metabolismo de lipidos

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UNIVERSIDAD CATLICA DE SALTA FAC. DE CS AGRARIAS Y VETERINARIAS MATERIA: BIOQUMICA AO 2008

DIGESTIN, ABSORCIN Y METABOLISMO DE LIPIDOS

Farm. Pablo F. Corregidor1

TEMARIO1. 2. 3. DIGESTIN. ABSORCIN CATABOLISMO: A. Metabolismo del glicerol. B. b-Oxidacin de Ac. Grasos: i. Saturados. ii. Insaturados cis y trans. C. Cetognesis. 4. ANABOLISMO: A. Biosntesis de Ac. Grasos: I. Saturados. (sntesis de Novo) II. Elongacin de Ac. Grasos. III. Biosntesis de Ac. Grasos insaturados. B. Biosntesis de Eicosanoides. C. Biosntesis de Colesterol2

DIGESTIN DE LIPIDOS

3

No se manifiesta digestin en boca o estmago.-Boca: amilasa salival o ptialina. -Estmago: HCl, enzimas (pepsina)

La digestin de lpidos ocurre en Intestino

4

Enzimas involucradasENZIMAS LIPASA LOCALIZACIN Pncreas

ISOMERASACOLESTEROLASA FOSFOLIPASA A2

IntestinoPncreas Pncreas5

O

LIPASA

H2C HC H2C

O O O

C CO C O

R R R

Cataliza la hidrlisis de uniones ster en los carbonos primarios (a y a) del glicerol de las grasas neutras (Triacilgliceroles)

TAG LIPASA

H2C HC H2C

OH O O O C C O R O

+R

HO

C

R

1,2-DAG

AG

LIPASA

H2C HC H2C

OH O OH

O C R O

+2-MAG

HO

C

R

AG

6

ISOMERASA

H2C HC H2C

OH O O OH C R

Para la hidrlisis de 2-MAG es necesaria la presencia de esta enzima que traslada el grupo acilo de la posicin 2 ( b) a la posicin 1( a). Luego la hidrlisis del monoacilglicerol (MAG) se completa por accin de la Lipasa.

2-MAG ISOMERASA O H2C HC H2C O OH OH7

C

R

1-MAG

COLESTEROLASA

Cataliza la hidrlisis de steres de colesterol con cidos grasos.

O R C O

COLESTEROLASA

OHESTER DE COLESTEROL COLESTEROL

O R C OHAG

8

FOSFOLIPASA A2

Cataliza la hidrlisis del enlace ster que une el cido graso al hidroxilo del carbono 2 del glicerol en los Glicerofosfolpidos. Se forma un cido graso y lisofosfolpidoO C R1 + O P O X O

R2

O O H2C O C R1 FOSFOLIPASA H2C O A2 C O CH O HO CH H2C O P O X H2C O O

R2

O C OH

9

PAPL DE LA BILIS EN LA DIGESTIN DE LPIDOS

CIDOS BILIARES: el ms abundante es el cido clico, en menor proporcin se encuentra el cido quenodesoxiclico. Son excretados en la bilis conjugados con glicina o taurina. Ej.: -cido glicoclico -cido tauroclico

cido glicoclico

cido tauroclico

10

FUNCIN DE LOS CIDOS BILIARES

Aumentan la funcin de la Lipasa pancretica. Reducen la Tensin Superficial y con ello favorecen la formacin de una EMULSIN de las grasas. Contribuyen a dispersar los lpidos en pequeas partculas y por lo tanto hay mas superficie expuesta a la accin de la lipasa. Favorece la absorcin de Vitaminas Liposolubles. Accin Colertica: estimulan la produccin de bilis.

11

ABSORCIN DE LIPIDOS

12

ABSORCIN:

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

13

No es indispensable la digestin total de las grasas neutras debido a que pueden atravesar las membranas si se encuentran en EMULSIN FINA. Las sustancias sin degradar totalmente (MAG) que atraviesan las membranas son hidrolizadas totalmente en los enterocitos. En las clulas intestinales se sintetizan nuevamente los TAG. Absorcin del Colesterol: se absorbe en el intestino y luego se incorpora a los QUILOMICRONES como tal o como steres con AG. 14

ESTRUCTURA DE QUILOMICRONESLa superficie es una capa de Fosfolpidos.B-48

Apolipoprotenas

Los Triacilgliceroles secuestrados en el interior aportan mas del 80% de la masa. Varias Apolipoprotenas (B48, C-III y C-II) atraviesan la membrana y actan como seales para el metabolismo de los Quilomicrones.

C-III

C-II

Colesterol

Fosfolpidos Triacilgliceroles y steres de Colesterol.15

DIGESTIN Y ABSORCIN DE LIPIDOS DE LA DIETA8) Los AG son Oxidados como combustible o re-esterificados para almacenamiento.

7) Los AG entran a la clula.

1) Las sales biliares emulsionan las Grasas formando micelas. 2) Lipasas intestinales degradan los Triglicridos 3) Los cidos Grasos y otros productos de la digestin son tomados por la mucosa intestinal y convertidos en TAG.

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

5) Los QUILOMICRONES viajan por el Sistema Linftico y el Torrente sanguneo hacia los Tejidos.4) Los TAG son incorporados con colesterol y Apolipoprotenas en los QUILOMICRONES.

16

Transporte de Lpidos en la sangreSon usadas 4 tipos de LIPOPROTEINAS para transportar lpidos en la sangre: Quilomicrones Lipoprotenas de muy baja densidad (VLDL) Lipoprotenas de baja densidad (LDL) Lipoprotenas de alta densidad (HDL)Estn compuestas de diferentes lpidos.17

18

METABOLISMO DE LAS GRASAS

19

Los TAG deben ser hidrolizados antes de su utilizacin por los tejidos mediante LIPASAS intracelulares. Los productos formados (glicerol y cidos grasos) se liberan a la sangre. El glicerol del plasma es tomado por las clulas que pueden utilizarlo. Los cidos grasos son oxidados en los tejidos.

20

Metabolismo del Glicerol1) ACTIVACIN: Solo ocurre en tejidos que tienen la enzima Gliceroquinasa: Hgado, rin, intestino y glndula mamaria lactante.H2C HC H2C OH GLICEROQUINASA OH OH ATP Mg ++ ADP H2C O P O GLICEROL-3-P O21

H2C H C

OH OH O

-

GLICEROL

Metabolismo del Glicerol2) Luego es transformado en Dihidroxiacetona Fosfato.

H 2C HC H2C

OH OH O O P O O

GLICEROLFOSFATO DESHIDROGENASA

H2C C

OH O O O P O O-

-

NAD+

NADH + H+

H 2C

GLICEROL-3-FOSFATO

DIHIDROXIACETONA FOSFATO

22

Metabolismo del Glicerol3) Formacin de Gliceraldehdo-3-Fosfato.H O OH O O P OGLICERALDEHDO 3-FOSFATO23

H2C C H2C

OH O O O P O O-

FOSFOTRIOSA ISOMERASA

C HC H2C

O-

DIHIDROXIACETONA FOSFATO

Metabolismo del Glicerol

La posibilidad del glicerol de formar intermediarios de la Gluclisis ofrece un camino para su degradacin total. Contribuye con el 5% de la energa proveniente de los TAG (el 95% restante proviene de los cidos grasos)

24

CATABOLISMO DE LOS CIDOS GRASOS

25

-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.

2.

Activacin del cido graso (requiere energa en forma de ATP) Transporte al interior de la mitocondria26

1) Activacin del cido grasoO

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

OH

CoA

SH ATP

TIOQUINASA

Mg

++

Pirofosfatasa AMP + PPi O R CH2 CH2 C S CoA 2 Pi

Acil CoA27

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

28

- Oxidacin de Ac. Grasos

29

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.30

Porqu se llama -Oxidacin?En este proceso el carbono del c. Graso se oxida a una cetona y luego a un tioster.

31

Acil-CoA del paso de activacin

Se obtienen 5ATP por ciclo de b-Oxidacin32

33

INTERRELACION CON EL CICLO DE KREBSLos acetilos formados en la bOXIDACIN ingresan al CICLO DE KREBS para su oxidacin total a CO2. Los NADH y FADH2 producidos en el CICLO DE KREBS forman ATP en la mitocondria (FOSFORILACIN OXIDATIVA)

34

En cada ciclo se pierden 2 tomos de C en forma de AcetilCoA.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

35

Balance neto de Energacido Caprilico (8 carbonos) cido Palmtico (16 carbonos)

Uniones ~PCantidad de ciclos Consumo para activacin inicial ATP producidos en la Oxidacin (5/ ciclo) ATP producidos en Ciclo de Krebs (12/ acetil CoA)

Uniones ~P

3 -2 +15 +48

7 -2 +35 +96

ATP Totales

61

12936

37

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 este 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.

O H3C C CH 3 H3C

O C CH 2

O C OH3C

OH CH CH 2

O C O-

acetona

acetoacetato

3-OH-butirato38

CETOGENESISOcurre en HGADO

1. El 1er paso es la inversa de la ltima etapa de la boxidacin. 2. El acetoacetatil-CoA se condensa con otro acetilCoA para dar HMG-CoA. 3. El HMG-CoA se rompe formando acetoacetato y Ac-CoA. 4. El Acetoacetato pued