metabolismo de lipidos (diapos)

7/27/2019 Metabolismo de Lipidos (Diapos)

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Curso: BIOLOGIA CELULAR YMOLECULAR

MOVIMIENTO YMETABOLISMO

DE LPIDOS

FACULTAD DE MEDICINAE.A.P. MEDICINA HUMANA

UNIVERSIDAD NACIONAL

HERMILIO VALDIZAN

DE HUNUCO


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2

TEMARIO1. DIGESTIN.2. ABSORCIN3. 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 Colesterol


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3

DIGESTIN DELIPIDOS


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4

No se manifiesta digestin en boca o estmago.

-Boca: amilasa salival o ptialina.

-Estmago: HCl, enzimas (pepsina)

La digestin de lpidos ocurre en Intestino


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Enzimas involucradasENZIMAS LOCALIZACIN

LIPASA Pncreas

ISOMERASA Intestino

COLESTEROLASA Pncreas

FOSFOLIPASA A2 Pncreas

5


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LIPASA

Cataliza la hidrlisis deuniones ster en loscarbonos primarios (aya) del glicerol de las

grasas neutras(Triacilgliceroles)

H2C OH

HC O

H2C O

C R

H2C OH

HC O

H2C OH

O

C R

O

H2C O

HC O

H2C O

CO R

C

O

R

C R

O

C R

O

CHO

O

R

CHO

O

R

1,2-DAG

+

LIPASA

2-MAG

+

TAG

LIPASA

AG

AG6


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ISOMERASA Para la hidrlisis de 2-MAG

es necesaria la presencia deesta enzima que traslada elgrupo acilo de la posicin 2

( b) a la posicin 1( a). Luego la hidrlisis del

monoacilglicerol (MAG) secompleta por accin de la

Lipasa.

H2C OH

HC O

H2C OH

C R

H2C O

HC OH

H2C OH

O

C R

O

1-MAG

2-MAG

ISOMERASA

7


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COLESTEROLASA Cataliza la hidrlisis de steres de colesterol concidos grasos.

C

O

R OC

O

R OHOH

ESTER DE COLESTEROL COLESTEROL AG

COLESTEROLASA

8


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FOSFOLIPASA A2 Cataliza la hidrlisis del enlace ster que une el cido graso

al hidroxilo del carbono 2 del glicerol en losGlicerofosfolpidos.

Se forma un cido graso y lisofosfolpido

CHH2C

O

H2C O

O

C

PC

O

O

O R1

OR2

O

XCH

H2CHO

H2C O

O

C

P

O

O

R1

O

O

XOHC

O

R2+

FOSFOLIPASA

A2

9


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PAPL DE LA BILIS EN LADIGESTIN DE LPIDOS

CIDOS BILIARES: el ms abundante es el cido clico,en menor proporcin se encuentra el cidoquenodesoxiclico.

Son excretados en la bilis conjugados con glicina o taurina.

Ej.: -cido glicoclico-cido tauroclico

10 cidoglicoclico cido tauroclico


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FUNCIN DE LOS CIDOS BILIARES

Aumentan la funcin de la Lipasa pancretica.

Reducen la Tensin Superficialy con ello favorecen laformacin de una EMULSIN de las grasas. Contribuyen adispersar los lpidos en pequeas partculas y por lo tantohay mas superficie expuesta a la accin de la lipasa.

Favorece la absorcin de Vitaminas Liposolubles.

Accin Colertica: estimulan la produccin de bilis.


12/7212

ABSORCIN DE LIPIDOS


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ABSORCIN:

Proceso mediante el cul las sustancias resultantesde la digestin ingresan a la sangre mediante atravz de membranas permeables (sust. de bajo

PM) o por medio de transporte selectivo.


14/7214

No es indispensable la digestin total de las grasasneutras 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 yluego se incorpora a los QUILOMICRONES como talo como steres con AG.


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ESTRUCTURA DEQUILOMICRONES

15

FosfolpidosTriacilgliceroles y steresde Colesterol.

B-48

C-III

C-II

Apolipoprotenas

Colesterol

La superficie es una capa deFosfolpidos.

Los Triacilgliceroles secuestrados enel interior aportan mas del 80% de

la masa.Varias Apolipoprotenas (B-48, C-III y C-II) atraviesan lamembrana y actan comoseales para el metabolismo

de los Quilomicrones.


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DIGESTIN Y ABSORCIN DE LIPIDOS DE LA DIETA

1) Las sales biliaresemulsionan lasGrasas formandomicelas.

4) Los TAG son incorporados concolesterol y Apolipoprotenas en los

QUILOMICRONES.

5) LosQUILOMICRONESviajan por el SistemaLinftico y el Torrentesanguneo hacia losTejidos.

6) LaLipoprotenlipasaactivada por apo-C enlos capilaresconvierten los TAG enAG y Glicerol.

7) Los AG entran ala clula.

8) Los AG son Oxidados comocombustible o re-esterificadospara almacenamiento.

2) Lipasas intestinalesdegradan losTriglicridos

3) Los cidos Grasos y otrosproductos de la digestinson tomados por lamucosa intestinal y

convertidos en TAG.


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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.


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METABOLISMO DE LASGRASAS


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Los TAG deben ser hidrolizados antesde su utilizacin por los tejidosmediante LIPASAS intracelulares.

Los productos formados (glicerol ycidos grasos) se liberan a la sangre.

El glicerol del plasma es tomado por lasclulas que pueden utilizarlo.

Los cidos grasos son oxidados en lostejidos.


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Metabolismo del Glicerol1) ACTIVACIN:

Solo ocurre en tejidos que tienen la enzimaGliceroquinasa:

Hgado, rin, intestino yglndula mamaria lactante.

H2C OH

HC

H2C

OH

OH

H2C OH

C

H2C

OH

O P

O

O

O-

H

ATP ADP

Mg++

GLICEROQUINASA

GLICEROL GLICEROL-3-P

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Metabolismo del Glicerol2) Luego es transformado en Dihidroxiacetona Fosfato.

H2C OH

HC

H2C

OH

O P

O

O

O-

NAD+ NADH + H+

H2C OH

C

H2C

O

O P

O

O

O-

GLICEROLFOSFATODESHIDROGENASA

DIHIDROXIACETONA

FOSFATO

GLICEROL-3-FOSFATO

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Metabolismo del Glicerol3) Formacin de Gliceraldehdo-3-Fosfato.

H2C OH

C

H2C

O

O P

O

O

O-

C O

HC

H2C

OH

O P

O

O

O-

H

FOSFOTRIOSAISOMERASA

DIHIDROXIACETONAFOSFATO

GLICERALDEHDO3-FOSFATO

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24

Metabolismo del Glicerol

La posibilidad del glicerol de formarintermediarios de la Gluclisis ofrece un caminopara su degradacin total.

Contribuye con el 5% de la energa proveniente delos TAG (el 95% restante proviene de los cidosgrasos)


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25

CATABOLISMO DE LOS

CIDOS GRASOS


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-Oxidacin de cidos Grasos

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

Comprende la oxidacin del carbono delcido 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


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1) Activacin del cido graso

Ocurre en el Citosol.

La reaccin escatalizada por la

TIOQUINASA. El pirofosfato es

hidrolizado por unaPIROFOSFATASA(esto hace que la

reaccin seairreversible)

R CH2 CH2 C

O

OH

+

CoA SH

ATP

AMP + PPi

Mg++TIOQUINASA

R CH2 CH2 C

O

S CoA

Acil CoA

2 PiPirofosfatasa

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28/72

28

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


29/72

29

- Oxidacin de Ac. Grasos


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30

Despus de la activacin, los steres de ac. Grasoscon CoA entran a la mitocondria para serprocesados.

-Oxidacin

Los cidos grasos son procesados por lasmismas 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.


31/72

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

una cetona y luego a un tioster.

31


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32

Acil-CoA del pasode activacin

Se obtienen 5ATP por ciclo de b-Oxidacin


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33


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34

INTERRELACION CON

EL CICLO DE KREBSLos acetilos formados en la b-OXIDACIN ingresan al CICLO

DE KREBS para su oxidacintotal a CO2.Los NADH y FADH2 producidosen el CICLO DE KREBS formanATP en la mitocondria(FOSFORILACINOXIDATIVA)


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35

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


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Balance neto de Energacido 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 deKrebs (12/ acetil CoA) +48 +96ATP Totales 61 129

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Formacin de Cuerpos Cetnicos(Cetognesis)

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

Para esto es necesaria la presencia de oxalacetato (1erintermediario del ciclo de Krebs). Si la cantidad de este esinsuficiente, las unidades de acetil-CoA son utilizadas medianteuna va alternativa en la que se producen Cuerpos Cetnicos

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

H3C C

O

CH 3

acetona

H3C C

O

CH 2 C

O

O-

acetoacetato

H3C CH

OH

CH 2 C

O

O-

3-OH-butirato

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CETOGENESIS

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

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

3. El HMG-CoA se rompe

formando acetoacetato yAc-CoA.

4. El Acetoacetato puedeoriginar los otros cuerpos

cetnicos.38

Ocurre en HGADO


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39

Utilizacin de los cuerpos cetnicos

El Hgado es el principal productor ya que posee todas lasenzimas necesarias. Es incapaz de usarlos comocombustible.

Los rganos que los usan son: cerebro, msculoesqueltico, corazn y otros.

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

El aumento de estos provocaAcidosis Metablica.


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UTILIZACIN DE LOS

CUERPOS CETNICOS

Los tejidos extrahepticos

utilizan cuerpos cetnicoscomo fuente de energa.

El acetil CoA adentro de laclula, ingresa al ciclo de

Krebs para obtener energa.

40

Ocurre en tejidos EXTRAHEPTICOS


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Formacin y exportacin de cuerpos cetnicos

(hgado)

Los cuerpos cetnicos se formany exportan desde el Hgado.

En condiciones energticamentedesfavorables, el oxalacetato sederiva hacia la Gluconeognesis,

para liberar glucosa a la sangre.

El ciclo de Krebs trabaja muylentamente en el Hgado.

Gotas de lpidos

Hepatocito

Acetoacetato y b-hidroxibutiratoexportados comoenerga para:corazn, msculo,rin y cerebro.

Glucosa exportadacomo combustiblepara cerebro yotros tejidos.


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42

BIOSINTESIS DE CIDOS GRASOS


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43

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 dealgunos aa, pueden utilizarse para sintetizar nuevos ac.Grasos.

Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados comograsa de depsito.

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

La elongacin de ac. Grasos preexistentes se realiza en lasmitocondrias.


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SINTESIS DE NOVO(SINTESIS CITOPLASMTICA DE AC. GRASOS)

Los ac. grasos se sintetizan en el citosol a partirde acetil-CoA que se produce en la mitocondriapor 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


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45

SALIDA DE ACETILOS DELA MITOCONDRIA AL CITOSOL


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Etapas de la Sntesis de Ac. GrasosComprende:

1. Formacin de malonil-CoA.2. Reacciones catalizadas por el

complejo multienzimtico de lacido graso sintetasa.


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1)Formacin de malonil-CoA

Es una carboxilacin que requiere HCO3-

como fuente deCO2. Cataliza: acetil-CoA carboxilasa que usa biotina (vit B7)

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

Grasos.

H3C C

O

S CoA + CO2

ATP ADP + Pi

H2C C

O

S CoA

COO-

acetil-CoA

carboxilasa

acetil-CoA malonil-CoA

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48

2)Reacciones de la acido graso sintetasa

Cataliza la sntesis de ac. Grasos de hasta 16 C. 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. Dominio 3: liberacin de cidos grasos. Posee la enzima:

Deacilasa.Una subunidad de Acido

Graso Sintetasa.


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49

1)Transferencia de acetato.

Una molcula de acetil-CoAingresa y la acetil transferasa

(AT) transfiere el resto acetiloal sitio activo de la enzimacondensante(KS).


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50

2)Transferencia de malonilo.

El malonil-CoA formadoingresa y se une alresiduo deFosfopantetena de la

Protena Transportadorade Acilos (ACP) poraccin de la maloniltransferasa (MT).


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51

3)Condensacin de acetilo con malonilo

El carboxilo libre delmalonilo se separacomo CO2.

Se produce la unin deacetilo y malonilocatalizada por la enzimacondensante (KS)paraformar ceto-acil ACP.

Se libera el acetilo dela enzima condensante.


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52

4) Primera reduccin( reduccin del grupo ceto)

El ceto-acil ACPformado se reducea hidroxi-acilACP por accinde la ceto-acilreductasa (KR).


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5)Deshidratacin

Se pierde unamolcula de agua,reaccin catalizada

por la hidroxi acildeshidratasa (HD).


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

El compuesto insaturado eshidrogenado por accin de laenoil reductasa (ER).


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TranslocacinLa cadena en elongacinunida al grupofosfopantetena de la ACP estranslocada al residuo de

cistena de la enzimacondensante (KS).

El grupo fosfopantetenaqueda libre para la unin amalonilo comenzando un

nuevo ciclo.El ciclo se repite hasta llegara ac. Grasos de 16 C.

Los H necesarios para lasreducciones provienen de

NADPH que se obtiene en lava de las pentosas y enmenor cantidad por laenzima mlica que convierteel piruvato en malato parasu salida al citosol

(transporte de acetilos)


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56

RESUMEN: Pasos de la biosntesisde Ac. Grasos.


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VER

Degradacin de cidos grasos insaturados.

Elongacin de cidos grasos.

Biosntesis de cidos grasos insaturados: Mono insaturados.

Poli insaturados.

BIBLIOGRAFA:

Principios de Bioqumica - Lehninger


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Biosntesis de eicosanoides

Eicosanoides: son ac. Grasos

poliinsaturados de 20 C.Derivan del cido araquidnico


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Prostaglandinas

Qumica: son hidroxicidos y tienen un anillo ciclopentano. Denominacin: PG(A-I)n

Ej: PGE2 y PGF2 Localizacin: se producen en todas las clulas, excepto GR.

Funcin: tienen una potente actividad, en general producen contraccinde msc. liso de tero y TGI e inhiben la secrecin de HCl en estmago.

O

HO

OH

COOH

PGE2

HO

HO

OH

COOH

PGF2


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Tromboxanos Qumica: poseen un anillo hexagonal.

Denominacin: ej: TXA2 Localizacin: se sintetizan en plaquetas.

Funcin: agregante de plaquetas (trombos),vasoconstrictores.

O

COOH

OH

O

TXA2

60


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Leucotrienos Qumica: son ac. Grasos con dobles ligaduras

(7,9,11,14)

Denominacin: LT (A-E)4 Localizacin: son sintetizados por los leucocitos.

Funcin: constrictores de msculo liso bronquial,vasoconstrictores y aumentan la permeabilidadvascular. OH

OH

LTC4

COOH

61

d d


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62

Biosntesis de eicosanoides

2HC

HC

H2C O

O

O Ac. Graso

Ac. Araqui doni co

PO3 Colina

PLA2

COOH

Ac. Araquidnico

CICLOOXIGENASA

OOH

COOH

PGG2

O

O

PGH2

PGE2

PGF2aPGA2

PGI2

TXA2

LIPOOXIGENASA

LEUCOTRIENOS

PROSTAGLANDINAS

TROMBOXANOS

AINES


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Metabolismo del Colesterol


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BIOSINTESIS DE COLESTEROLLa estructura de 27 C se obtiene apartir de molculas de acetil-CoA.Se condensan molculas de acetil-CoApara obtener ISOPRENOS activados.

Los C negros derivan del grupo metilodel acetato.

Los C rojos derivan del carboxilo delacetato.


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ETAPAS INICIALES

Hasta la formacin de 3-OH-3-metil-glutaril CoANO ESTCOMPROMETIDA A LA SNTESISDE COLESTEROL(similar a lacetognesis)

La reduccin para formarMEVALONATO es la etapa crticaque compromete a la formacin de

colesterol. Como todas las biosntesis,

consume NADPH.

65

Estatinas

FORMACIN DE


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FORMACIN DEISOPRENOIDES

ACTIVADOS

A partir deMEVALONATO sepueden obtener losISOPRENOS

ACTIVADOS, estos pasosimplican gasto deATP.

Los ISOPRENOS seobtienen por reaccionesCABEZA-COLA.


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CONDENSACIN DE LOS ISOPRENOS ACTIVADOS

Los isoprenos activados

reaccionan entre s paraformar ISOPRENOIDESde 10 C: GERANIL-PP

15 C: FARNESIL-PP

67


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68

OBTENCIN DE ESCUALENO

2 molculas deFARNESIL-PP se

condensan paraformar una de 30 C:ESCUALENO que seasimila a la estructuraabierta del

COLESTEROL.


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CICLIZACIN DELESCUALENO

El ESCUALENO secicliza para formarCOLESTEROL enuna serie de etapasque involucra otrosesteroles comointermediarios.

Losvegetales nosintetizan

colesterol

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HongosPlantas

Animales

LAS CLULAS TAMBIN OBTIENEN SU COLESTEROL MEDIANTE ENDOCITOSIS


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70

LAS CLULAS TAMBIN OBTIENEN SU COLESTEROL MEDIANTE ENDOCITOSISDE LIPOPROTENAS DE BAJA DENSIDAD MEDIADA POR EL RECEPTOR DE LDL.


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71

El colesterol se puede esterificar con cidos grasos.


72/72

.FIN.

metabolismo de lipidos (diapos)

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