Metabolismo de los lípidos
ETAPAS DEL CATABOLISMO
I: Hidrólisis de macaromoleculas hasta sus subunidades
Proteínas
Polisacáridos
Aminoácidos
Monosacáridos
II: Conversión de subunidades en Acetil CoA y producción de pequeña cantidad de ATP y NADH
Lípidos
Ácidos grasos glicerol
Acetil CoA
III: Oxidación del Acetil CoA , H2O y CO2. Producción de gran cantidad de ATP NH3
H2O
CO2
BIOMOLÉCULAS SAPONIFICABLES
LÍPIDOS
Fosfolípidos (membrana celular)
Triacilglicéridos (almacenamiento de energía)
C- H- O (P,S,N) Insoluble en agua Soluble en Sv orgánicos
FUNCIÓN Energética (triglicéridos) Estructural (fosfolípidos bicapa) Reguladora (hormonas esteroides)
NO SAPONIFICABLES
Colesterol
Hormonas sexuales
CONJUNTO HETEROGENEO DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS INSOLUBLES EN AGUA – SOLUBLES EN SOLVENTES NO POLARES ( BENCENO – ETER – CLOROFORMO)
Comprende un grupo de sustancias de diversa estructura. A diferencia de proteínas, ácidos nucleicos, hidratos de C LOS LIPIDOS NO SON POLIMEROS
Así como su estructura, su función biológica es muy diversa:
Función energética: debido a su alto valor calórico (9,3Kcal/g) Función estructural: forman parte de las membranas celulares Actúan como aislantes térmicos y eléctricos Actúan como hormonas, vitaminas, prostaglandinas…reguladores Importancia
Grasas saturadas Productos animales como: Manteca Queso Leche Carnes grasas
CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS
SIMPLES
Aquellos cuya estructura molecular es unitaria: Ácidos grasos Isoprenoides: Terpenos y Esteroides Eicosanoides: Prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos
COMPUESTOS
Aquellos cuya estructura molecular presenta dos o mas componentes claramente diferenciados de los cuales al menos uno manifiesta propiedades de lípido: Acil gliceroles Fosfolípidos Esfingolípidos Glucolípidos Ceras
DESTINO FISIOLÓGICO DE LOS ACIDOS GRASOS Forman parte de estructura de fosfolípidos y glucolípidos (componentes importantes de membrana) Proteínas unidas covalentemente con Ácidos Grasos para ser dirigidas a posición específica de membrana
Pueden ser oxidadas para brindar energía (almacenados en forma de triacilglicéridos )
Derivados de Ácidos Grasos actúan como hormonas y mensajeros intramoleculares
Exceso de grasa se almacena en adipocitos
Aumentan de tamaño hasta que la grasa se emplea como combustible
METABOLISMO DE GRASAS LIPIDOS CORPORALES LIPIDOS DE DEPOSITO • Tejido adiposo principalmente 90% grasas neutras. • Pequeña cantidad de colesterol y lip complejos. • AG abundamtes: oleico, palmitico, miloleico, esteraico y mirístico.
LIPIDOS CONSTITUTIVOS • Lípidos complejos y colesterol • Practicamente no incluyen TAG. • Forman parte de membranas y estructuras celulares • Fosfolípidos, glucolípidos y colesterol no se acumulan en condiciones normales.
Función: reserva energética - Depósitos de grasa Según necesidad se movilizan y degradan (lipasa regulada por hormonas)
Hidrólisis de TAG: Glicerol + AG
METABOLISMO DE GRASAS Los TGA deben hidrolizarse totalmente para ser utilizados por tejidos Afecta a grasa de tejido adiposo Productos: AG + Glicerol se liberan al plasma AG unidos a Albúmina TAG exógenos: transportados por quilomicrones TAG endógenos vehiculizados por lipoproteinas de muy baja densidad (VLDL) Hidrolizados en capilares por lipoproteína lipasa Los AG liberados son utilizados en la célula Hidrólisis de Grasas ( deposito o transportadas) libera glicerol y es metabolizado.
Mamíferos reservan triacilglicéridos en el citoplasma de células adiposas Forma de gotas Células especializadas tanto en síntesis y almacenamiento, como en su movilización por sangre a otros tejidos
Lípidos de la dieta ( triacilglicéridos mayormente) Se absorben en epitelio intestinal previa degradación a AG Sales biliares solubilizan este proceso
Para que los tejidos periféricos puedan acceder a los lípidos del tejido adiposo, estos deben movilizarse. Proceso en tres etapas:
1- Los TAG se degradan a AG y glicerol, que se libera del tejido adiposo y se transportan a los tejidos que requieren energía
2- En estos tejidos los AG deben activarse y transportarse al interior de la mitocondria para su degradación
3- En su degradación los AG se descomponen secuencialmente en Acetil-CoA y posteriormente ingresan al ciclo de Krebs.
HIDRÓLISIS DE TAG Las LIPASAS hidrolizan los TAG : LIPOLISIS
Las lipasas se activan por hormonas ( adrenalina, noradrenalina, glucagón)
METABOLISMO DE GRASAS
METABOLISMO DEL GLICEROL
Se debe activar por fosforilación
GLICEROL QUINASA: Hígado, riñón, intestino y glándula mamaria de lactante
METABOLISMO DEL GLICEROL
Glicerolquinasa
Glicerolfosfato deshidrogenasa
METABOLISMO DEL GLICEROL Fosfotriosa isomerasa
Fosfato dihidroxiacetona
Gliceraldehido 3 fosfato
G3P permite degradación total vía glicólisis y ciclo de krebs.
Via gluconeogénica : puede formar glucosa / Glucógeno.
CATABOLISMO DE ACIDOS GRASOS TEJIDO HEPATICO RENAL MIOCARDIO
Oxidan AG cadena larga Restos de dos Carbonos
ADIPOSO
Oxidación en el Carbono OXIDACIÓN Se deben cumplir dos etapas previas
E de la matriz mitocondrial Activación del AG Transporte al interior de la mitocondria
ACTIVACIÓN DE ACIDOS GRASOS
Acil CoA sintetasa ( Mg+2)
CITOSOL
Transferencia Acetil CoA del citosol a la matriz Los AG activados deben transportarse al interior de la mitocondria para su degradación A través de un transportador: CARNITINA
Mecanismo de transferencia a la matriz
SISTEMA DOS ENZIMAS
Carnitina aciltransferasa I (cara externa Memb. Interna) Carnitina aciltransferasa II (faz interna da a la matriz)
Cotransportador acilcarnitina/carnitina
Carnitina –aciltransferasa I
CAT I
Acil-CoA + Carnitina
Acil – Carnitina + CoA - SH
Transportador
CATI I
Acil-Carnitina + CoA-SH
Acil – CoA + Carnitina
OXIDACIÓN DE ACIDOS GRASOS En la matriz degradación de Acil- CoA Secuencia repetitiva 4 reacciones: 1- OXIDACIÓN (FAD)
2- HIDRATACIÓN 3- OXIDACIÓN (NAD+) 4- TIOLISIS x CoA
La cadena se recorta en dos carbonos, generando FADH2, NADH y Acetil-CoA
OXIDACIÓN DE ACIDOS GRASOS PIMERA OXIDACIÓN
Perdida de 2 H del Acil- CoA
Carbonos y
Acil-CoA deshidrogenasa
Acil-CoA insaturado trans
OXIDACIÓN DE ACIDOS GRASOS
HIDRATACIÓN Se agrega H2O Satura C=C
Enoil hidratasa
hidroxiacil - CoA
OXIDACIÓN DE ACIDOS GRASOS SEGUNDA OXIDACIÓN Deshidrogenación de Hidroxiderivado
-hidroacil – CoA deshidrogenasa
Formación del - ceto- acil- CoA
OXIDACIÓN DE ACIDOS GRASOS RUPTURA DE CADENA Y LIBERACIÓN DE ACETIL CoA
- Ceto- acil- CoA se escinde
Requiere Coenzima A
Tiolasa
Productos: Acil CoA -2C + Acetil- CoA
OXIDACIÓN DE ACIDOS GRASOS
Se repite el ciclo según largo del AG
Acetil CoA entran a Krebs NADH y FADH2 C.R. Fosf. Oxidativa
RENDIMIENTO ENERGÉTICO Resumen de oxidación de una molécula de ácido graso activada Cn-Acil- CoA + FAD + NADH+ + H2O + CoA Cn-2 acil-CoA + FADH2+ NADH + AcetilCoA
Ej: palmitoil – CoA (16C) Palmitoil-CoA + 7 FAD + 7NADH+ + 7 H2O + 7CoA 8 Acetil CoA +7 FADH2 + 7NADH
Si calculamos el rendimiento teniendo en cuenta el proceso de activación, se han consumido el equivalente a 2 ATP ( hidrólisis de dos enlaces fosfato de alta energía, ATP se escinde a AMP y 2 Pi) 10.5 17.5
OXIDACIÓN DE ACIDOS GRASOS INSATURADOS Iguales etapas que los saturados
Liberación de Acetil CoA
Insaturación cis (isomerasa) trans
Rendimiento final: FADH2 menos
OXIDACIÓN DE ACIDOS GRASOS IMPAR Poco abundantes Igual proceso de oxidación que los pares Producto final: Acetil CoA + Propionil CoA Krebs
Conversión a Succinil- CoA
