrones
Etapa 1 Etapa 2
Etapa 3
-
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RENDIMIENTO ENERGETICO
- oxidacin de cidos grasos
Acido Palmtico: 16C
7
-
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RENDIMIENTO ENERGETICO
- oxidacin de cidos grasos
Acido Palmtico: 16C
Palmitoil-CoA + 7CoA + 7FAD + 7NAD+ + 7H2O 8AcetilCoA + 7FADH2 + 7NADH + 7H+
-
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7 NADH que en la cadena respiratoria generan 2,5 ATP cada uno ....... 17,57 FADH2 que en la cadena respiratoria generan 1,5 ATP cada uno .. 10,58 acetil-CoA que ingresan en el Ciclo de Krebs y generan 10 ATP ...................... 80
2 ATP menos, dados en la activacin del cido graso................................... - 2 ATP
Total ........................................................................................................ 106ATP
Numero de carbonos
Nmero de Acetil CoA = carbonos / 2
Nmero de NADH y FADH2 = Nmero de AcetilCoA -1
ACIDO PALMITICO: 16C
8 Acetil CoA
7 FADH27 NADH
Restar la activacin 2ATP
RENDIMIENTO ENERGETICO
- oxidacin de cidos grasos
-
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1. OXIDACION
2. HIDRATACION
3. OXIDACION
4. TIOLISIS
- oxidacin de cidos grasos
Acidos Grasos Saturados Acidos Grasos Insaturados
1. OXIDACION
2. HIDRATACION
3. OXIDACION
4. TIOLISIS
INSATURACION
Isomerasa Hidratasa - Epimerasa
Acidos Grasos Impar
1. OXIDACION
2. HIDRATACION
3. OXIDACION
4. TIOLISIS
PROPIONIL CoA
3 enzimas Succinil CoA
-oxidacin
Mitocondria ACETIL CoAATPACIDO GRASO
Cadena
respiratoria
CO2 + H2O
CAT
Cuerpos
Cetnicos
Hgado
Peroxisomas - Glioxisomas
-
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- oxidacin en mitocondria vs peroxisomas
Diferencia
los dos
procesos
Mitocondria Peroxisoma / Glioxisoma
-
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Murray. R., Granner. D., Mayes. P., Rodwell. V. 2003. Harpers Illustrated Biochemistry. 26th. Ed. Mc Graw Hill Inc.
Oxidacin de acido graso monoinsaturado
Acidos Grasos Insaturados
1. OXIDACION
2. HIDRATACION
3. OXIDACION
4. TIOLISIS
INSATURACION
Isomerasa Hidratasa - Epimerasa
Acido Oleico: 18:1 (9)
-oxidacin
(tres ciclos)
2-2-enoil-CoA isomerasa
-oxidacin
(cinco ciclos)
-
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Acido Linoleico: 18:2 (9,12)
Acidos Grasos Insaturados
1. OXIDACION
2. HIDRATACION
3. OXIDACION
4. TIOLISIS
INSATURACION
Isomerasa Hidratasa - Epimerasa
Oxidacin de acido graso poliinsaturado
-
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Murray. R., Granner. D., Mayes. P., Rodwell. V. 2003. Harpers Illustrated Biochemistry. 26th. Ed. Mc Graw Hill Inc.
Acidos Grasos Impar
1. OXIDACION
2. HIDRATACION
3. OXIDACION
4. TIOLISIS
PROPIONIL CoA
3 enzimas Succinil CoA
Oxidacin de acido graso impar
Propionil- CoA
carboxilasa
Metil-malonil
epimerasa
Metil-malonil
CoA mutasa
Propionil- CoA
D-metil-malonil-CoA
L-metilmalonil-CoA Succinil-CoA
-
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Enzimas de la -oxidacin en diferentes seres vivos
Bacterias gram-positivas y sistema
mitocondriales de cadena cortasBacterias gram-negativas
Sistemas mitocondriales de cadena largaSistemas peroxisomal y glioxisomal en
plantas
-
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DESTINO DE LA ACETIL-COA
ACETIL-COA
Ciclo de Krebs
Sntesis de
colesterol
Sntesis de
cidos grasos
Sntesis de cuerpos
cetnicos
-
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REUTILIZAN -OXIDACION
DESTINO DE LOS ACIDOS GRASOS
-
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DEGRADACION
EN EL CITOSOL
GLICOLISIS
DESTINO DEL GLICEROL
El glicerol no puede ser usado por los adipocitos.
La quinasa solo esta presente en HIGADO.
En tejido adiposo, el glicerol 3-fosfato se deriva de
dihidroxiacetona fosfato por la enzima
deshidrogenasa glicerol-3-fosfato
-
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LIPOGENESIS
Sntesis de lpidosAcidos grasos
Triglicridos
Fosfoglicridos
Colesterol
-
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LIPOGENESIS
1. ETAPA
AcetilCoaMalonil Coa
2. ETAPACondensacin de
AcetilCoa + Malonil Coa Acido graso
ATP
AcetilCoa Carboxilasa
Biotina
NADPH
Acido graso sintasa
-
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1. ETAPA
AcetilCoaMalonil Coa
ATP - AcetilCoa Carboxilasa - Biotina
ACETILCoA
Piruvato
Gliclisis
-oxidacin
AcetilCoa AcetilCoa
Acetil-Carnitina Citrato
-
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Va minoritaria en lipognesis
Va mayoritaria y activa en -oxidacin
ACETIL ----- CARNITINA
Membrana externa
mitocondrialMembrana interna
mitocondrial
Espacio
intermembrana
CitosolMatrix
Acil carnitin
transferasa II
Acil carnitin
transferasa ITransportador
Carnitina
CarnitinaCarnitina
Carnitina
-
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CITRATOMembrana
externa
Membrana
interna
Citosol Matrix
Transportador
de citrato
Citrato
Oxaloacetato
Malato
Piruvato
Transportador
de piruvato
Piruvato
Citrato
Oxaloacetato
Glucosa
Piruvato
Acetil-CoA
Aminocidos
Acetil-CoA
Sntesis de
cidos grasos
Transportador
malato--KG
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2. ETAPA
Condensacin de AcetilCoa + Malonil Coa ACIDO GRASO
NADPH - Acido graso sintasa
NADPH
Oxaloacetato
Malato Isocitrato
Oxoglutarato
Va de las
pentosas
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Sntesis de cidos grasos Esterificacion de AG para formar TG
LIPOGENESIS
Alta concentracin de citrato en el citoplasma produciendo Acetil-CoA y oxalocetato
Cantidades grandes de NADPH
INDUCIDO POR
PALMITATO LIBRE
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LIPOGENESIS
Sistemas enzimticos: citoplasma
1. Acetil-CoA carboxilasa: Acetil-CoA Malonil CoAcofactores: NADPH, ATP, Mn, Biotina, Ac Pantotnico, Bicarbonato
2. Acido Graso Sintasa: AcetilCoA + 7Malonil CoA Palmitato
8AcetilCoA + 14NADH + 14H + + 7ATP Palmitato + 14NADH+ + 7ADP + 7Pi + 8 CoASH + 6H2O
PASO DE ACETIL CoA DE MITOCONDRIA A CITOSOL
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LIPOGENESIS
1. Formacin de Malonil Coa Acetil-CoA carboxilasa
REGIONES FUNCIONALES
- Protena transportadora de Biotina
- Biotina carboxilasa
Activacin del CO2- Transcarboxilasa
Producin de MalonilCoA
CO2 de biotina a acetil-CoA
Biotina
carboxilasa
Protena
transportadora
de Biotina
Transcarbox
ilasa
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LIPOGENESIS
2. Formacin de Palmitato Acido Graso Sintetasa
-cetoacil-ACP sintasa Malonil-CoA- ACP
transferasa
Acetil-CoA
transacetilasa
Enoil-ACP reductasa -hidroxiacil-ACP
dehidratasa
-cetoacil-ACP
reductasa
Componente Funcin
Protena transportadora de acilo (ACP) Porta grupos acilo al enlace tioester
Acetil-CoA-ACP transacetilasa (AT) Tranfiere grupos acilo desde CoA al residuo de cisteina del KS
-cetoacil-ACP sintasa (KS) Condensa grupos acilo y malonilo
Malonil-CoA-ACP transferasa (MT) Transfiere grupos malonil del CoA al ACP
-cetoacil-ACP reductasa (KR) Reduce grupo -cetoal grupo -hidroxilo
-hidroxiacil-ACP dehidratasa (HD) Remueve agua de -hidroxiacil-ACP crea un doble enlace
Enoil-ACP reductasa (ER) Reduce el doble enlace formando Acil-ACP saturado
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LIPOGENESIS
1. Formacin de Malonil Coa Acetil-CoA carboxilasa
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1. CONDENSACION
2. REDUCCION
3. DEHIDRATACION
4. REDUCCION
5. TRANSLOCACION
LIPOGENESIS
2. Formacin de Palmitato Acido Graso Sintetasa
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LIPOGENESIS
ENZIMA CARGADA
Unin de Acetil CoA y Malonil CoA a
Acido Graso Sintasa
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LIPOGENESIS
1. CONDENSACION
Condensacin del acetil y malonil activados
para formar acetoacetil-ACP produciendo CO2
-cetoacil-ACP sintasa (KS)
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LIPOGENESIS
2. REDUCCION
Reduccin del grupo carbonilo
donador de electrones: NADPH
-cetoacil-ACP reductasa (KR)
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LIPOGENESIS
3. DESHIDRATACION
Remocin de agua
-hidroxiacil-ACP dehidratasa (HD)
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LIPOGENESIS
4. REDUCCION
Reduccin del doble enlace
Donador de electrones: NADPH
enoil-ACP reductasa (ER)
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LIPOGENESIS
5. TRANSLOCACION
-cetoacil-ACP sintasa (KS)
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LIPOGENESIS
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LIPOGENESIS
7 Ciclos
8AcetilCoA + 14NADH + 14H + + 7ATP Palmitato + 14NADH+ + 7ADP + 7Pi + 8 CoASH + 6H2O
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LIPOGENESIS
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ESTRUCTURA DE LA ACIDO GRASO SINTASA EN DIFERENTES
ORGANISMOS
Bacterias y PlantasSiete actividades en siete
polipptidos separados
LevadurasSiete actividades en dos
polipptidos separados
Vertebrados Siete actividades en un
gran polipptido
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REGULACION DE LA LIPOGENESIS
1. Regulacion alostrica
Acetil CoA carboxilasa malonil solo en sintesis de acidos grasosAcil-CoA carnitina aciltransferasa I impide translocacion de acilCoA de mitocondria a citosol para la -oxidacin
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REGULACION DE LA LIPOGENESIS
2. Control hormonal
Acetil CoA carboxilasa por fosforilacin y defosforilacin
Induce la sntesis
de cidos grasos
Inhibicin de la
sntesis de cidos
grasos
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REGULACION DE LA LIPOGENESIS
3. Expresion gnica por la dieta
Alimentacin: alta en hidratos de carbono y baja en lpidos inducen las enzimas lipognicas
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REGULACION DE LA LIPOGENESIS:
ACETILCoA CARBOXILASA
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Regulacin..
LIPOLISISLIPOGENESIS
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SINTESIS DE ACIDO GRASOS CON MAS DE 16C
Elongacin de cidos grasos:
CIDO GRASA ELONGASA
Retculo endoplasmtico Alarga la cadena de la acil-CoA de grasas
saturadas e insaturadas (de C 10 hacia arriba)
Por dos carbonos usando malonil CoA como donador de acetilo y NADPH como reductor
La adicin de grupos acetilo es catalizado por la del retculo endoplsmico
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SINTESIS DE ACIDOS GRASOS INSATURADOS
La formacin de cidos grasos monosaturados como el palmitoil 16:1 y el cido oleico 18:1
Acil-CoA desaturasa
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BIOSINTESIS DE TRIGLICERIDOS
Higado
Fosfolpidos
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Biosntesis de triglicridos, glicolpidos y fosfolpidos
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Biosntesis de Colesterol
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Biosntesis de Colesterol
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Biosntesis de Colesterol
1. Sintesis de mevalonato a partir
de acetato
Tiolasa
HMG-CoA sintasa
HMG-CoA reductasa
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Biosntesis de Colesterol
2. Conversin de mevalonato a dos
unidadesde isopreno activas
-
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Biosntesis de Colesterol
3. Condensacin de
seis unidades de
isopreno activadas a
Escualeno
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Biosntesis de Colesterol
4. Conversin de Escualeno
en un ncleo esteroideo de
cuatro anilos
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Biosntesis de Colesterol
5. Sntesis de Esteres de
colesterol
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Biosntesis de Colesterol
COLESTEROL
Hormonas
esteroideas
Sales biliares
Esteres de colesterol
Acil-CoA-colesterol acil
transferasa (ACAT)
Transporte de colesterol por
liporpoteinas
Hidrofilicas
Digestin
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Glucagon + fosforilacin inactiva
Insulina + defosforilacin activa
HMG-CoA reductasa
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CETOGENESIS
Formacin de cuerpos cetnicos
Acetil CoA- oxidacin de AG
Ciclo del cido
ctrico
Formacin de cuerpos
cetnicos
Son compuestos de bajo Pm
Solubles en agua
Energia para msculo y cerebro
Ppal fuente de nergia para el corazn
HIGADO
Acetona
Acetoacetato
D--hidroxibutirato
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CETOGENESIS
Formacin de cuerpos cetnicos
Acetil CoA- oxidacin de AG
Ciclo del cido
ctrico
Formacin de cuerpos
cetnicos
HIGADO
Sntesis: bajos niveles de glucosa en
la sangre, y despus del agotamiento
de las reservas celulares de glucgeno
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CETOGENESIS
Carbohidratos
de la dieta
Protenas de la
dieta
Glucosa Aminocidos
ACETIL-CoA
Acidos grasos
Triacilgliceridos
Cuerpos cetnicos
(acetoacetato, D--
hidroxibutirato, acetona)Incrementado en diabetes
Insulina
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CETOGENESIS
Fuente de los otros dos
cuerpos cetnicos
Es exhalado o
excretado como
desecho
No es una cetona,
pero es la fuente
combustible
Tiolasa
HMG-CoA
sintasa
HMG-CoA
liasa
Acetoacetato
decarboxilasa D--hidroxibutirato
deshidrogenasa
Acetona D--hidroxibutirato
Acetona
D--hidroxibutirato
Acetoacetato
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DEGRADACION DE CUERPOS CETONICOS
Tejidos
extrahepticos
Tioforasa
acetoactica
Tiocinasa
acetoactica
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HIGADO SANGRE TEJIDOS EXTRAHEPATICOS
Acil-CoA
Acetil-CoA
Cuerpos
cetnicos
Ciclo del
cido ctrico
Formacin, utilizacin y excrecin de los cuerpos cetnicos
AGL
ORINA
Cuerpos cetnicos
PULMONES
Acetona
Glucosa Acetil-CoA
Acetil-CoA
Cuerpos
cetnicos
Ciclo del
cido ctrico
2CO22CO2
Glucosa
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CONDICIONES NORMALES
Msculo cardiaco Msculo esqueltico
a. Cerebro ( inanicin prolongada)
El hgado no tiene la enzima -cetocido-CoA transferasa, no puede utilizar como fuente de energa los cuerpos cetnicos)
Tejidos que utilizan cuerpos cetnicos
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Trastorno en el metabolismo de los lpidos, en el cual se modifican los valores
normales de lpidos en sangre ya sea colesterol o triglicridos, en forma
independiente o ambos.
Colesterol > 200 mg/dL HIPERCOLESTEROLEMIATrigliceridos > 150 mg/dL HIPERTRIGLICERIDEMIA
DISLIPIDEMIAS
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