metabolismo de lipidos

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  • 1

    BIOSINTESIS DE CIDOS GRASOS

  • Cuando la ingesta supera las necesidades energticas, el exceso se almacena como reserva en forma de grasas.

    Los restos de acetil-CoA provenientes de la -oxidacin y de la degradacin de glucosa o de las cadenas carbonadas de algunos aa, pueden utilizarse para sintetizar nuevos ac. Grasos.

    Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados como grasa de depsito.

    La sntesis de ac. Grasos de hasta 16 C ocurre en el citoplasma y se conoce como SINTESIS DE NOVO.

    La elongacin de ac. Grasos preexistentes se realiza en las mitocondrias.

    2

  • 3

    SINTESIS DE NOVO(SINTESIS CITOPLASMTICA DE AC. GRASOS)

    Los ac. grasos se sintetizan en el citosol a partir de acetil-CoA que se produce en la mitocondria por lo tanto es necesario que estos ltimos sean transportados afuera de las mitocondrias.

    La membrana mitocondrial interna es impermeable a acetil-CoA.

    La manera en que salen es como citrato mediante un transportador de tricarboxilatos.

    Se usa NADPH como fuente de H para las reducciones.

  • SALIDA DE ACETILOS DE LA MITOCONDRIA AL CITOSOL

    4

  • CARACTERSTICAS DE LAS VAS PARA LA BIOSNTESIS

    Los intermediarios en la sntesis estn unidos a grupos sulfihidrilos de una protena portadora de grupos de acilos .

    Las enzimas de la sntesis de los cidos grasos estn integrados en una nica cadena polipeptdica llamada ACIDO GRASO SINTASA.

    La cadena de cido graso en crecimiento se alarga por adicin secuencial de dos carbonos derivados de la molcula de Acetil-Coa.

    La elongacin catalizada por el complejo CIDO GRASO SINTASA se detiene con la formacin del palmitato. La elongacin posterior y la insercin de dobles enlaces se lleva a cabo por otros sistemas enzimticos

  • Etapas de la Sntesis de Ac. Grasos

    Comprende: Formacin de malonil-CoA. Reacciones catalizadas por

    el complejo multienzimtico de la cido graso sintasa.

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  • 1)Formacin de malonil-CoA Es una carboxilacin que requiere HCO3- como fuente de

    CO2. Cataliza: acetil-CoA carboxilasa que usa biotina (vit B7)

    como coenzima. Es el principal sitio de regulacin de la sntesis de ac.

    Grasos.

    7

    H3C C

    O

    S CoA + CO2

    ATP ADP + Pi

    H2C C

    O

    S CoA

    COO-acetil-CoAcarboxilasa

    acetil-CoA malonil-CoA

  • 2)Reacciones de la acido graso sintetasa

    Cataliza la sntesis de ac. Grasos de hasta 16 C. Posee 7 protenas con actividad cataltica. Formada por 2 subunidades, cada una con 3

    dominios: Dominio 1: ingreso de sustratos y unidad de

    condensacin. Contiene 3 enzimas: Acetil transferasa (AT) Malonil transferasa (MT) Enzima condensante (KS) con resto de Cys.

    Dominio 2: unidad de reduccin. Contiene 3 enzimas: Cetoacil reductasa (KR) Hidroxiacil deshidratasa (HD) Enoil reductasa (ER)

    Posee la porcin transportadora de acilos ACP( contiene un residuo de cido pantotnico en su estructura a travs del cual se forma un enlace tioester con la molcula de cido graso en crecimiento.)

    Dominio 3: liberacin de cidos grasos. Posee la enzima: Deacilasa.

    8

    Una subunidad de Acido Graso Sintetasa.

  • 1)Transferencia de acetato.

    9

    Una molcula de acetil-CoA ingresa y la acetil transferasa (AT) transfiere el resto acetilo al sitio activo de la enzima condensante (KS).

  • 2)Transferencia de malonilo.

    10

    El malonil-CoA formado ingresa y se une al residuo de Fosfopantetena de la Protena Transportadora de Acilos (ACP) por accin de la malonil transferasa (MT).

  • 3)Condensacin de acetilo con malonilo

    11

    El carboxilo libre del malonilo se separa como CO2.

    Se produce la unin de acetilo y malonilo catalizada por la enzima condensante (KS) para formar ceto-acil ACP.

    Se libera el acetilo de la enzima condensante.

  • 4) Primera reduccin( reduccin del grupo ceto)

    12

    El ceto-acil ACP formado se reduce a hidroxi-acil ACP por accin de la ceto-acil reductasa (KR).

  • 5)Deshidratacin

    13

    Se pierde una molcula de agua, reaccin catalizada por la hidroxi acil deshidratasa (HD).

  • 6)Segunda reduccin(Saturacin del enlace C-C)

    14

    El compuesto insaturado es hidrogenado por accin de la enoil reductasa (ER).

  • Translocacin

    15

    La cadena en elongacin unida al grupo fosfopantetena de la ACP es translocada al residuo de cistena de la enzima condensante (KS).

    El grupo fosfopantetena queda libre para la unin a malonilo comenzando un nuevo ciclo.

    El ciclo se repite hasta llegar a ac. Grasos de 16 C.

    Los H necesarios para las reducciones provienen de NADPH que se obtiene en la va de las pentosas y en menor cantidad por la enzima mlica que convierte el piruvato en malato para su salida al citosol (transporte de acetilos)

  • RESUMEN: Pasos de la biosntesis de Ac. Grasos.

    16

  • REGULACION DE LA LIPOGENESIS

    La enzima Acetil Coa carboxilasa en la enzima reguladora de la sntesis de los cidos grasos.

    sta enzima es regulada:4.Mecanismo covalente (citrato estimula a la

    enzima y el palmitato la inhibe)5.Mecanismo alostrico (forma activa la

    desfosforilada)

  • Balance de la sntesis del AcidoPalmtico

    acetyl-CoA + 7 malonil-CoA + 14 NADPH palmitate + 7 CO2 + 14 NADP+ + 8 CoA

  • Sntesis de triglicridos

    1.- Sintesis de cido fosfatdico

  • 2.- Transformacin de c. Fosfatdico en triacilglicridos

  • CATABOLISMO DE LOS CIDOS GRASOS

    21

  • -Oxidacin de cidos Grasos

    Ocurre en tejidos como: Hgado, msculo esqueltico, corazn, rin, tej. Adiposo, etc.

    Comprende la oxidacin del carbono del cido graso.

    Ocurre en las MITOCONDRIAS. Antes debe ocurrir:

    1. Activacin del cido graso (requiere energa en forma de ATP)

    2. Transporte al interior de la mitocondria

    22

  • 1) Activacin del cido graso

    Ocurre en el Citosol. La reaccin es

    catalizada por la TIOQUINASA.

    El pirofosfato es hidrolizado por una PIROFOSFATASA (esto hace que la reaccin 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

    23

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

    24

  • - Oxidacin de Ac. Grasos

    25

  • Despus de la activacin, los steres de ac. grasos con CoA entran a la mitocondria para ser procesados.

    -Oxidacin Los cidos grasos son procesados por las mismas 5

    etapas cclicas. Se remueven 2 carbonos por ciclo Se produce una molcula de Acetil-CoA en cada

    ciclo. El acetil-CoA producido entra en el ciclo de

    Krebs para producir energa.

    26

  • Porqu se llama -Oxidacin?En este proceso el carbono del c. Graso se

    oxida a una cetona y luego a un tioster.

    27

  • 28

    Se obtienen 4-5 ATP por ciclo de -Oxidacin

  • 29

  • INTERRELACION CON EL CICLO DE KREBS

    31

    El acetil-CoA formado en la -OXIDACIN ingresa al CICLO DE KREBS para su oxidacin total a CO2.

    Los NADH y FADH2 producidos en el CICLO DE KREBS forman ATP en la cadena de transporte de e- (FOSFORILACIN OXIDATIVA)

  • 32

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

    Para degradar completamente un ac. Graso de 16 C hacen faltan 7 ciclos de -Oxidacin.

    N de ciclos = (n de C) 1

    2

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

    FADH2= 2ATP

    NADH= 3ATP

  • Balance neto de Energa

    cido Caprilico(8 carbonos)

    cido Palmtico(16 carbonos)

    Uniones~P

    Uniones~P

    Cantidad de ciclos 3 7

    Consumo para activacin inicial -2 -2

    ATP producidos en la -Oxidacin (5/ ciclo)

    +15 +35

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

    +48 +96

    ATP Totales 61 12933

  • -oxidacin de cidos grasos insaturados

  • -oxidacin de cidos grasos de cadena impar

    Posible entrada en va gluconeognica

  • Formacin de Cuerpos Cetnicos (Cetognesis)

    Despus de la degradacin de los ac. Grasos, el Acetil-CoA es oxidado en el Ciclo de Krebs.

    Para esto es necesaria la presencia de oxalacetato (1er intermediario del ciclo de Krebs). Si la cantidad de ste es insuficiente, las unidades de acetil-CoA son utilizadas mediante una va alternativa en la que se producen Cuerpos Cetnicos

    Estos compuestos se forman principalmente en el hgado, a partir de acetil-CoA mediante una serie de etapas.

    H3C C

    O

    CH3

    acetona

    H3C C

    O

    CH2 C

    O

    O-

    acetoacetato

    H3C CH

    OH

    CH2 C

    O

    O-

    3-OH-butirato

    39

  • CETOGENESIS

    1. El 1er paso es la inversa de la ltima etapa de la b-oxidacin.

    2. El acetoacetatil-CoA se condensa con otro acetil-CoA para dar HMG-CoA.

    3. El HMG-CoA se desdobla formando acetoacetato y Ac-CoA.

    4. El Acetoacetato origina los otros cuerpos cetnicos.

    5. La conversin a -OH-butirato depende de NADH y por ende del estado redox de la clula.

    40

    Ocurre en HGADO (mitocondria)

  • Utilizacin de los cuerpos cetnicos

    El Hgado es el principal productor ya que posee todas las enzimas necesarias para ello, pero es incapaz de usarlos como combustible.

    Los rganos que los usan son: cerebro, msculo esqueltico, corazn y rin entre otros.

    Solo se usan como fuente de energa en situaciones metablicas especiales. Ej: Diabetes, ayuno prolongado.