metabolismo de lipidos

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lipidos

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  • CaptuloNo.16:Metabolismodelpidos

    La principal fuente de energa de nuestro cuerpo proviene de los carbohidratos. Sin embargo, en ciertas ocasiones, cuando

    nuestrasreservasdecarbohidratosseacaban,tenemosquerecurriraloscidosgrasoscomofuentedeenerga.

    Existen3fuentesdecidosgrasosparaelmetabolismodeenerga:

    a. Lostriglicridosdeladieta

    b. Lostriglicridossintetizadosenelhgadocuandolasfuentesdeenergainternassonabundantes

    c. Lostriglicridosalmacenadoseneltejidoadiposo.

    Triacilglicerol Glicerol cidosgrasos

    Lostriglicridosdeladietavienendelasgrasasdelacomidaqueingerimos.Ladegradacindelostriglicridosqueingerimos

    ocurrecuandolacomidaparcialmentedigeridaingresaalintestinodelgado.

    Cuandolasfuentesdecomidaexcedenlasnecesidadesinmediatasdeenergadelcuerpo,

    elexcesodeenergaesmetabolizadoyalmacenadocomotriglicridosde ladietaen las

    clulas grasas. La comida viaja al estmago donde es degradada a sus componentes

    mnimos,lostriglicridos.Estamolculasluegoviajanalintestinodelgadodondelassales

    biliaresdelavesculabiliaremulsificanlasgrasasparaformarmicelas.

    Los triacilgliceroles forman micelas (Figura No.1) con

    ncleosnopolaresyestnrodeadasdelassalesbiliares

    durantelasolvatacin.LosgruposRdelostriacilglicerolessonnopolares,porloqueapuntan

    alcentrode lasmicelas. Lasmicelascontinansiviajea travsdel intestinodelgadodonde

    unaenzimallamadalipasapancreticadegradalostriacilglicerolesencidosgrasosyglicerol.

    Enlasparedesdelintestinodelgadolostriacilglicerolessonempacadosconapoprotenasy

    colesterolencomplejossolublesenelplasmasanguneodenominadosquilomicrones.Estos

    quilomicronessemuevenatravsdelamembranadelvasosanguneohaciaeltorrente

    sanguneo.Losquilomicronesviajanatravsdeltorrentesanguneoypuedentenerdos

    destinos(FiguraNo.2):

    a. Puedenviajaralosadipositosparasualmacenamiento.

    b. Puedenviajaralmsculoparasudegradacinaenerga.

    FiguraNo.1Micelas

    FiguraNo.2

    Destinodeltriacilglicerol

  • Paraelalmacenajedegrasaenlosadipositos,eltriacilglicerolesescindidoenlapareddelvasosanguneoporlalipoprotena

    lipasa en cidos grasos y glicerol. Estos componentes viajan hacia dentro de la clula adiposa, y son almacenados como

    triacilglicerolesenformadegotasdegrasa.Enelcasodequelapersonaseejercitedespusdecomer,lagrasadeladietasera

    utilizadaporlasclulasmuscularescomoenerga.

    Enelejerciciointenso,lasreservasdeglucgenoseacabanrpidamente,porloqueelcuerpodebederecurrirasusreservas

    deenergaalmacenadaenformadegotasdegrasaenlosadipocitos:

    Metabolismodeloscidosgrasosanivelmolecular

    Los triacilgliceroles en la comida no son solubles en agua. En

    consecuencia, las sales biliares como el colato y glicocolato deben

    solvatarlas para hacerlas ms accesibles a enzimas solubles en agua

    comolaslipasas.Lassalesbiliaresrodeanloscidosgrasosnopolaresy

    orientansusgruposhidrofbicoscargadoshacia lasmolculasdeagua

    circundantes, aumentando drsticamente la solubilidad de los

    triacilgliceroles.

    Unavez solvatados, losenlacessterquemantienenunidos loscidos

    grasos al esqueleto de glicerol se rompen por medio de enzimas

    denominadas lipasas. Esto se lleva a cabo en el intestino delgado. Los

    cidosgrasosyelglicerolsonreabsorbidosenlamucosaintestinal.

    En la mucosa intestinal, los cidos grasos y el glicerol son resintetizados a triacilgliceroles. Luego son combinados con el

    colesterol de la dieta y protenas especiales para formar agregados denominados, quilomicrones (Figura No.3) . Los

    quilomicronessontransportadosatravsdeltorrentesanguneoalosadipocitosomiocitos.Loscidosgrasosalmacenadosen

    los adipocitos pueden ser liberadosms adelante y transportados por el torrente sanguneo a losmiocitos por la albmina

    srica.

    Epinefrinay/oglucagnsalendel

    torrentesanguneoyseunenalamolcula

    receptoradelamembranacelulardeladipocito.

    EstopermitequelaadenilatociclasaconviertaATPen

    AMPc.

    ElAMPcseuneaunprotenkinasayla

    acWva.

    Laproteinakinasaahoraacivada

    procedeaunirsealatriacilglicerollipasa

    acWvndola.

    UnavezacWvada,latriacilglicerollipasaescapazderomperlostriacilglicerolesensuscomponentesde

    cidosgrasos.

    Lasmolculasdecidosgrasossonrecogidasporla

    albminasricaeneltorrentesanguneo.

    Laalbminasricaviajaatravsdelosvasossanguneosyliberalasmolculasdecidosgrasosalosmiocitosconformesusnecesidades.

    FinalmenteloscidosgrasospasanporunprocesodeoxidacinqueliberaCO2yATP

    paraelusodelmiocito.

    FiguraNo.3

    Quilomicrneneltorrentesanguneo

  • Liplisis:Oxidacindecidosgrasos

    Loscidosgrasosseoxidanporunarutaquelosdegradaen2carbonosalavez.Losfragmentosdedoscarbonossetransfieren

    alacoenzimaAparaformaracetilCoAyelrestodelcidograsovuelveaentraralarutaoxidante.Ahora,recordemosquelos

    cidosgrasospuedenexistirdedistintasmaneras,yporlotantopuedenseroxidadosdedistintasmaneras,quesonlaalfa,beta

    yomegaoxidacin.

    Antesdeoxidarlamolculadecidograsopropiamente,esnecesarioactivarlayesteprocesosedadelasiguientemanera:

    Betaoxidacindeuncidograsosaturadodecadenapar

    Senombresedebeaqueduranteesteprocesoseoxidaeltomodelcarbonodelcidograso.La

    oxidacindelcidograsosedivideendosetapas:unadeactivacindeloscidosgrasosyotrade

    degradacindelosfragmentoscondoscarbonos(comoacetilCoA).ElNADH+Hyelubiquinolque

    seproducendurantedichaoxidacin sepuedenoxidar con laCTE, y el acetilCoApuedeentrar a

    ciclodeKrebsrespectivamente.

    ElacetilCoAsepuedeoxidartotalmenteenelciclodeKrebsparaproducirenerga,quepuedeser

    utilizada en otras rutas bioqumicas. Los tomos de carbono de los cidos grasos se pueden usar

    tambin como sustratos para la sntesis de los aminocidos, ya que varios de los compuestos

    intermediosenelciclodeKrebssedesvanarutasdebiosntesisdelosaminocidos.

    Cadarondadelabetaoxidacinconsisteen4reaccionescatalizadasporenzimas(FiguraNo.4).Cada

    rondageneraunamolculadeQH2,unadeNADH+H+,unadeacetilCoAyunamolculadeacil

    CoAgraso,dostomosdecarbonomscortaquecuandolamolculainicienlaronda.

    Enlamembranaexternadela

    mitocondriaseleagregaCoAala

    molculadecidograsopormediodeleenzimaAcilCoA

    sintetasa.

    EsteprocesouWlizaATPquesehidroliza

    aAMP+Pi.

    LapirofosfatasahidrolizaesaPia2PPiobteniendoenerga

    enelproceso.

    Ahoraenelespaciointermembranasenecesitadeunaenzimaque

    transporteelacilCoAhacialamatriz

    mitocondrial.

    Dichoprocesoesrealizadoporla

    enzimaCat1,lacualtransereuna

    molculadecarniWnaalacilCo,liberandolamolculadeCoA.

    Ahora,lamolcularecinformadadeacilcarniWnapuede

    atravesarlamembrana

    mitoconrdialinternaporlacarniJnaacil

    carniJnatransferasa.

    DichaenzimabombeaunmolculadecarniWnahaciael

    espaciointermembranaporcadamolculadeacilcarniWnaquedejapasarala

    matriz.

    LuegolamolculadeacilcarniWna

    reaccionaconlaenzimaCat2querealizalareaccin

    inversaquelaCat1:liberalamolculadecarniWnayformanuevamenteacil

    CoA.

    FiguraNo.4Betaoxidacin

  • Reaccionesdelabetaoxidacin

    (Figura No.5) La

    primera reaccin de la

    beta oxidacin toma

    como sustrato a la

    molcula de acilCoA.

    Pormediodelaenzima

    acilCoadeshidrogenasa

    catalizalaformacinde

    un doble enlace entre

    los carbonos 2 y 3 del

    grupo acilo, formando

    trans2enolCoA.

    Cuando se forma el

    doble enlace, los

    electrones del acilCoA

    graso se trasnfieren al

    grupo prosttico FAD+

    de la acilCoA

    deshidrogenasa, y

    despus a otro grupo prosttico FAD+, unido a una protena coenzima hidrosoluble y mvil denominda flavoprotena de

    transferenciadeelectrones(ETF).AcontinuacinloselectronespasanalaQH2(ubiquinol)enunareaccincatalizadaporlaETF

    ubiquinonaoxidorreductasa.Estaenzimaestembebidaenlamembrana,yelQH2delaoxidacindeloscidosgrasosentraala

    reservadeQH2,quesepuedeoxidarporelsistemadetransportedeelectronesasociadoamembrana.

    Elsegundopasoesunareaccindehidratacinen lacualseaadeaguaa latrans2enolCoAproducidaenelprimerpaso,

    paraformarelismeroLdela3hidroxiacilCoA.Laenzimaesla2enolCoAhidratasa.

    EltercerpasoesunasegundaoxidacincatalizadaporlaL3hidroxiacilCoAdeshidrogenasa.Estareaccinesdependientede

    NAD+,porquelosequivalentesqueresultan(NADH+H+)sepuedenusarenformadirectaenrutasdebiosntesis,osepueden

    oxidarconelsistemadetransportedeelectronesasociadoamembrana.

    Porltimo,enelpaso4,elgruposulfhidrilodelaHSCoA,atacaalcarbonocarbonlicodela3cetoacilCoAenunareaccinde

    escisindebilisis,catalizadapor la3cetoacilCoAtiolasa.La liberacinde laacetilCoAdejaunamolculadeacilCoAgraso

    acortada en 2 carbonos. Estamolcula de acilCoA es sustrato para otra ronda de las 4 reacciones, y la espiralmetablica

    continahastaquetodalamolculasehayaconvertidoenacetilCoA.

    Lastresprimerasreaccionesdeoxidacindeloscidosgrasossonparalelas,qumicamente,alostrespasosdelciclodeKrebs:

    Oxidacindeungrupoetileno(comoenelsuccinato)paraformarunaunidadcon3carbonosquecontieneungrupocarbonilo

    (comoeneloxalacetato).Lospasossonlasreaccionesinversasalasdelarutadesntesisdeloscidosgrasos.

    FiguraNo.5Betaoxidacindecidosgrasossaturados

  • Sntesisdeloscidosgrasosylabetaoxidacin

    Sntesisdecidosgrasos Betaoxidacin

    Formacindeenlacescarbonocarbono(condensacin),seguidadeunareduccin,deshidratacinyreduccin,

    comopreparacinparalasiguientereaccindecondensacin.

    Reaccionesdeoxidacin,deshidratacin,oxidacinyrupturadeenlacecarbonocarbono.

    Loscompuestosintermediosestnenlazados,comotiosteres,alaprotenaportadoradeacilo(ACP).

    LostiosteresactivossonderivadosdelaCoA.

    Requieredeunsustratodetrescarbonos(malonilCoA),quetransfiereunaunidaddedoscarbonosalacadena