LIPIDOS QCA 2013

Nelson. D., Cox. M. 2000. Lehninger: principles of Biochemistry. Third Ed. Worth Publishers.Murray. R., Granner. D., Mayes. P., Rodwell. V. 2003. Harper´s Illustrated Biochemistry. 26th. Ed. Mc Graw Hill Inc.


LIPIDOSEstructura y Metabolismo

Facultad de Ciencias Exactas y NaturalesUniversidad de Cartagena

2013


Grupo heterogéneo de compuestos formado por C, H y O, con característica químicas diferentes pero físicas comunes

- poco o nada solubles en agua

- soluble en solventes orgánicos (éter, benceno, cloroformo etc)

lípidos soluble en agua los gangliósidos

Diversidad Química Diversidad Funcional



Acidos grasos

Triglicéridos

Glicerofosfolípidos

Esfingolípidos

EicosanoidesColesterol

Sales biliares Hormonas esteroideasVitaminas insolubles


FUNCIONES DE LOS LIPIDOS


Reserva energética: 1g 9,4 Kcal

Función Estructural: Membranas celulares Fosfolípidos, glucolípidos y colesterol Recubrimiento órganos , aislantes T Triglicéridos del tejido adiposo

Función Reguladora, hormonal o de comunicación celularVitaminas liposolublesReguladores metabolicos Hormonas, esteroides Receptores de membrana GlucolípidosComunicación celular, inflamación, respuesta inmune Eicosanoides

FUNCIONES DE LOS LIPIDOS



Lípidos de almacenamiento

(neutros)

Triacilgliceroles

Glic

erol

Acido Graso

Acido Graso

Acido Graso

Simples complejos

Plasmalógeno Esfingomielina Glucolipidos neutros Cerebrósidos

Globósidos

Gangliósidos

Lípidos de membrana (polares)

Fosfolípidos

Glicerofosfolipidos Esfingolipidos

Glucolípidos Procariotes

Esfingolipidos Galactolipidos

Clasificación de los lípidos




simples

Acilgliceridos (GRASAS-ACEITES-

MANTECAS-SEBOS)

Ceridos (CERAS)

Complejos

Glicerofosfolipidos

Esfingolipidos

Sustancias asociadas

Terpenos

Esteroides

Eicosanoides

Lípidos de membrana

Fosfolípidos Glucolípidos

Esfingoglucolipidos

Lipoproteinas




Acidos grasos

Saturados

Insaturados

Poliinsaturados

Lípidos saponificables

Triacilgliceroles

Aceites

Mantecas

Sebos

Grasas

Ceras

Glicerofosfolipidos

Esfingolipidos

Lípidos no saponificables

Terpenos

Esteroides

Eicosanoides

Simples Lípidos complejos o de membrana


Esfingoglucolipidos



ACIDOS GRASOSSATURADOS

INSATURADOS

POLIINSATURADOS

ESENCIALES

NO ESENCIALES


Acidos carboxílicos de cadena larga

Suelen tener número par de carbonos (14 a 22

PROPIEDADES FISICOQUIMICAS

a. Solubilidad ( Carácter Anfipático )

b. Punto de fusión: > N° de C y saturación

c. Esterificación TG

d. Saponificación Jabón

ACIDOS GRASOS

COLA APOLARCABEZA POLAR

FUNCION1. Como componentes de lípidos de membrana más complejos.

2. Como componentes de la grasa almacenada en la forma de triglicéridos


Algunos ácidos grasos de origen naturalESQUELETO ESTRUCTURA NOMBRE SISTEMÁTICO

NOMBRE COMÚN

12:0 CH3(CH2)10COOH Acido n-dodecanoicoAcido Laúrico

14:0 CH3(CH2)12COOH Acido n-tetradecanoicoAcido Mirístico

16:0 CH3(CH2)14COOH Acido n-hexadecanoicoAcido Palmitico

18:0 CH3(CH2)16COOH Acido n-octadecanoicoAcido Estearico

20:0 CH3(CH2)18COOH Acido n-eicosanoicoAcido Araquidico

24:0 CH3(CH2)22COOH Acido n-tetracosanoicoAcido Lignocerico

16:1 (∆9) CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH Acido cis-9-hexadecenoico Acido Palmitoleico

18:1 (∆9) CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Acido cis-9-octodecenoico Acido Oleico

18:2 (∆9,12) CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

Acido cis, cis-9-12-octodecadienoicoAcido Linoleico

20:3 (∆9,12,15) CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

Acido cis, cis, cis-9-12-15-octodecatrienoicoAcido -Linoleico

20:4 (∆5,8,11,14) CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3 COOH

Acido cis, cis, cis, cis-5-8-11-14-icosatetraenoico

Acido AraquidónicoAc

ido

gras

o (%

del

tota

l)

C16 – C18

saturadoC16 – C18

insaturadoC4 – C14

saturado

Aceite de Oliva liquido

Mantequilla Solido suave

Sebo de buey Solido duro

Grasas naturales a 25C


Nomenclatura


Acidos Grasos Omega ()


BACTERIAS ácidos grasos poliinsaturados

ácidos grasos ramificados – OH-AG – AG no esterificados

Mycobacterium tuberculosisAcidos micólicos

Acidos grasos ramificados Ile – Val

R: 60 carbonos

Acido Lactobacílico


Número par de carbonos

C16: Acido PalmiticoC18: Acido Oleico

Acido Linoleico

C18: Acido EsteáricoC20 - C24

C16: Acido PalmiticoC18: Acido Esteárico

Acido Oleico Acido Linoleico

C20 – C22 – C24


Acilglicéridos Aceites

Mantecas

Sebos

Grasas

Ceras

Lípidos Simples


Esteres de ácidos grasos con glicerol (alcohol de bajo peso molecular)

AG + GLICEROLMonoglicéridos

Diglicéridos

Triglicéridos principal reserva energética

animales (grasas) - vegetales (aceites)

Glicerol

Triglicérido

Reacciones de esterificación

ACILGLICERIDOS


Esteres de ácidos grasos con alcohol de alto peso molecular

AG + OL ALTO Pm

Son altamente insolubles en medios acuosos

Son duros y sólidos a temperatura ambiente

Animales superficie de cuerpo, piel, plumas, cutícula, etc

Vegetales epidermis de fruto, tallo, evitan la perdida de agua por evaporación

Acido palmitico Alcohol miricilico

Palmitato de miricilo

CERIDOS

Cera de abejas



Esfingolípidos

Lípidos complejos o de membrana


Gliceroglucolípdos

Esfingoglucolípidos


Alcohol (glicerol o esfingosina) + acido graso + grupo fosfato + grupo alcohol o amina (BN) G

licer

ol

Acido Graso

Acido Graso

PO4 - - R

Acido Graso

PO4 - - R

Esfin

gosin

a

Glicerofosfolípidos Esfingofosfolípidos

Acido fosfatídicoCeramida

FOSFOLIPIDOS



Acido fosfatídico

Sustituyente Formula Nombre

Hidrogeno -H Acido fosfatídico

Etanolamina Fosfatidiletanolamina

Colina Fosfatidilcolina(Lecitina)

Serina Fosfatidilserina(cefalina)

Glicerol Fosfatidilglicerol

Myo-inositol-4,5-bifosfato

Fosfatidilinositol-4,5-bifosfato

Fosfatidilglicerol Cardiolipina


Arsenofofolípidos en plantas acuáticas Sulfogalactosilglicerolípidos en células germinales: espermatozoides


Esfingofosfolípidos

Ceramida

EsfingomielinaFosfocolina

Fosfoetanolamina

Sustituyente Formula Nombre Hidrógeno -H Ceramida

Fosfocolina Fosfoserina

Esfingomielina


Esfingosina

Esfinganina (dihidroesfingosina)

Fitoesfingosina


Fosfolípidos con enlace éter

Plasmalógeno

Factor activador de plaquetas

Alqueno unido mediante enlace éter

Alquilo unido mediante enlace éter

Acetil éter


Alcohol (glicerol o esfingosina) + acido graso + azucar

Gliceroglucolípidos

GLUCOLIPIDOSG

licer

ol

Acido Graso

Acido Graso

Mono u Oligosacarido

SO4


Antígenos de los grupos sanguíneosAntígeno O - Antígeno A - Antígeno B

CerebrosidosGangliosidos

Sulfátidos

Acido Graso

Mono u Oligosacárido

Esfin

gosin

a


Gliceroglucolípidos

Membrana de los cloroplastos

Sustituyente Formula Nombre Galactosa

Monogalactosildiacilglicerol

(MGDG)

Digalactosa Digalactosildiacilglicerol (DGDG)

Galactosa-sulfato 6-sulfo-6-deoxi-d-glucopiranosildiacilgligerol

(sulfolipido)

Glic

erol

Acido Graso

Acido Graso


SO4

Galactolípidos



Grupos sanguíneosAntígeno O - Antígeno A - Antígeno B

Acido Graso


Esfin

gosin

aSustituyente Formula Nombre

Oligosacárido Antigeno O

Oligosacárido Antigeno A

Oligosacárido Antigeno B

Glc GalGalNAc Gal

Fuc

Glc GalGalNAc Gal

Fuc

GalNAc

Glc GalGalNAc Gal

Fuc

Gal



CerebrosidosGalactocerebrosidosGlucocerebrosidosSulfatidos

GlobosidosGangliosidos

Sustituyente Formula Nombre GlucosaGalactosa

CerebrósidoGlucosilcerebrósidoGalactocerebrosidoSulfatido (gal + SO4)

Di-tri-o tetrasacárido Globósido Lactosilceramida

Oligosacárido complejo

GangliósidoGangliósido GM2

Acido Graso


Esfin

gosin

a


Terpenos

Esteroides

Eicosanoides

Hormonas

.

.

.


Derivados del Isopreno 2-metil-1,3-butadieno

Mentol, Limoneno, GeraniolFitol clorofilaVitamina A, K, E Isopreno

Vita

min

a A

Vitamina DVitamina E

Vitamina K

Dolicol

Terpenos o Isoprenoides


Ciclopentanoperhidrofenantreno o Esterano

A. Esteroles B. Acidos Biliares C. Hormonas esteroideas

Esteroides


Colesterol membranas biológicas resistencia precursor de casi todos los demás esteroides

Esteroles

Ergosterol


Acidos biliares

Compuestos de 24 átomos de carbono dihidroxilados o trihidroxiladosDerivan del colesterol

- Acido Cólico OH en 3-7 y 12- Acido Litocólico OH en 3 y 24- Acido Desoxicólico OH en 3 y 12- Acido Ursodesoxicólico OH en 3-7 y 24


Hormonas esteroideas

Estradiol Testosterona

Aldosterona Cortisol

Prednisona Prednisolona

Hormonas sexuales controla la maduración sexual,

comportamiento y capacidad reproductora

Cortisol estimulan la síntesis del glucógeno y la

degradación de grasas y proteínas Aldosterona regulan la excreción de agua y sales

minerales por las nefronas del riñón


Derivados de acido araquidónicoa. Prostaglandinasb. Tromboxanosc. Leucotrienos

Funciones: mediadores del SNC, inflamación y respuesta inmune, comunicación celularactúan de forma paracrina :cercano al sitio de síntesis

Acido araquidónico

Prostaglandina

Tromboxano

Leucotrieno

Fosfolipasa A2

Eicosanoides


Son complejos macromoleculares que transportan las grasas por todo el organismo

Esféricas, hidrosolubles

NUCLEO Colesterol esterificado y triglicéridos

CAPA EXTERNA Apoproteínas, fosfolípidos y colesterol libre

LIPOPROTEINAS

Quilomicrón Y

Quilomicron remanente

VLDL Lipoproteína de muy baja

densidad

IDL Lipoproteína de densidad intermedia

LDL Lipoproteína

de baja densidad

HDL Lipoproteína

de alta densidad

Malas

Buenas

Apolipoproteinas

Colesterol Fosfolípidos

Triacilgliceroles y esteres de colesterol


Lípidos de almacenamiento

(neutros)

Triacilgliceroles

Glic

erol

Acido Graso

Acido Graso

Acido Graso

Principales clases de lípidos de almacenamiento y de membrana

Simples complejos

Plasmalógeno Esfingomielina Glucolipidos neutros Cerebrósidos

Globosidos

Gangliósidos


Glic

erol

Acido Graso

Acido Graso

PO4 Alcohol

Lípidos de membrana (polares)

Fosfolipidos

Glicerofosfolipidos Esfingolipidos

Acido Graso

PO4 Alcohol

Esfin

gosin

a

Glucolipidos

Acido Graso


Esfin

gosin

a

Procariotes

Glic

erol

Difitanil

Difitanil

PO4

Glic

erol

PO4

Glic

erol

Enlace eter

Esfingolípidos Galactolípidos

Glic

erol

Acido Graso

Acido Graso

Mono u Oligosacarido SO4


Membrana celular de procariotes

grupos ditifanil

glicerol

Glicerol fosfato

glicerol


Glicolípido

Cabeza polar de fosfolipidos

Proteína perisférica

Esteroles

Proteína integral (único dominio transmembrana)

Proteína unida covalentemente a lípido Proteína integral

(varios dominios transmembrana)

Cadena oligosacárido de glicoproteína

Bicapa lipidica

Modelo de Membrana celular


Composición lipídica de las membranas celulares

Colesterol

CardiolipinaLipidos menores

Esfingolípidos

Fosfatidilcolina

Fosfatidiletanolamina

Plasmatica

Mitocondrial interna Mitocondrial

externa

Lisosomal

Nuclear

RE rugoso

RE liso

Aparato de golgi

Tipo

de

mem

bran

a He

pato

cito

% Lípido en membrana

PRINCIPALES COMPONENTES DE LAS MEMBRANAS PLASMATICAS EN VARIOS ORGANISMOS

Componentes (%)Tipo de esterol Otros lípidos

Proteína Fosfolípido Esterol

Mielina humana 30 30 19 Colesterol Galactolipidos, plasmalógenos

Hígado de ratón 45 27 25 Colesterol -

Hoja de maiz 47 26 7 Sitosterol Galactolipidos

Levadura 52 7 4 Ergosterol Triacilgliceridos, esteres de esteroles

Paramecio (protisto ciliado) 56 40 4 Stigmasterol -

E. coli 75 25 0 - -



Digestión en Estomago

Digestión en Intestino


TEORIAS DE ABSORCIÓN DE LIPIDOS DE LA DIETA


LIPASA LINGUAL

Glicoproteina hidrofóbicaEspecifica para TG cadena corta sn-3 no sn-2Parcialmente inhibible por sales biliarespH ácidoResistente a pepsinaNo hidroliza esteres de fosfoglicéridos No hidroliza esteres de colesterolBaja actividad

IMPORTANTE EN EL RECIEN NACIDO lipasa estimulada por sales biliares


AG pH

aminoácidos

Secreción de COLECISTOCININA(mucosa intestinal)

SecreciónVESICULA BILIAR

PANCREAS

VESICULA BILIAR Bilis sales biliares

PANCREASLipasa pancreática

Fosfolipasa A2Colesterol esterasa

colipasa


AG cadena corta >>> AG cadena media

No AG cadena larga (ionizados mecánicamente)


AG cruzan fácilmente la membrana del enterocitoLípidos altamente apolares no atraviesan enterocitoColesterol se absorbe mejor en presencia de sales biliares

Hidrólisis Lípidos

TGEsteres de colesterol

Difunden los productos de la

hidrólisis


Origen de los ácidos grasos1.De la dieta2. De los depósitos celulares3. De las grasas sintetizadas de novo en un órgano para enviarlas a otro

DIETATG

AG + Glicerol Lipasas

TGReesterificación -oxidación

Mitocondria ACETIL CoA

TG

Almacena

ATP


1. Emulsificación de los lípidos de la dieta sales biliares

2. Formación de micelas ácción de lipasa pancreática

TG AG + Glicerol

3. Difusión de AG y Glicerol al lumen intestinal

4. Reconversión:

AG + glicerol TG + colesterol + Lipoproteinas Qm

5. Paso de Qm (Apo C-II) de sangre a músculo y tejido adiposo

6. LpL activada por Apo C-II hidrólisis de TG

7. Captación de AG y glicerol por órganos

8. Oxidación de AG en músculo

reesterificación de AG en tejido adiposo TG


Digestión trigliceridos en el lumen intestinal

1. Emulsificación de los lípidos de la dieta sales biliares

Acido Taurocólico Acido Glcocólico

Almacenamiento

Liberan

Colesterol


Digestión y absorción de lípidos de la dieta

Grasas ingeridas en la dieta

Intestino delgado

1. Las sales biliares emulsifican las grasas de la dieta en el intestino delgado, formando micelas

2. Las lipasas intestinales degradan triacilgliceridos

3. Acidos grasos y otros productos del clivaje son absorbidos por la mucosa intestinal y convertidos en triacilgliceridos

4. Los triacilgliceridos son incorporados con colesterol y apolipoproteinas en los quilomicrones

Quilomicron

5. Los quilomicrones se mueven a través del sistema linfático y la sangre a los tejidos

6. La lipoprotein lpasa activada por apoC II en los capilares convierte triailgliceridos en acidos grasos y glicerol

Lipoprotein lipasa

7. Los acidos grasos entran en la sangre

8. Los acidos grasos son oxidados como combustible o reesterificados para almacenamiento

Miocito o adipocito

Capilares

Mucosa intestinal

Vesícula biliar


Digestión triglicéridos en el lumen intestinal


Digestión triglicéridos: estado alimenticio


Digestión triglicéridos: estado ayuno


Sintetizadas en intestino Transportan TG de la dieta

provenientes de la absorción intestinal en la sangre hacia los

tejidosApo CII – Apo 48

Very Low Density LipoproteinSintetizadas en higado y en capilares

extrahepáticos 90% lípidos (TG -C) y 10% proteinasLa lipoproteina lipasa controlada por insulina ataca TG de VLDL AG

libres + IDL

Quilomicrón y

Quilomicron remanente

VLDL Lipoproteína de muy

baja densidad

LDL Lipoproteína de baja

densidad

HDL Lipoproteína de alta

densidad

Transportan colesterol del hígado al resto del cuerpo

A arterias, alto de LDL (aterosclerosis, IAM) “colesterol malo"

las LDL se forman cuando las lipoproteínas VLDL pierden los triglicéridos y se hacen más pequeñas y más densas, conteniendo altas

proporciones de colesterol.

Transportan colesterol desde los tejidos al higado

HDL retiran el colesterol de las arterias, y transportarlo de vuelta

al hígado para su excreción"colesterol bueno“


METABOLISMOLipólisis vs Lipogénesis


Hace muchos años…..

LIPOGENESISLIPOLISIS


LIPOLISISDegradación

Acidos grasos


- oxidación de ácidos grasos

-oxidaciónMitocondria ACETIL CoA + Coenzimas reducidas

ATP

ACIDO GRASO

Cadena respiratoria

CO2 + H2O

CAT

Cuerpos Cetónicos

Hígado

1. Oxidación de AG de

cadena larga a

Acetil CoA

2. Oxidación de Acetil

CoA a CO2 por el

Ciclo del Acido

tricarboxilicos

3. Transferencia de

electrones a la cadena

respiratoria

mitocondrial

Proceso catabólico de los ácidos grasos remoción de 2C AcetilCoa + ATP

FADH2 NADH


1. OXIDACION

2. HIDRATACION

3. OXIDACION

4. TIOLISIS


-oxidación

ACIDO GRASO

ACETIL CoA ATPCadena respiratoria

CO2 + H2O

CAT

Cuerpos Cetónicos

Hígado

Activación


Activación de los ácidos grasos

Acido graso + Acetil Coa ACIL Coa (acido graso activado)Retículo endoplasmático – membrana mitocondrial externaACIL CoA SINTETASA – ACIDO GRASO TIOQUINASA

R–COOH + ATP + CoASH →Acil-CoA sintetasa→ R–CO–SCoA + AMP + PPi + H2O

Consumo: 2 enlaces de alta energía del ATP

Acil graso-Coa sintetasa

Acilo graso

Acil graso-adenilato (unido a la enzima)

Acil graso-Coa

Acil graso-Coa sintetasaPirofosfatasa

inorgánica


Membrana mitocondrial interna es impermeable a los acil-CoATransportador CARNITINA ACIL CoA al interior de la matriz mitocondrial

Traslocación a la matriz mitocondrial

Membrana externa mitocondrial

Membrana interna mitocondrial

Espacio intermembrana

Citosol Matrix

Acil carnitin transferasa II

Acil carnitin transferasa I

Transportador

Carnitina

CarnitinaCarnitina

Carnitina


Acil-CoA deshidrogenasa cataliza la formación de un doble enlace entre C-2 (carbono α) y C-3 (carbono β)

1. OXIDACION POR FAD

Acil-CoA deshidrogenasa


2. HIDRATACION

Hidratación del enlace entre C-2 y C-3 Reacción estereoespecífica solo isómero L

Enoil-CoA Hidratasa


3. OXIDACION POR NAD+

Oxidación del L-3-hidroxiacil CoA por el NAD+

Convierte el grupo hidroxilo (–OH) en un grupo cetona (=O).

Hidroxiacil-CoA deshidrogenasa


4. TIOLISIS

Separación del 3-cetoacil CoA por el grupo tiol de otra molécula de CoAEl tiol es insertado entre C-2 y C-3

Tiolasa



Por cada ciclo, se forma una molécula de FADH2, una de NADH y una de acetil CoA.

CICLO Deshidrogenación

HidrataciónDeshidrogenación

Lisis

Acil-CoA deshidrogenasa

Enoil –CoA hidratasa

-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa

Acil-CoA acetiltransferasa

(tiolasa)


Una cadena larga de ácidos grasos es oxidada para producir

residuos acetilo en forma de acetil CoA

Grupos acetilo son oxidados a CO2 vía ciclo del acido cítrico

Los electrones derivados de la oxidación en ambas etapas pasan

a O2 via la cadena respiratoria mitocondrial dando energía para la síntesis de ATP por la fosforilación

oxidativa


-oxidación 8 Acetil-CoA

Ciclo del Acido Cítrico

Cadena de transferencia de

electrones

Etapa 1 Etapa 2

Etapa 3


RENDIMIENTO ENERGETICO - oxidación de ácidos grasos

Acido Palmítico: 16C

7



Acido Palmítico: 16C

Palmitoil-CoA + 7CoA + 7FAD + 7NAD+ + 7H2O 8AcetilCoA + 7FADH2 + 7NADH + 7H +


7 NADH que en la cadena respiratoria generan 2,5 ATP cada uno ……….…...... 17,57 FADH2 que en la cadena respiratoria generan 1,5 ATP cada uno …………….. 10,58 acetil-CoA que ingresan en el Ciclo de Krebs y generan 10 ATP ...................... 802 ATP menos, dados en la activación del ácido graso................................... - 2 ATPTotal ........................................................................................................ 106ATP

Numero de carbonosNúmero de Acetil CoA = carbonos / 2Número de NADH y FADH2 = Número de AcetilCoA -1

ACIDO PALMITICO: 16C8 Acetil CoA7 FADH2 7 NADHRestar la activación 2ATP



1. OXIDACION

2. HIDRATACION

3. OXIDACION

4. TIOLISIS


Acidos Grasos Saturados Acidos Grasos Insaturados

1. OXIDACION

2. HIDRATACION

3. OXIDACION

4. TIOLISIS

INSATURACION

Isomerasa – Hidratasa - Epimerasa

Acidos Grasos Impar

1. OXIDACION

2. HIDRATACION

3. OXIDACION

4. TIOLISIS

PROPIONIL CoA

3 enzimas Succinil CoA

-oxidaciónMitocondria ACETIL CoA ATPACIDO GRASO Cadena

respiratoria

CO2 + H2O

CAT

Cuerpos Cetónicos

Hígado

Peroxisomas - Glioxisomas


- oxidación en mitocondria vs peroxisomas

Diferencia los dos

procesos

Mitocondria Peroxisoma / Glioxisoma


Oxidación de acido graso monoinsaturado

Acidos Grasos Insaturados

1. OXIDACION

2. HIDRATACION

3. OXIDACION

4. TIOLISIS

INSATURACION


Acido Oleico: 18:1 (9)

-oxidación(tres ciclos)

2-2-enoil-CoA isomerasa

-oxidación(cinco ciclos)


Acido Linoleico: 18:2 (9,12)

Acidos Grasos Insaturados

1. OXIDACION

2. HIDRATACION

3. OXIDACION

4. TIOLISIS

INSATURACION


Oxidación de acido graso poliinsaturado


Acidos Grasos Impar

1. OXIDACION

2. HIDRATACION

3. OXIDACION

4. TIOLISIS

PROPIONIL CoA

3 enzimas Succinil CoA

Oxidación de acido graso impar

Propionil- CoA carboxilasa

Metil-malonil epimerasa

Metil-malonil CoA mutasa

Propionil- CoA

D-metil-malonil-CoA

L-metilmalonil-CoA Succinil-CoA


Enzimas de la -oxidación en diferentes seres vivos

Bacterias gram-positivas y sistema mitocondriales de cadena cortas Bacterias gram-negativas

Sistemas mitocondriales de cadena larga Sistemas peroxisomal y glioxisomal en plantas


DESTINO DE LA ACETIL-COA

ACETIL-COA

Ciclo de Krebs

Síntesis de colesterol

Síntesis de ácidos grasos

Síntesis de cuerpos cetónicos


REUTILIZAN -OXIDACION

DESTINO DE LOS ACIDOS GRASOS


DEGRADACION EN EL CITOSOL

GLICOLISIS

DESTINO DEL GLICEROL

El glicerol no puede ser usado por los adipocitos.La quinasa solo esta presente en HIGADO.

En tejido adiposo, el glicerol 3-fosfato se deriva de dihidroxiacetona fosfato por la enzima

deshidrogenasa glicerol-3-fosfato


LIPOGENESISSíntesis de lípidos

Acidos grasosTriglicéridos

FosfoglicéridosColesterol


LIPOGENESIS

ATPAcetilCoa Carboxilasa

Biotina

NADPHAcido graso sintasa


ACETILCoA

Piruvato

Glicólisis

-oxidación

AcetilCoa AcetilCoa

Acetil-Carnitina Citrato


Vía minoritaria en lipogénesisVía mayoritaria y activa en -oxidación

ACETIL ----- CARNITINA

Membrana externa mitocondrial

Membrana interna mitocondrial

Espacio intermembrana

Citosol Matrix

Acil carnitin transferasa II

Acil carnitin transferasa I

Transportador

Carnitina

CarnitinaCarnitina

Carnitina


CITRATOMembrana

externaMembrana

interna

Citosol Matrix

Transportador de citrato

Citrato

Oxaloacetato

Malato

Piruvato

Transportador de piruvato

Piruvato

Citrato

Oxaloacetato

Glucosa

Piruvato

Acetil-CoA

Aminoácidos

Acetil-CoA

Síntesis de ácidos grasos

Transportador malato--KG


NADPH

Oxaloacetato Malato Isocitrato

Oxoglutarato

Vía de las pentosas


Síntesis de ácidos grasos Esterificacion de AG para formar TG

LIPOGENESIS

• Alta concentración de citrato en el citoplasma produciendo Acetil-CoA y oxalocetato• Cantidades grandes de NADPH

INDUCIDO POR

PALMITATO LIBRE


LIPOGENESIS

Sistemas enzimáticos: citoplasma

1. Acetil-CoA carboxilasa: Acetil-CoA Malonil CoAcofactores: NADPH, ATP, Mn, Biotina, Ac Pantoténico, Bicarbonato

2. Acido Graso Sintasa: AcetilCoA + 7Malonil CoA Palmitato

8AcetilCoA + 14NADH + 14H + + 7ATP Palmitato + 14NADH+ + 7ADP + 7Pi + 8 CoASH + 6H2O

PASO DE ACETIL CoA DE MITOCONDRIA A CITOSOL


LIPOGENESIS1. Formación de Malonil Coa Acetil-CoA carboxilasa

REGIONES FUNCIONALES- Proteína transportadora de Biotina- Biotina carboxilasa Activación del CO2

- Transcarboxilasa Produción de MalonilCoACO2 de biotina a acetil-CoA

Biotina carboxilasa

Proteína transportadora

de Biotina

Transcarboxilasa


LIPOGENESIS2. Formación de Palmitato Acido Graso Sintetasa

-cetoacil-ACP sintasa Malonil-CoA- ACP transferasa

Acetil-CoA transacetilasa

Enoil-ACP reductasa -hidroxiacil-ACP dehidratasa

-cetoacil-ACP reductasa

Componente Función

Proteína transportadora de acilo (ACP) Porta grupos acilo al enlace tioester

Acetil-CoA-ACP transacetilasa (AT) Tranfiere grupos acilo desde CoA al residuo de cisteina del KS

-cetoacil-ACP sintasa (KS) Condensa grupos acilo y malonilo

Malonil-CoA-ACP transferasa (MT) Transfiere grupos malonil del CoA al ACP

-cetoacil-ACP reductasa (KR) Reduce grupo -cetoal grupo -hidroxilo

-hidroxiacil-ACP dehidratasa (HD) Remueve agua de -hidroxiacil-ACP crea un doble enlace

Enoil-ACP reductasa (ER) Reduce el doble enlace formando Acil-ACP saturado


LIPOGENESIS1. Formación de Malonil Coa Acetil-CoA carboxilasa


1. CONDENSACION

2. REDUCCION

3. DEHIDRATACION

4. REDUCCION

5. TRANSLOCACION

LIPOGENESIS2. Formación de Palmitato Acido Graso Sintetasa


LIPOGENESIS

ENZIMA CARGADA

Unión de Acetil CoA y Malonil CoA a Acido Graso Sintasa


LIPOGENESIS

1. CONDENSACION

Condensación del acetil y malonil activados para formar acetoacetil-ACP produciendo CO2

-cetoacil-ACP sintasa (KS)


LIPOGENESIS

2. REDUCCION

Reducción del grupo carbonilodonador de electrones: NADPH

-cetoacil-ACP reductasa (KR)


LIPOGENESIS

3. DESHIDRATACION

Remoción de agua

-hidroxiacil-ACP dehidratasa (HD)


LIPOGENESIS

4. REDUCCION

Reducción del doble enlaceDonador de electrones: NADPH

enoil-ACP reductasa (ER)


LIPOGENESIS

5. TRANSLOCACION

-cetoacil-ACP sintasa (KS)


LIPOGENESIS


LIPOGENESIS

7 Ciclos

8AcetilCoA + 14NADH + 14H + + 7ATP Palmitato + 14NADH+ + 7ADP + 7Pi + 8 CoASH + 6H2O


LIPOGENESIS


ESTRUCTURA DE LA ACIDO GRASO SINTASA EN DIFERENTES ORGANISMOS

Bacterias y PlantasSiete actividades en siete polipéptidos separados

LevadurasSiete actividades en dos polipéptidos separados

Vertebrados Siete actividades en un

gran polipéptido


REGULACION DE LA LIPOGENESIS

1. Regulacion alostérica

Acetil CoA carboxilasa malonil solo en sintesis de acidos grasosAcil-CoA carnitina aciltransferasa I impide translocacion de acilCoA de mitocondria a citosol para la -oxidación



2. Control hormonal

Acetil CoA carboxilasa por fosforilación y defosforilación

Induce la síntesis de ácidos grasos

Inhibición de la síntesis de ácidos grasos



3. Expresion génica por la dieta

• Alimentación: alta en hidratos de carbono y baja en lípidos inducen las enzimas lipogénicas


REGULACION DE LA LIPOGENESIS: ACETILCoA CARBOXILASA


Regulación…..

LIPOLISISLIPOGENESIS


SINTESIS DE ACIDO GRASOS CON MAS DE 16C

Elongación de ácidos grasos:ÁCIDO GRASA ELONGASA

• Retículo endoplasmático• Alarga la cadena de la acil-CoA de grasas

saturadas e insaturadas (de C 10 hacia arriba)• Por dos carbonos usando malonil CoA como

donador de acetilo y NADPH como reductor• La adición de grupos acetilo es catalizado por

la del retículo endoplásmico


SINTESIS DE ACIDOS GRASOS INSATURADOS

La formación de ácidos grasos monosaturados como el palmitoil 16:1 y el ácido oleico 18:1

Acil-CoA desaturasa


BIOSINTESIS DE TRIGLICERIDOS

Higado

Fosfolípidos


Biosíntesis de triglicéridos, glicolípidos y fosfolípidos


Biosíntesis de Colesterol



1. Sintesis de mevalonato a partir de acetato

TiolasaHMG-CoA sintasa

HMG-CoA reductasa



2. Conversión de mevalonato a dos unidadesde isopreno activas



3. Condensación de seis unidades de

isopreno activadas a Escualeno



4. Conversión de Escualeno en un núcleo esteroideo de cuatro

anilos



5. Síntesis de Esteres de colesterol



COLESTEROL

Hormonas esteroideas

Sales biliares

Esteres de colesterolAcil-CoA-colesterol acil

transferasa (ACAT)Transporte de colesterol por

liporpoteinasHidrofilicasDigestión


Glucagon + fosforilación inactiva

Insulina + defosforilación activa

HMG-CoA reductasa


CETOGENESIS Formación de cuerpos cetónicos

Acetil CoA- oxidación de AG

Ciclo del ácido cítrico

Formación de cuerpos cetónicos

Son compuestos de bajo PmSolubles en agua

Energia para músculo y cerebroPpal fuente de nergia para el corazón

HIGADO

Acetona

Acetoacetato

D--hidroxibutirato


CETOGENESIS Formación de cuerpos cetónicos

Acetil CoA- oxidación de AG


Formación de cuerpos cetónicos

HIGADO

Síntesis: bajos niveles de glucosa en la sangre, y después del agotamiento

de las reservas celulares de glucógeno


CETOGENESIS

Carbohidratos de la dieta

Proteínas de la dieta

Glucosa Aminoácidos

ACETIL-CoA

Acidos grasos

Triacilgliceridos

Cuerpos cetónicos(acetoacetato, D--

hidroxibutirato, acetona) Incrementado en diabetes

Insulina


CETOGENESIS

Fuente de los otros dos cuerpos cetónicos

Es exhalado o excretado como

desecho

No es una cetona, pero es la fuente

combustible

Tiolasa

HMG-CoA sintasa

HMG-CoA liasa

Acetoacetato decarboxilasa D--hidroxibutirato

deshidrogenasa

Acetona D--hidroxibutirato

Acetona

D--hidroxibutirato

Acetoacetato


DEGRADACION DE CUERPOS CETONICOS

Tejidos extrahepáticos

Tioforasa acetoacética

Tiocinasa acetoacética


HIGADO SANGRE TEJIDOS EXTRAHEPATICOS

Acil-CoA

Acetil-CoA

Cuerpos cetónicos


Formación, utilización y excreción de los cuerpos cetónicos

AGL

ORINA

Cuerpos cetónicos

PULMONES

Acetona

Glucosa Acetil-CoA

Acetil-CoA

Cuerpos cetónicos


2CO2

2CO2

Glucosa


CONDICIONES NORMALESMúsculo cardiaco Músculo esquelético

a. Cerebro ( inanición prolongada)

El hígado no tiene la enzima -cetoácido-CoA transferasa, no puede utilizar como fuente de energía los cuerpos cetónicos)

Tejidos que utilizan cuerpos cetónicos


Trastorno en el metabolismo de los lípidos, en el cual se modifican los valores normales de lípidos en sangre ya sea colesterol o triglicéridos, en forma independiente o ambos.

Colesterol > 200 mg/dL HIPERCOLESTEROLEMIATrigliceridos > 150 mg/dL HIPERTRIGLICERIDEMIA

DISLIPIDEMIAS


Gracia

s!!!

LIPIDOS QCA 2013

Documents

Transcript of LIPIDOS QCA 2013