METABOLISMO LIPIDICO

(1)

METABOLISMO LIPIDICO

TRIACILGLICEROLES

Y

ACIDOS GRASOS

(2)

METABOLISMO LIPIDICO



_{Fuente de energía importante}



_{Se obtienen de la alimentación}



_{En el intestino}

_{: los}

triaciacilgliceroles + las sales

biliares ;ácidos grasos +

monogliceroles los que

atraviesan la membrana

plasmática del enterocito y se

convierten en triacilgliceroles +

apoproteinas son los

quilomicrones



_{Los quilomicrones del intestino}

a la linfa y de la linfa a la

sangre



_{Los quilomocrones se retiran}

por células del tejido adiposo

(adipositos; forma

almacenamiento)

(3)

(4)

ENZIMAS DIGESTIVAS

Triacilgliceroles ;

lipasa pancreática

colipasa

monoacilglicerol y dos moléculas de ácidos graso

Fosfolipidos ;

Fosfolipasa A2

Acido graso y un acil lisofosfolipido

Esteres de colesterol;

colesterol esterasa

(colesterilesterhidrolasa)

Colesterol mas acido graso

(5)

(6)

METABOLISMO LIPIDICO



_{Músculo cardiaco y}

esquelético, glándula mamaria

lactante y tejido adiposo ;

enzima lipoproteína

lipasa:



_{Convierte los triacilgliceroles}

de los quilomicrones en ácidos

grasos y glicerol



_{La lipoproteína lipasa se activa}

cuando se une a la

apoproteina de los

quilomicrones

 El glicerol no puede ser utilizado _{El glicerol no puede ser utilizado}

por el adiposito no tienes la

enzima glicerol quinasa



_{El hígado}

; convierte el ; convierte el glicerol en glicerol-3-fosfato por

glicerol en glicerol-3-fosfato por

la

enzima glicerol quinasa



_{El adiposito}

obtiene el obtiene el

glicero -3-fosfato de la DHAP

( intermediario glucolitico)

(7)

METABOLISMO LIPIDICO

 _{Concentraciones de glucosa}_{Concentraciones de glucosa}

sérica elevadas ( reservas

energéticas elevadas)



_Insulina:

A.

A. Estimula el almacenamiento de Estimula el almacenamiento de triacilgliceroles al inactivar la

triacilgliceroles al inactivar la

triacilglicerol lipasa (hidroliza los

enlaces ester de las moléculas de

grasa)

grasa) B.

B. Aumenta la síntesis de Aumenta la síntesis de

triacilgliceroles y el transporte

mediante la VLDL desde el hígado y

estimula la actividad de lipoproteína

lipasa y la captación de ácidos

grasos por los adipositos

grasos por los adipositos C.

C. Aumenta la glicólisis, proporciona Aumenta la glicólisis, proporciona DHAP (adiposito) y glicerol-3-fosfato

DHAP (adiposito) y glicerol-3-fosfato D.

D. Se produce acetil –Coa utilizado en Se produce acetil –Coa utilizado en la síntesis de ácidos grasos

la síntesis de ácidos grasos E.

E. Ácidos grasos + glicerol : Ácidos grasos + glicerol : trigliceridos

(8)

METABOLISMO LIPIDICO



_{Concentraciones de glucosa bajas ( reservas energéticas}

disminuidas) :



_{La concentración de insulina desciende}



_{La concentración de glucagon aumenta}



_{Se libera la inhibición sobre la triacilglicerol lipasa}



_{Se movilizan las grasas de los adipositos}

formando glicerol y ácidos grasos



_{El glicerol es un sustrato de la gluconeogenesis}



_{Los ácidos grasos se degradan para generar}

energía

(9)

METABOLISMO LIPIDICO

LIPOGENESIS



_{Síntesis de triacilgliceroles}

 _{La mayoría ocurre en el citoplasma}_{La mayoría ocurre en el citoplasma}

del hepatocito y en menor proporción

tejido adiposo e intestino delgado

 _{Se almacenan en el adiposito}_{Se almacenan en el adiposito}

Etapas:

1.

1. La activación del glicerol (formación La activación del glicerol (formación de glicerol -3-fosfato)(glicerol

de glicerol -3-fosfato)(glicerol

quinasa)

quinasa) 2.

2. La activación de ácidos grasos La activación de ácidos grasos (formación de acil-CoA)( un ácido

(formación de acil-CoA)( un ácido

graso se activa uniéndole un

molécula de coenzima A (CoASH)

molécula de coenzima A (CoASH) 3.

3. La esterificación de los ácidos La esterificación de los ácidos grasos al glicerol-3-fosfato (2

grasos al glicerol-3-fosfato (2

moléculas de acil-CoA transferidos al

glicerol-3-fosfato por medio de la

enzima aciltransferasa forman una

molécula de ácido fosfatidico)

(10)

(11)

METABOLISMO LIPIDICO

LIPOGENESIS



_{El ácido fosfatidico}

se _se encuentra en pequeñas encuentra en pequeñas cantidades

cantidades

 _{Intermediario en la biosíntesis}_{Intermediario en la biosíntesis}

de lípidos de lípidos

A.

A. Controla la síntesis de Controla la síntesis de triacilgliceroles

triacilgliceroles

B.

B. Forma glicerofosfolipidosForma glicerofosfolipidos Pasos para formar triacilgliceridos: Pasos para formar triacilgliceridos:

1.

1. Remover el grupo fosfato del Remover el grupo fosfato del glicerol-3-fosfato (fosfatidico glicerol-3-fosfato (fosfatidico fosfatasa) formando;1,2 fosfatasa) formando;1,2 diacilglicerol diacilglicerol 2.

2. Unión del diacilglicerol a una Unión del diacilglicerol a una tercera molécula de acil-CoA tercera molécula de acil-CoA (acil transferasa)

(12)



Remover el grupo

fosfato del

glicerol-3-fosfato (fosfatidico

fosfatasa)

formando;1,2

diacilglicerol



Unión del

diacilglicerol a una

tercera molécula de

acil-CoA (acil

(13)

METABOLISMO LIPIDICO

LIPOLISIS



_{Degradación de los triacilgliceroles}

 _{Un hombre de 70Kg puede almacenar en promedio unos 15 Kg de}_{Un hombre de 70Kg puede almacenar en promedio unos 15 Kg de}

triacilgliceridos (12 semanas)

 _{Glucógeno hepático ;12 horas}_{Glucógeno hepático ;12 horas}

 _{Triacilgliceridos poseen cerca del 50% de la energía utilizada por algunos}_{Triacilgliceridos poseen cerca del 50% de la energía utilizada por algunos}

tejidos como el tejido adiposo y cardiaco



_Respuesta:

A.

A. Ejercicio vigoroso

_{Ejercicio vigoroso}

B.

B. Ayuno

_Ayuno

C.

(14)

METABOLISMO LIPIDICO

LIPOLISIS



_{Glucagon/adrenalina}

 _{Unión a receptores específicos de}_{Unión a receptores específicos de}

la membrana plasmática de los

adipositos

 _{Elevación del cAMP citosolico}_{Elevación del cAMP citosolico}  _{Activación de la}_{Activación de la}

triacilglicerollipasa(lipasa

sensible a las hormomas)

 _{Aumento de la velocidad de}_{Aumento de la velocidad de}

hidrólisis de los triacilgliceroles

 _{Productos de La lipólisis}_{Productos de La lipólisis}

( liberan a la sangre):

A.

A. Ácidos grasosÁcidos grasos

B.

(15)

(16)

METABOLISMO LIPIDICO

TRANSPORTE DE ACIDOS GRASOS



_{Transporte a la membrana plasmática del adiposito}



_{Unión de ácidos grasos + albumina:transporte a los}

tejidos donde se oxidan para formar energía



_{Transporte de los ácidos grasos al interior de la célula}

por una proteína de la membrana plasmática ligado al

transporte activo de sodio



_{Transporte a su destino (mitocondrias, retículo}

endoplasmico) de lo cual son responsables proteínas de

unión a ácidos grasos

(17)

METABOLISMO LIPIDICO

DEGRADACION DE LOS ACIDOS GRASOS

PARA OBTENER ENERGIA



_{Beta-oxidación :}

 _{Se separan en forma secuencial}_{Se separan en forma secuencial}

fragmentos de dos carbonos, de

las moléculas de acil-CoA

empezando por el extremo

carboxilo

 _{La cadena se rompe entre los}_{La cadena se rompe entre los}

átomos carbono alfa(2) y beta( 3)

 _{Las unidades de dos carbonos}_{Las unidades de dos carbonos}

formadas son acetil-CoA



_{Alfa -oxidación:}

 _{La cadena del ácido graso se}_{La cadena del ácido graso se}

acorta un carbono por una

descarboxilacion oxidativa a pasos



_{w -oxidación:}

_{la oxidación del}_{la oxidación del}

carbono mas alejado del grupo

carboxilo

(18)

METABOLISMO LIPIDICO

BETA OXIDACION

 _{Se produce principalmente}_{Se produce principalmente}

dentro de las mitocondrias y

en los peroxisomas



_{Dos procesos previos a}

la beta oxidación:

1.

1. Activación del ácido

Activación del ácido

graso

 _{El ácido graso se activa en}_{El ácido graso se activa en}

una reacción con ATP +

CoASH (acil-CoA sintetasa

localizada en membrana

mitocondrial externa,reticulo

endoplasmico, peroxisomas)

2.

2. Entrada del ácido graso

_{Entrada del ácido graso}

activado a la mitocondria

(19)

(20)

METABOLISMO LIPIDICO

BETA OXIDACION

ENTRADA DEL ACIDO GRASO ACTIVADO A LA

MITOCONDRIA

 _Pasos:_Pasos:

A.

A. Formación de una molécula Formación de una molécula intermedia; acil-carnitina

intermedia; acil-carnitina

 _{Acil-CoA+carnitina --- acilcarnitina;}_{Acil-CoA+carnitina --- acilcarnitina;}

reacción catalizada por la

carnitin-acetiltransferasa I ( membrana externa

acetiltransferasa I ( membrana externa

de la mitocondria)

B.

B. Transporte de la molécula de Transporte de la molécula de acilcarnitina a través de la

acilcarnitina a través de la

membrana por difusión facilitada

 _{Transportador de acilcarnitina (carnitina-}_{Transportador de acilcarnitina}

(carnitina-acilcarnitina translocasa)

acilcarnitina translocasa)

C.

C. En la matriz mitocondrial la En la matriz mitocondrial la acetilcarnitina se convierte

acetilcarnitina se convierte

nuevamente en acil-CoA

nuevamente en acil-CoA, se libera , se libera la carnitina y la acil-carnitina

la carnitina y la acil-carnitina

(catalizada por la carnitin

acil transferasa II )

(21)

(22)

METABOLISMO LIPIDICO

CICLO BETA OXIDACION

ESPIRAL DE BETA OXIDACION



_{Pasos (enzimas “ acido}

graso oxidasa” )

1.

Remoción de dos átomos de

_{Remoción de dos átomos de}

hidrogeno de los átomos de

carbono 2 (alfa) y 3 ( beta)

en una reacción catalizada

por acilCoAdeshidrogenasa

( membrana mitocondrial

interna o matriz

mitocondrial)



_{Requiere de FAD}



_{Producto final}

trans-alfa,beta-emoil-Coa

(23)

METABOLISMO LIPIDICO

CICLO BETA OXIDACION



_{Pasos ( enzimas “acido}

graso oxidasa)

2.

2. Hidratación del doble

Hidratación del doble

enlace entre los

carbonos alfa y beta



_{Lo cataliza la enoilCoA}

hidratasa



_{El carbono beta se}

encuentra hidroxilado



_{El producto es el beta-}

_{El producto es el}

beta-hidroxiacil-CoA

(24)

METABOLISMO LIPIDICO

CICLO BETA OXIDACION



_{Pasos (enzima “ acido}

graso oxidasa ”)

3.

3. Se oxida el grupo

Se oxida el grupo

hidroxilo del carbono

beta



_{Es catalizado por la}

enzima ;

Beta-hidroxiacilCoaA

deshidrogenasa



_{El producto ;beta-}

_{El producto}

;beta-cetoacil-CoA

(25)

METABOLISMO LIPIDICO

CICLO BETA OXIDACION



_{Pasos ( enzima “acido}

graso-oxidasa)

4.

4. Rotura tiólica:

Rotura tiólica:

La

tiolasa cataliza la rotura

del enlace del carbono

Alfa-carbono Beta



_{La enzima beta-}

_{La enzima}

beta-cetoacil-CoA tiolasa

cetoacil-CoA tiolasa



_{Se produce una}

molécula de acetil-CoA

Y una acil-CoA

(26)

(27)

METABOLISMO LIPIDICO

CICLIO BETA OXIDACION



_{Moléculas de acetil-CoA producidas por}

la oxidación de ácidos grasos;

A.

A. Se convierten en el ciclo del ácido cítrico

_{Se convierten en el ciclo del ácido cítrico}

en CO2 Y H2O

B.

(28)

METABOLISMO LIPIDICO

OXIDACION DE UN ACIDO GRASO

 _{La oxidación aerobia de un ácido}_{La oxidación aerobia de un ácido}

graso genera un gran numero de graso genera un gran numero de

moléculas de ATP moléculas de ATP

 _{Oxidación de la palmitoil-CoA :}_{Oxidación de la palmitoil-CoA :}  _{7 FADH x 1.5 ATP/FADH2}_{7 FADH x 1.5 ATP/FADH2}

10.5 ATP 10.5 ATP

 _{7 NADH x 2.5 ATP/NADH}_{7 NADH x 2.5 ATP/NADH}

17.5 ATP 17.5 ATP

 _{8 acetilCoA x 10 ATP/acetilCoA}_{8 acetilCoA x 10 ATP/acetilCoA}

8O ATP 8O ATP

 _{La formación de palmitoil-Coa a}_{La formación de palmitoil-Coa a}

partir de ácido palmitico utiliza dos partir de ácido palmitico utiliza dos

equivalentes de ATP equivalentes de ATP

 _{La síntesis neta de ATP por}_{La síntesis neta de ATP por}

molécula de palmitoil-Coa es de molécula de palmitoil-Coa es de

(29)

(30)

CUERPOS CETONICOS

Los cuerpos cetonicos

:

Acetoacetato, hidroxiburtirato y acetona,

Son sustancias que se producen a partir de la

acetilCoA

en las

mitocondrias del tejido hepático

cuando la velocidad

de la Beta oxidación supera a la velocidad de Oxidación de

la acetil CoA en el ciclo de Krebs

En condiciones de alta oxidación de ácidos grasos; ayuno

e inanicion,diabetes

(31)

CUERPOS CETONICOS

EN CONDICIONES DE AYUNO

Estos compuestos, que se pueden distribuir

a través del sistema circulatorio por todos

Los tejidos, sirven como fuente de energía

Para el corazon,el musculo, e incluso en

Ayuno prolongado pueden ser utilizados por

El cerebro como fuente de energía

alternativa a la glucosa

(32)

METABOLISMO LIPIDICO

CUERPOS CETONICOS



_Cetogenesis;

las moléculas de acetil- CoA

se convierten en (cuerpos

cetónicos

1.

1. AcetoacetatoAcetoacetato (mas importante) (mas importante)

2.

2. Beta –hidroxibutirato Beta –hidroxibutirato (mas (mas importante)

importante)

3.

3. Acetona Acetona (no puede ser oxidada (no puede ser oxidada para producir energía, se

para producir energía, se

excreta por pulmones y orina)

4.

4. CETOSIS;CETOSIS; CUANDO LA

CUANDO LA

CONCENTRACION DE DE

ESTAS MOLECULAS ESTA

ELEVADA

(33)

CETOGENESIS

Consiste en la condensación de dos moléculas de

acetilo Coa por una tiolasa formando;

acetoacetilCoA

La fusión de la acetoacetilCoA mas una nueva

Molécula de acetilCoA por la enzima

Hidroximetilglutaramil CoA sintasa, originando

Hidroximetilglutaramil CoA (HMG CoA)

El HMG CoA se escinde en acetil CoA y en

Acetato

por la acción de la HMG CoA liasa

El acetato es el primer cuerpo cetonico y el

precursor de los demás cuerpos cetonicos

(34)

CETOGENESIS

Por reducción del acetoacetato se origina el

Hidroxibutirato

, en una reacción catalizada

Por la hidroxibutirato deshidrogenasa

Por descarboxilacion de el acetoacetato se

forma la

(35)

UTILIZACION DE LOS

CUERPOS CETONICOS

LOS CUERPOS CETONICOS QUE SON ASIMILADOS

POR LOS TEJIDOS EXTRAHEPATICOS SE UTILIZAN

PARA PRODUCIR MOLECULAS DE ACETILCoA QUE

SERAN DEGRADAS EN EL CICLO DE KREBS

LA ACETONA, DEBIDO A QUE HA PERDIDO UN ATOMO

DE CARBONO,SE SUELE APROVECHAR EN LACTATO

VIA FORMACION DE PROPANODIOL O SE PUEDE

ROMPER ORIGINANDO ACIDO FORMICO Y ACIDO

ACETICO

(36)

(37)

METABOLISMO LIPIDICO

CUERPOS CETONICOS



_{Tejidos que utilizan}

cuerpos cetónicos :

a.

a. Músculo cardiaco Músculo cardiaco

(condiciones normales)

b.

b. Músculo esquelético Músculo esquelético ( condiciones normales)

( condiciones normales)

c.

c. CerebroCerebro ( inanición ( inanición prolongada)

prolongada)



_{El hígado no tiene la}

enzima

beta-cetoacido-CoA transferasa,

CoA transferasa,

no puede no puede utilizar como fuente de

utilizar como fuente de

energía los cuerpos

cetónicos)

(38)

CETOACIDOSIS

Un importante incremento de los niveles de

Cuerpos cetonicos en sangre pueden

Originar lo que se conoce ;

cetoacidosis

La cetoacidosis diabética

; que es una forma

severa y especifica de

acidosis metabólica

es generada por una deficiencia absoluta

de insulina y un incremento de los niveles

de glucagon y cortisol

(39)

METABOLISMO LIPIDICO

BIOSINTESIS DE LOS ACIDOS GRASOS

LIPOGENESIS



_{El hígado}

_{es el principal lugar ;}_{es el principal lugar ;}

citoplasma (SISTEMA citoplasma (SISTEMA

EXTRAMITOCONDRIAL) EXTRAMITOCONDRIAL)

 _{Alimentación con pocas grasas y/}_{Alimentación con pocas grasas y/}

o muchos hidratos de carbono o o muchos hidratos de carbono o

proteínas proteínas

 _{Cuando la concentración}_{Cuando la concentración}

mitocondrial de citrato es mitocondrial de citrato es

suficientemente elevada en el suficientemente elevada en el

citoplasma donde se fragmenta citoplasma donde se fragmenta

para formar Acetil-CoA y para formar Acetil-CoA y

oxalocetato oxalocetato

 _{Cantidades grandes de NADPH}_{Cantidades grandes de NADPH} 

_{La glucosa}

_{es el principal}_{es el principal}

sustrato sustrato

 _{La acetil-CoA}_{La acetil-CoA}_{es el sustrato}_{es el sustrato}

inmediato inmediato



_{El palmitato}

libre es el producto _{libre es el producto} final

(40)

(41)

TRANSPORTE DE UNIDADES ACETILO Y

EQUIVALENTES REDUCTORES EN LA SINTESIS DE

ACIACIDOS GRASSOS

Dado que la acetil-CoA

se genera en la matriz

mitocondrial, debe de

tranportarse al citosol

para su uso en la

sintesis de acidos

grasos

la acetil –CoA no puede

atravesar la membrana

mitocondrial interna. Se

utiliza un sistema de

lanzadera

(42)

(43)

SINTESIS DE ACIDOS

GRASOS

Cuatro etapas catalizada por un solo

Complejo multienzimatico:

Acido graso sintasa

1.

1. La condensación

_{La condensación}

2.

2. La primera reducción

La primera reducción

3.

3. La deshidratación

_{La deshidratación}

4.

(44)

METABOLISMO LIPIDICO

BIOSINTECSIS DE AIDOS GRASOS

 Los ácidos grasos se construyen _{Los ácidos grasos se construyen}

por la adición secuencial de

grupos de dos carbonos que

suministra la malonil-CoA

 Loa ácidos grasos saturados que _{Loa ácidos grasos saturados que}

contienen hasta 16 átomos de

carbono (palmitato) se

ensamblan en el citoplasma a

partir de la acetil- CoA

 EL producto (palmitoil-CoA) _{EL producto (palmitoil-CoA)}

puede utilizarse en la síntesis de

otra clase de lípidos

 El acido palmítico se libera por _{El acido palmítico se libera por}

una tioesterasa

(45)

(46)

METABOLISMO LIPIDICO

LIPOGENESIS

 _{La síntesis de los ácidos grasos}_{La síntesis de los ácidos grasos}

comienza con la carboxilacion

irreversible de la acetil-CoA para

formar malonil-CoA

 _{Reacción catalizada por la acetil-}_{Reacción catalizada por la}

acetil-CoA carboxilasa y es el paso

CoA carboxilasa y es el paso

limitante de la velocidad de

síntesis de los ácidos grasos

 _{Las reacciones restantes de la}_{Las reacciones restantes de la}

síntesis de ácidos grasos tiene

lugar en el complejo

multienzimatico ;ácido graso

sintasa (AGS)



_{La AGS solo puede sintetizar}

ácidos grasos de un máximo

de 16 carbonos

 _{Las células hepáticas de animales}_{Las células hepáticas de animales}

solo pueden sintetizar ácidos

grasos monosaturados

(47)

LIPOGENESIS

Para la síntesis de un acido graso de 16

Carbonos como el acido palmítico se

Necesitan:

1.

1. 8 moléculas de acetil-CoA

_{8 moléculas de acetil-CoA}

2.

2. 7 moléculas de HCO3-

7 moléculas de

HCO3-3.

(48)

LIPOGENESIS

La formación de siete moléculas

De malonil-CoA se representa en la

Siguiente ecuación;

7 acetilCoA +7 HCO3+7 ATP

(49)

METABOLISMO LIPIDICO

LIPOGENESIS

Elongación de ácidos

grasos:

( elongasas)

 _{Se realiza en el retículo}_{Se realiza en el retículo}

endoplasmico endoplasmico

 _{Alarga la cadena de la acil-CoA}_{Alarga la cadena de la acil-CoA}

de grasas saturadas e de grasas saturadas e

insaturadas (de C 10 hacia arriba) insaturadas (de C 10 hacia arriba)

 _{Por dos carbonos usando malonil}_{Por dos carbonos usando malonil}

CoA como donador de acetilo y CoA como donador de acetilo y NADPH como reductor

NADPH como reductor

 _{La adición de grupos acetilo es}_{La adición de grupos acetilo es}

catalizado por la ácido grasa catalizado por la ácido grasa elongasa del retículo

elongasa del retículo endoplasmico

endoplasmico

Desaturacion de

ácidos grasos

:

(DESATURASAS)



_{La formación de ácidos grasos}

monosaturados como el

palmitoil 16:1/A9 y el ácido

oleico 18:1/A9 requiere de la

enzima acil-CoA desaturasa

(50)

METABOLISMO LIPIDICO

REGULACION



_{Glucagon/adrenalina:}

 _{Fosforilan enzimas}_{Fosforilan enzimas}

lipasa sensible a las hormonas de lipasa sensible a las hormonas de los adipositos

los adipositos

 _{Catalizan la hidrólisis de los}_{Catalizan la hidrólisis de los}

triacilgliceroles triacilgliceroles

 _{liberan ácidos grasos a la sangre}_{liberan ácidos grasos a la sangre}  _{la acetil-CoA carboxilasa se inhibe}_{la acetil-CoA carboxilasa se inhibe}

por el glucagon por el glucagon

 _{La malonil-CoA inhibe la actividad}_{La malonil-CoA inhibe la actividad}

de la carnitina aciltransferasa I de la carnitina aciltransferasa I

 _{Principal paso regulador en la}_{Principal paso regulador en la}

biosíntesis de ácidos grasos; la biosíntesis de ácidos grasos; la acetil-CoA carboxilasa; activada acetil-CoA carboxilasa; activada