METABOLISMO DE LIPIDOS

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METABOLISMO DE LIPIDOS
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LIPIDOS

• Extenso grupo de biomoléculas químicamente
  distintas.
• Su característica principal es su insolubilidad
  en agua y solubilidad en solventes orgánicos
  (Apolares e hidrofóbicos).

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Tipos de lípidos

• Ácidos grasos
• Triglicéridos
• Fosfolípidos
• Glicolípidos
• Ceras
• Otros lípidos Esteroles, Terpenos, Vitaminas
  liposolubles, Pigmentos liposolubles

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Funciones de los lípidos

• fuente de energía (almacenaje)
• componentes estructurales de membranas
• fuente de ácidos grasos esenciales
• fuente de vitaminas liposolubles
• formación de hormonas
• pigmentos y mensajeros intracelulares

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Catabolismo de los lípidos

• Un mamífero contiene entre un 5 y un 25, o más,
  de su peso corporal en forma de lípidos.
• Hasta un 90 de estos lípidos están en forma de
  triacilgliceroles.
• En los sistemas animales, la grasa se almacena en
  unas células especializadas, los adipocitos.

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A.- Digestión y absorción de las grasas

• Los triacilgliceroles provienen de
• la alimentación
• las reservas en los adipocitos
• y la biosíntesis

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• Alimentación
• La mayor parte de la digestión de los lípidos
  provenientes de la alimentación se produce por la
  acción de la lipasa pancreática.
• Lipasa pancreática es una enzima que requiere
  calcio y que cataliza una reacción en una
  interfase aceite-agua. (Micelas).

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• Los productos de la digestión son el glicerol y
  ácidos grasos libres
• Estos productos absorbidos por la mucosa
  intestinal se recombinan en triacilgliceroles,
  los cuales se combinan con apoproteínas para
  formar lipoproteínas
• Estos complejos son los encargados del transporte
  a los tejidos, ya sea para el almacenamiento de
  energía o para su oxidación.

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• Adipocitos

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• El primer paso, la degradación de la grasa a
  glicerol y ácidos grasos, se regula
  hormonalmente.
• El glucagón (durante el ayuno) o la adrenalina
  (en situaciones de estrés), activan la adenilato
  ciclasa, la que a su vez activa la proteína
  quinasa.

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• La proteína quinasa, activa por fosforilación a
  la enzima triacilglicerol lipasa, quien cataliza
  la hidrólisis.
• Los productos de la hidrólisis salen del
  adipocito por difusión pasiva y llegan al plasma
  sanguíneo, en donde los ácidos grasos se unen a
  la albúmina.
• Finalmente se liberan de la albúmina y se captan
  por los tejidos también a través de difusión.

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B.- Oxidación de los ácidos grasos.

• Activación de los ácidos grasos, es decir grupo
  carbonilo (membrana externa de la mitocondria).
• Transporte de los ácidos grasos al interior de la
  mitocondria.
• ? - oxidación, es decir la oxidación escalonada
  de la cadena carbonada - Oxidación (FAD)
• - Hidratación
• - Oxidación (NAD)
• - Lisis

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1.- Activación de los ácidos grasos

• Activación del grupo carbonilo por el ATP para
  producir un acil adenilato, con la liberación
  simultánea de pirofosfato.
• A continuación, el grupo carbonilo activado es
  atacado por el grupo tiol de la CoA, con lo que
  desplaza al AMP y forma el derivado acil-CoA

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• Es importante señalar que el ATP se transforma
  en AMP y PPi.
• El pirofosfato de hidroliza a 2Pi.
• La hidrólisis de dos enlaces fosfato de alta
  energía suministra energía para la activación del
  ácido graso y equivale al uso de dos ATP.

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2.- Transporte en la membrana

• Las acil-CoA se forman en la membrana
  mitocondrial externa.
• Debe desplazarse a través de la membrana
  mitocondrial interna para oxidarse.
• La transferencia la realiza un transportador
  denominado carnitina.
• La reacción la cataliza la carnitina
  aciltransferasa I, y su resultado es un derivado,
  acil carnitina, que puede atravesar la membrana
  interna.

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• La enzima carnitina aciltransferasa II, situada
  en el lado de la matriz de la membrana interna,
  completa el proceso de transferencia
  intercambiando acil carnitina por carnitina libre.

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3.- Ruta de la ?-oxidación

• Una vez en el interior de la matriz mitocondrial,
  las acil-CoA se oxidan, iniciándose en el carbono
  ? y una serie de pasos en los que se libera cada
  vez un fragmento de dos carbonos en forma de
  acetil-CoA, del ácido graso que está siendo
  oxidado. La ruta es cíclica, por cuanto cada
  paso, que contempla cuatro reacciones, termina
  con la formación de una acil-CoA acortada en dos
  carbonos, que experimenta el mismo proceso en el
  paso siguiente o ciclo. Dado que cada paso se
  inicia con la oxidación del carbono ?, esta ruta
  se denomina ?-oxidación.

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• Desde el punto de vista del mecanismo, cada ciclo
  de oxidación de una acil-CoA saturada comporta
  las siguientes reacciones
• 1. Deshidrogenación para dar un derivado enoil.
• 2. Hidratación del doble enlace resultante, de
  tal manera que el carbono ? sufre una
  hidroxilación,
• 3. Deshidrogenacón del grupo hidroxilo y
• 4. Fragmentación mediante el ataque de una
  segunda molécula de coenzima A sobre el carbono
  ?, para liberar acetil-CoA y una acil-CoA dos
  carbonos más corta que el sustrato original.

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(No Transcript)
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• Luego de 1 vuelta
• 1 Acetil Co A
• 1 NADH
• 1 FADH2

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Acido graso 10C
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2
CH2 C S - CoA
1 NADH 1 FADH2 1 Acetil-CoA
1 NADH 1 FADH2 1 Acetil-CoA
1 NADH 1 FADH2 1 Acetil-CoA
1 NADH 1 FADH2 1 Acetil-CoA
1 Acetil-CoA
Acido graso 10 C 4 NADH 4 FADH2 5
Acetil-CoA
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• La acetil-CoA procedente de la ?-oxidación entra
  en el ciclo del ácido cítrico, donde se oxida a
  CO2, de la misma forma que la acetil-CoA
  procedente de la oxidación del piruvato. Como el
  ciclo del ácido cítrico, la ?-oxidación genera
  transportadores electrónicos reducidos, cuya
  reoxidación en las mitocondrias genera ATP a
  través de la fosforilación oxidativa del ADP.

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b-OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS
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• Ejemplo
• Determine el rendimiento energético total de la
  oxidación del ácido palmítico.
• (16 carbonos).

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Control de la oxidación de los ácidos grasos

• Control hormonal la adrenalina y el glucagón son
  mensajeros extracelulares, que regulan la
  degradación y la liberación de grasas. Esto se
  debe a la actividad de la triacilglicerol lipasa
  que se regula mediante cascadas reguladoras
  iniciadas por intervenciones hormonales, en las
  que interviene el AMP cíclico.

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• Concentración malonil-CoA en el hígado, la
  malonil-CoA es un inhibidor de la carnitina
  aciltransferasa I , impidiendo el transporte de
  los ácidos grasos a las mitocondrias.