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Metabolismo de lípidos

Metabolismo de lípidos. Lic. Sburlati, Laura Lic. Castiñeyras, Sofía. O. (CH 2 ) n. H 3 C. O. C. Repasemos Estructura de los lípidos. COLESTEROL. HO. COLESTEROL ÉSTER. Estructura de los Lípidos. TRIGLICÉRIDOS. FOSFOLÍPIDOS. H. H. O. O. H. C. H. C. O. C. (CH 2 ) n. CH 3.

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Metabolismo de lípidos

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Presentation Transcript

  1. Metabolismo de lípidos Lic. Sburlati, Laura Lic. Castiñeyras, Sofía

  2. O (CH2)n H3C O C Repasemos Estructura de los lípidos COLESTEROL HO COLESTEROL ÉSTER

  3. Estructura de los Lípidos TRIGLICÉRIDOS FOSFOLÍPIDOS H H O O H C H C O C (CH2)n CH3 O C (CH2)n CH3  O O H C H C O C (CH2)n O CH3 C (CH2)n CH3  O O C H H C O C (CH2)n CH3 O P O R  H O H C14-C22 C8-C12, <C8 PUFA en posición  R = colina, serina, etanolamina, inositol

  4. Digestión y Absorción de los Lípidos Eventos LuminalesEventos Mucosos Emulsificación Lipólisis Solubilización Micelar Difusión Captación Resíntesis lipídica Formación de quilomicromes Secreción a linfa

  5. BOCA : Lipasa lingual (hidroliza AG de cadena corta en posición 3) ESTÓMAGO: Lipasa Gástrica (hidroliza AG de cadena corta y media en posición 3) (importante en niños) Lipasa lingual INTESTINO DELGADO Secretina Secreción de electrolitos y líquidos pancreáticos Colecistoquinina Contracción Vesícula biliar BILIS Páncreas Secreción de Enzimas Lipasa Pancreática Sales biliares

  6. Enzimas digestivas del ID a- lipasa:Ataca uniones éster de posición 1 y 3 de los AG dejando monoglicéridos esterificados en 2. Isomerasa : Convierte el 2-MAG en 1-MAG. Fosfolipasa A2: Actúa sobre el C2 del glicerofosfolípido. Colesterolesterasa: Actúa sobre ésteres de colesterol.

  7. Función de las sales biliares Actúan como detergentes Disminuyen la tensión superficial emulsión de grasas  formación de partículas coloidales MICELAS Favorecen la acción de la lipasa Favorecen la absorción de vitaminas Acción colerética (estimulan la producción de bilis)

  8. Síntesis de triglicéridos en el enterocito Glucosa LISO-FL AG LIBRES MONOGLICÉRIDOS Acil-CoA sintasa Glicerol-P Acil-CoA MG y DG aciltransferasas Ácido Fosfatífico TRIGLICÉRIDOS DG Mientras la vía AGL-MG ocurre post-ingesta en el RE liso, la vía del ácido fosfatídico pre- domina en ayuno en el RE rugoso

  9. Síntesis de fosfolípidos y ésteres de colesterol en el enterocito LISO-FL AG LIBRES COLESTEROL Acil-CoA sintasa Acil-CoA CEasa ACAT LFAT ÉSTERES DE COLESTEROL FOSFOLÍPIDOS Estas son las vías predominantes post-ingesta de alimentos

  10. Formación de quilomicrones y traspaso a la linfa Lipoproteínas de mayor tamaño y menor densidad compuestas de lípidos de absorción intestinal Composición: 98% lípidos, resto proteínas Triglicéridos 88%>>> FL, ColE, ColL Apolipoprot.: B48, A-I, A-IV, CII, E Síntesis en RE rugoso golgi ves. secretoras Secreción a intersticio y paso a linfáticos intestinales conducto torácico sangre

  11. Captación de ácidos grasos libres y monoglicéridos por el epitelio intestinal Triglicéridos Lipasas AG Libres Diglicéridos LUMEN INTESTINAL DIFUSION PASIVA TRANSPORTE ACTIVO ENTEROCITO Triglicéridos QUILOMICRONES LINFA

  12. Captación intestinal de colesterol DIETA Ésteres de colesterol BILIS ENTEROCITO Colesterol Colesterol QUILOMICRONES LINFA Colesterol ABCs HECES

  13. DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LIPIDOS DE LA DIETA 8) Los AG son Oxidados como combustible o re-esterificados para almacenamiento. 7) Los AG entran a la célula. 6) La Lipoproteínlipasa activada por apo-C en los capilares convierten los TAG en AG y Glicerol. 1) Las sales biliares emulsionan las Grasas formando micelas. 5) Los QUILOMICRONES viajan por el Sistema Linfático y el Torrente sanguíneo hacia los Tejidos. 2) Lipasas intestinales degradan los Triglicéridos 3) Los Ácidos Grasos y otros productos de la digestión son tomados por la mucosa intestinal y convertidos en TAG. 4) Los TAG son incorporados con colesterol y Apolipoproteínas en los QUILOMICRONES. 13

  14. ESTRUCTURA DE UN QUILOMICRON Apolipoproteinas Fosfolípidos Colesterol Triglicéridos y Esteres de colesterol

  15. TAG TAG TAG

  16. 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 por el adipocito no tienes la enzima glicerol quinasa El hígado ; convierte el glicerol en glicerol-3-fosfato por la enzima glicerol quinasa El adipocito obtiene el glicerol -3-fosfato de la DHAP (intermediario glucolítico)

  17. Glicerol quinasa Acil transferasa Acil transferasa Fosfatasa Biosíntesis de triglicéridos

  18. Acil transferasa

  19. Biosíntesis de ácidos grasos La biosíntesis de ácidos grasos (lipogénesis) tiene lugar en el CITOSOL. Es muy activa en hígado, glándula mamaria Es un proceso endergónico: Utiliza ATP Consume equivalentes de reducción : NADPH Interviene un complejo multienzimático: Ácido graso sintasa

  20. Los ácidos grasos se sintetizan a partir de acetil-CoA proveniente principalmente de H. de C y en menor proporción aminoácidos. La 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

  21. + H+ REACCION Y REGULACIÓN DE LA ACETIL-CoA CARBOXILASA ATP ADP + Pi HCO3- + Acetil-CoA carboxilasa biotina Acetil-CoA Malonil-CoA Ocurre una carboxilación que utiliza HCO3- como fuente de CO2. Interviene la enzima acetil-CoA carboxilasa que usa biotina como coenzima. Es el principal sitio de regulación de la síntesis de ac. Grasos. Citrato Forma filamentosa Dímero Acetil-CoA carboxilasa Inactiva Ac.G. de cadena larga Activa

  22. ESQUEMA GENERAL DE LA BIOSÍNTESIS DE PALMITATO 22

  23. SISTEMA DE LA ÁCIDO GRASO SINTETASA COMPLEJO: ADICIÓN SUCESIVA DE 2C AL EXTREMO CARBOXILO DEL ACILO EN CRECIMIENTO CADA ADICIÓN REQUIERE MALONIL-COA Y LA LIBERACIÓN DE CO2 ESTA DECARBOXILACION PROVEE LA ENERGÍA PARA LA UNION C-C. elongación Transferasa –Transferasa-Sintetasa- Reductasa- Deshidratasa-Reductasa- Esterasa NADPH2 NADPH2 VÍA DE LAS PENTOSAS MALONIL CoA PALMITOIL CoA 23

  24. ESQUEMA DE LA REGULACION DE LA BIOSINTESIS Citrato + Insulina Citrato liasa + Acetil-CoA Acetil-CoA carboxilasa Glucagón, Adrenalina - Malonil-CoA Carnitina Aciltransferasa I - Palmitoil-CoA

  25. BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS MONOINSATURADOS AGM se sintetizan en el REL Intervienen desaturasas Se forma una doble ligadura entre el C9 y el C10 O2 2H2O NADPH NADP Palmitoil-CoA (16)C Palmitoleil-CoA (16:1D9)C O2 2H2O NADPH NADP Oleil-CoA (18:1 D9)C Estearil-CoA (18)C

  26. Lipólisis Hidrólisis de TAG en acidos grasos libres y glicerol. Tejido Adiposo Enzima LHS Ac. graso Glicerol Ac. Graso + Albúmina

  27. LIPASA HORMONO-SENSIBLE: regulación • En el ayuno, el glucagon promueve la actividad de la lipasa hormono sensible (LHS), al igual que la adrenalina hace lo propio en la contracción muscular. • En la saciedad, la insulina induce la fosfodiesterasa disminuyendo los niveles de AMPc, de allí que su actividad sea antilipolítica.

  28. Utilizacion del Glicerol Ácido Graso Beta Oxidación Gluconeogénesis Vía glucolítica

  29. BETA-OXIDACIÓN: • DEFINICIÓN: • Es la degradación de los ácidos grasos con la finalidad de obtener energíaquímica… • LOCALIZACIÓN TISULAR: • Hígado, riñón, tejido adiposo, músculo esquelético; corazón; suprarrenales. • LOCALIZACIÓN CELULAR: • Matriz mitocondrial.

  30. B- OXIDACIÓN CONSTA DE 3 PASOS: ACTIVACIÓN DEL ÁCIDO GRASO ENTRADA DEL ÁCIDO GRASO ACTIVADO A LA MITOCONDRIA BETA OXIDACIÓN

  31. BETA OXIDACIÓN: • ACTIVACIÓN DEL ÁCIDO GRASO: Membrana externa mitocondrial CO.OH + ATP + CoA.SH CO.S.CoA + AMP + PPi 2 Pi Tíoquinasa H2O Acil CoA Pirofosfatasa IRREVERSIBLE

  32. 2. ENTRADA DEL ÁCIDO GRASO ACTIVADO A LA MITOCONDRIA: CITOSOL MEMBRANA INTERNA MATRIZ CARNITINA CARNITINA ACIL-S-CoA ACIL-S-CoA Carnitina acil transferasa I II CoA-SH CoA-SH - ACIL-CARNITINA Malonil CoA ACIL-CARNITINA

  33. 3. β-oxidación • Los ácidos grasos son procesados por 5 etapas cíclicas. • Se remueven 2 carbonos por ciclo • Se produce una molécula de Acetil-CoA en cada ciclo. • El acetil-CoA producido entra en el ciclo de Krebs para producir energía.

  34. 3. BETA OXIDACIÓN:BALANCE ENERGÉTICO DEL PALMITATO • 1*v 16 C acetil CoA • 2*v 14 C acetil CoA • 3*v 12 C acetil CoA • 4*v 10 C acetil CoA • 5*v 8 C acetil CoA • 6*v 4 C acetil CoA • 7*v acetil CoA acetil CoA

  35. ¿Cuántos ATP se ganan por oxidación del palmitato (16 C)?: • Son necesarias 7 vueltas para oxidar completamente al ácido graso; • Por cada vuelta al ciclo se ganan 5 ATPs por reoxidación, en cadena respiratoria, del NADH y del FADH2 ; • Como se dan 7 vueltas para la degradación, en total se ganan 35 ATPs; • Se obtienen 8 moléculas de acetil CoA; • Por cada molécula de acetil CoA que entra al CTC, se ganan 12 ATPs (8 x 12= 96);

  36. BALANCE ENERGÉTICO DE LA BETA-OXIDACIÓN: • 35 ATP (7 ciclos) + 8 Acetil-CoA • 8 x 12 = 96 ATP (CTC) Total: 131 ATP; • 131 – 2 ATP (gastado en la activacióndel ácido graso) = 129 ATPs; La oxidación del palmitato, generará 129 moléculas de ATP por la beta oxidación La oxidación del palmitato, generará 129 moléculas de ATP por la beta oxidación…

  37. Diferencias de sintesis y degradacion de acidos grasos Degradación Síntesis Se produce en el citosol Enzimas de sintesis agrupadas en el complejo Acido graso sintetasa. Se sintetiza a partir de AcetilCoA, provenientes del malonil CoA. • Se produce en matriz mitocondrial. • Enzimas degradativas no asociadas • El acil Coa, se acorta en unidades de 2 carbonos que se liberan con acetil CoA

  38. Cetogénesis • Después de la degradación de los ac. Grasos, el 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 “Cuerpos Cetónicos” • Estos compuestos se forman principalmente en el hígado, a partir de acetil-CoA mediante una serie de etapas.

  39. ACETIL COA GLUCOSA CUERPOS CETÓNICOS OXALACETATO NADH2 MALATO CITRATO FUMARATO CICLO DE KREBS ISOCITRATO SUCCINATO SUCCINIL COA ALFA-CETO GLUTARATO

  40. Cuerpos Cetónicos • 1 Formación del acetoacetil-CoA: • Se unen 2 moléculas de Acetil-CoA • Enzima: Tiolasa • Producto: Acetoacetil-CoA • Formación del 3-OH-3-metilglutaril-CoA • Reacciona el acetoacetil-CoA con otro Acetil-CoA. • Enzima:3-OH-3-metilglutaril-CoA sintasa • Producto: 3-OH-3-metilglutaril-CoA

  41. Cuerpos Cetónicos B-hidroxibutirato, Acetoacetato,Acetona. 2 acetil CoA Acetoacetil CoA + Acetil CoA 3-hidroxi-3-metilglutarilCoA (HMGCoA) Acetil Coa Acetoacetato Acetona Acetoacetato B-hidroxibutirato

  42. Utilización de los cuerpos cetónicos • El Hígado es el principal productor ya que posee todas las enzimas necesarias. Es incapaz de usarlos como combustible. • Los órganos que los usan son: cerebro, músculoesquelético, corazón y otros. • Solo se usan como fuente de energía en situaciones metabólicas especiales. Ej: Diabetes, ayuno prolongado. • El aumento de estos provoca Acidosis Metabólica

  43. Formación y exportación de cuerpos cetónicos (hígado) Los cuerpos cetónicos se forman y exportan desde el Hígado. En condiciones de baja energía, el oxalacetato se deriva hacia la Gluconeogénesis, para liberar glucosa a la sangre. El ciclo de Krebs trabaja muy lentamente en el Hígado. Glucosa exportada como combustible para cerebro y otros tejidos. Acetoacetato y b-hidroxibutirato exportados como energía para: corazón, músculo, riñón y cerebro. 45

  44. CETÓLISIS: • DEFINICIÓN: Es la degradación de cuerpos cetónicos, con fines energéticos… • LOCALIZACIÓN TISULAR: Músculo esquelético, cardíaco y riñón SNC adaptación en inanición • LOCALIZACIÓN CELULAR; MATRIZ MITOCONDRIAL

  45. METABOLISMO DEL AYUNO: • Durante las dos primeras semanas de ayuno, el músculo utiliza los ácidos grasos del adiposo y los cuerpos cetónicos del hígado como combustibles.

  46. METABOLISMO DEL AYUNO: • Después de tres semanas, el músculo reduce el consumo de cuerpos cetónicos y oxida ácidos grasos en forma exclusiva. • De esta manera, aumenta la concentración de cuerpos cetónicos en sangre que son aprovechados por el cerebro...

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