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METABOLISMO DE LÍPIDOS
Transporte de lípidos
LIPOPROTEÍNAS
Hígado
EstómagoVesícula
Sales biliares
PáncreasIntestino delgado (Enz.Hidrol.Panc.)Triglicéridos
transportados por VLDL
Tejido adiposo
Ac. grasos/albúmina
Triglicéridos transportados/Quilomicrones
Tejido adiposo
MúsculoHígadoCorazón
ESTRUCTURA DE UNA LIPOPROTEINA
Proteína
Fosfolípidos Colesterol
Esteres de Colesterol
Triacilglicéridos
Tipo Lípido principal
transportado
Quilomicrones Triglicéridos (intestinales)
VLDL Triglicéridos (del hígado)
LDL Colesterol esterificado (CE)
HDL Colesterol
Clases de Lipoproteínas
ESTRUCTURA DE UN QUILOMICRON
Apolipoproteinas
FosfolípidosTriglicéridos yEsteres de colesterol
Colesterol
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DEGRADACIÓN DE LÍPIDOSβ-Oxidación de Ácidos Grasos
Ocurre en tejidos como: Hígado, músculo esquelético, corazón, riñón, tejido adiposo, etc.
Comprende la oxidación del carbono β del ácido graso.
Se lleva a cabo en las MITOCONDRIAS. Antes debe ocurrir:
1. Activación del ácido graso (requiere energía en forma de ATP)
2. Transporte al interior de la mitocondria
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1) Activación del ácido graso
Ocurre en el Citosol.
La reacción es catalizada por la TIOQUINASA o Acil CoA sintetasa.
El pirofosfato es hidrolizado por una PIROFOSFATASA (esto hace que la reacción 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
B- hidroxi-trimetil amonio-butirato
contratransportador
β- Oxidación de Ac. Grasos
Los AG de cadena larga son procesados por las mismas 4 etapas cíclicas.
Por ciclo, se eliminan por oxidación sucesiva, 2 carbonos a partir del extremo carboxílico.
Se produce una molécula de Acetil-CoA en cada ciclo.
El acetil-CoA producido entra en el ciclo de Krebs para producir energía, oxidándose a CO2 y H2O.
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BETA OXIDACIÓN
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•En cada ciclo se pierden 2 átomos de C en forma de Acetil-CoA.
•Para degradar completamente un AG de 16 C hacen faltan 7 ciclos de β-Oxidación.
Nº de ciclos = (nº de C) – 1
2
•En cada ciclo se produce 1 molécula de FADH2 y otra de NADH +H:
FADH2= 2 ATP
NADH+H= 3 ATP
BALANCE ENERGÉTICO
PRODUCCIÓN DE ATP EN LA BETA- OXIDACIÓN
7 MOLÉCULAS DE FADH2 2 ATP X 7 = 14 ATP
7 MOLÉCULAS DE NADH 3 ATP X 7 = 21 ATP
SUBTOTAL 35 ATP
8 MOLECULAS ACETIL CoA 12ATP X 8 = 96 ATP
SUBTOTAL = 131 ATP
ACTIVACIÓN DE PALMITATO A PALMITOIL CoA = - 2 ATP
TOTAL 129 ATP
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INTERRELACION CON EL CICLO DE KREBS
•Los acetilos formados en la b-OXIDACIÓN ingresan al CICLO DE KREBS para su oxidación total a CO2.
•Los NADH y FADH2 producidos en el CICLO DE KREBS forman ATP en la mitocondria (FOSFORILACIÓN OXIDATIVA)
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Formación de Cuerpos Cetónicos Cetogénesis
Después de la degradación de los AG, 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 vía alternativa en la que se producen los Cuerpos Cetónicos
Estos compuestos se forman principalmente en el hígado, 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
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UTILIZACIÓN DE LOS CUERPOS
CETÓNICOS
Los tejidos extrahepáticos utilizan cuerpos cetónicos como fuente de energía.
Acetil CoA dentro de la célula ingresa al ciclo de Krebs para obtener energía.
Ocurre en tejidos EXTRAHEPÁTICOS
Ausente en hígado
METABOLISMO DE LIPIDOS
Biosíntesis de ácidos grasos saturados. Complejo multienzimático: Acido graso
sintasa. Regulación hormonal Requerimientos energéticos.
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Cuando la ingesta supera las necesidades energéticas, el exceso se almacena como reserva en forma de grasas.
Los restos de acetil-CoA provenientes de la β-oxidación y de la degradación de glucosa o de las cadenas carbonadas de algunos aac, pueden utilizarse para sintetizar nuevos AG.
Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados como grasa de depósito.
La síntesis de AG de hasta 16 C ocurre en el citoplasma y se conoce como SINTESIS DE NOVO.
La elongación de AG se lleva a cabo en las membranas del REL y la de los AG preexistentes se realiza en las mitocondrias.
Características generales de la Biosíntesis de ácidos grasos
La biosíntesis de AG (lipogénesis) tiene lugar en el CITOSOL.
Es un proceso endergónico: Utiliza ATP
Consume equivalentes de reducción : NADPH
Es activa cuando el aporte energético es superior a las necesidades de la células
Es muy activa en hígado, tejido adiposo, glándula mamaria
Los AG se sintetizan en citosol a partir de acetil-CoA, por adición sucesiva de estos fragmentos de 2 carbonos al extremo carboxilo de la cadena en crecimiento.
El Acetil-CoA que se produce en mitocondria debe estar disponible en citosol
La membrana mitocondrial interna es impermeable a acetil-CoA.
El citrato es el compuesto que permite disponer de Acetil-CoA en citosol
Citrato sintasa
Citrato liasa
SALIDA DE ACETILOS DE LA MITOCONDRIA AL CITOSOLLANZADERA DE CITRATO
Biotina
ATP
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Etapas de la Síntesis de Ac. Grasos
Comprende:1. Formación de malonil-CoA.2. Reacciones catalizadas por el
complejo multienzimático de la
Ácido graso sintasa.
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1) Formación de malonil-CoA
Es una carboxilación que requiere HCO3- como
fuente de CO2. Cataliza: ACETIL-COA CARBOXILASA que usa
biotina (Vit B7) como coenzima. Es el principal sitio de regulación de la síntesis de
AG
H3C C
O
S CoA + CO2
ATP ADP + Pi
H2C C
O
S CoA
COO-
acetil-CoAcarboxilasa
acetil-CoA malonil-CoA
Cisteína
Subunidad I4´Fosfo panteteína
Subunidad II
Esquema Complejo ácido graso sintasa
Enoil reductasa
HidratasaAcetil
Transacilasa
Cetoacil sintasa
Malonil Transacilasa
ACP
TioesterasaCetoacil reductasa
SH
4´Fosfo panteteína
SH
SH
Enoil reductasa
Cetoacil reductasa
Cetoacil sintasa
Acetil Transacilasa Malonil
Transacilasa
ACP
Tio
este
rasa
Hidratasa
Cisteína
SH
Síntesis de ácidos grasos
•Alostérica
•Covalente
•Transcripción génica:
REGULACION DE LA BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS
Acetil-CoA
carboxilasa
+
-
+
-
Citrato
Palmitil-CoA
Insulina
Glucagón, Adrenalina
A.G. poliinsaturados
-
COLESTEROL ESTRUCTURA
BIOSÍNTESIS
El organismo no depende del aporte exógeno. El colesterol es sintetizado por casi todos los
órganos, principalmente por hígado, intestino, gónadas, suprarrenal, tejido adiposo, piel, músculo.
Los átomos de carbono del colesterol provienen del acetato (acetil-CoA)
REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS
La síntesis está regulada por la actividad de la enzima HIDROXIMETIL- GLUTARIL COA REDUCTASA, que requiere el aporte de hidrógenos desde el NADPH.
Es inhibida por el colesterol exógeno y los ácidos biliares.
CATABOLISMO
El organismo no posee enzimas para degradar el núcleo cíclico del colesterol.
En hígado, colesterol se transforma en ácidos biliares.
CICLO ENTEROHEPÁTICO
Los ácidos biliares junto con colesterol son excretado en la bilis hacia el intestino.
Una parte es reabsorbida y llevada al hígado nuevamente, cumpliendo el cicloenterohepático.
Otra parte es degradada por enzimas de las bacterias de la flora intestinal a coprostanol y colestanol, principales esteroles de la materia fecal.