Funciones de los lípidos

• Componentes de membranas• Fuente de reserva energética• Reguladores Biológicos• Pigmentos (retinol, carotenos)• Cofactores (vitamina K)• Detergentes (ácidos biliares)• Transportadores (dolicoles)• Hormonas (derivados de la vitamina D, hormonas

sexuales)• Mensajeros celulares (eicosanoides, derivados de

fosfatidilinositol)• Ancladores de proteínas

BIOSINTESIS DE LIPIDOS EN VEGETALES

CLOROPLASTOS

PROPLASTIDIOS

HOJAS, TALLOS Y RAICES: LIPIDOS DE MEMBRANAS

LIPIDOS DE RESERVA

LIPIDOS DE RESERVAPROPLASTIDIOS

CLOROPLASTOS

Biosínteis lipidos membranas

Relación entre el Metabolismo de los H. de C. y la Biosíntesis de Acidos Grasos

CITOSOL

GLICOLISISSintesis de ácidos grasos

Carbohidratos

Piruvato

Piruvato

Cuerposcetónicos

cetogénesis

oxidación

MITOCONDRIA

Acetil-CoA Acetil-CoA

CitratoCitrato

Oxalacetato

Acidos grasos

Acil-CoA

Acil-CarnitinaAcil-CoA

La Acetil-CoA proveniente de hidratos de carbono y aminoácidos es utilizada para la síntesis de ácidos grasos

Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados como grasa de depósito.

Cuando el aporte de nutrientes supera las necesidadesDe la célula

Características generales de la Biosíntesis de ácidos grasos

La biosíntesis de ácidos grasos (lipogénesis) tiene lugar en el CITOSOL, en plantas en los CLOROPLASTOS

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, glándula mamaria

• Los ácidos grasos se sintetizan en citosol a partir de acetil-CoA.

• 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

Procedencia de Acetil CoA , Enzimas y Poder reductor

• CITRATO

• CITRATO LIASA

• Acetil-CoA CARBOXILASA

• ACIDO GRASO SINTASA

• NADPHVía de las Pentosas

Enzima málica

Complejo multienzimático

ACETIL-CoA MALONIL-CoA

ATP

ACIL-CoACITRATO

ACETIL-CoA

OxalacetatoATP ADP + Pi

Síntesis de malonil-CoA

En Vegetales por acción de la luz

Citrato sintasa Citrato

liasa

12

SÍNTESIS DE MALONIL-COA

• Ocurre una carboxilación que utiliza HCO3- como

fuente de CO2.

• Interviene la enzima acetil-CoA carboxilasa que usa biotina (vit B7) como coenzima.

• Es el principal sitio de regulación de la síntesis de ac. Grasos.

REACCION Y REGULACIÓN DE LA ACETIL-CoA CARBOXILASA

Acetil-CoA

Acetil-CoA carboxilasa

HCO3-

Malonil-CoA

ATP ADP + Pi

++ H+

Acetil-CoA carboxilasa

biotina

Dímero Forma filamentosa

Citrato

InactivaActiva

Ac.G. de cadena larga

En Vegetales (+) por aumento de pH y

[Mg] en el estroma, proceso que se

produce durante la iluminación de la

planta.

En Bacterias (+) por nucleótidos de

guanina que coordinan el crecimiento

celular en la formación de

membranas.

COMPLEJO ENZIMATICO

. PROTEINA TRANSPORTADORA DE ACILO (ACP Ó PTA)

. ENZIMA CONDENSANTE (EC Ó KS)

. TRASNFERASAS (AT y MT) - Acil-transferasa - Malonil-transferasa

. REDUCTASAS (KR y ER) - Ceto Reductasa - Enoil reductasa

COMPLEJO ENZIMATICO

. PROTEINA TRANSPORTADORA DE ACILO (ACP Ó PTA)

. ENZIMA CONDENSANTE (EC Ó KS)

. TRASNFERASAS (AT y MT) - Acil-transferasa - Malonil-transferasa

. REDUCTASAS (KR y ER) - Ceto Reductasa - Enoil reductasa

COMPLEJO MULTIENZIMATICO ACIDO GRASO SINTASA

CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH

113141516 9101112 5678 234

1 ACETIL-CoA y 7 MALONIL-CoA

ESQUEMA GENERAL DE LA BIOSINTESIS DE ACIDO PALMITICO

CUANTAS ACETIL-CoA SE NECESITAN COMO TAL??Y CUANTAS PARA SINTETIZAR MALONIL-CoA

La biosíntesis ocurre de derecha a izquierda

o de izquierda a derecha??

Quien aporta los carbonos 15 y 16??

Cuales carbonos son aportados por el carbonilo

de malonato??

1° Reducción-cetoacil-ACP

reductasa

D-3-OH-butiril-ACP

Condensación

Ez. condensante

-cetoacil-ACP

D-3-OH-butiril-ACP3-OH-acil-ACP deshidratasa

2 butenoil-ACP

2 butenoil-ACPEnoil-ACP reductasa

Butiril-ACP

1º CICLO

-cetoacil-ACPAcetil-EC + Malonil-ACP

HS-EC + CO2

Deshidratación

2° Reducción

NADPH

NADPH

NADP+

NADP+

-Cetoacil-reductasa

CH3 -C- CH2 –C-SACP + NADPH + H+ CH3-CH-CH2-C-SACP+NADP+

O O OH O

Acetoacetil-S-ACP -3-Hidroxibutiril-S-ACP

═ ═ ═─

-3-Hidroxiacil-deshidratasa

CH3-CH-CH2- C- SACP CH3- CH=CH-C - SACP

OH O H2O O

-3-Hidroxibutiril-S-ACP 2 trans butenoil ACP

2 trans -enoil-reductasa

CH3 –CH=CH–C-SACP + NADPH + H+ CH3-CH2-CH2-C-SACP+NADP+

O 2 O

2 trans butenoil ACP Butiril-S-ACP

═ ═

19

ESQUEMA GENERAL DE LA BIOSÍNTESIS DE PALMITATO

Butiril-EC + Malonil-ACP

-cetoacil-ACP6 C 2º CICLO

Balance de la Biosíntesis

8 Acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 13 H+

Palmitato +8 CoA-SH + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+ + 6 H2O

Biosíntesis de malonil-CoA

ESQUEMA DE LA REGULACION DE LA BIOSINTESIS

Citrato

Acetil-CoA

Malonil-CoA

Palmitoil-CoA

Citrato liasa

Acetil-CoA carboxilasa

-Glucagón, Adrenalina

+

+

Insulina

Carnitina Aciltransferasa I

-

RELACION DEGRADACION-BIOSINTESIS

-Oxidación Biosíntesis

ACP

ACP

ACP

ACP

NADPH + H+

NADPH + H+

Reducción

Reducción

ACP

Deshidratación

Condensación

Malonil-CoA Acetil-CoA

Configuración D

Acetil-CoA

Deshidroge-nación

Deshidroge-nación

Hidratación

Configuración L

FAD

NAD+

Rotura tiolítica

CoA ó ACP

ELONGACION DE LOS ACIDOS GRASOS

CH3 –(CH2)n- CO -SCoA CH3 –(CH2)n+2- CO -SCoA

Acetil-CoA

Malonil-CoA

mitocondria

microsoma

BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS MONOINSATURADOS

Estearoil-CoA (18)C Oleil-CoA (18:1)C

Palmitoil-CoA (16)C Palmitoleil-CoA (16:1)C

BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS POLIINSATURADOS

Oleil-CoA 18:1 ( Linoleil-CoA 18:2 (

Linoleil-S-CoA 18:2 (

ó Linolenoil-S-CoA 18:3 ó ( (

Acido Araquidónico 20: 4 ( 5,8,11,14)

Desaturación

Desaturación

Elongación

Estructura de los Fosfolipidos

• Cabeza polar (fosfato + alcohol)

• Cola hidrófoba (ácidos grasos)

• Esqueleto Básico: Glicerol ó Esfingosina

Acido fosfatídico Esfingosina

Glicerofosfolipidos

• Fosfatidiletanolamina

• Fosfatidilcolina

• Fosfatidilserina

• Fosfatidilinositol

• Fosfatidilglicerol

• Cardiolipina

OH-CH2-CH2-NH3

OH-CH2-CH2-N(CH3)3

OH-CH--NH3

COO-

OH-CH2-CH—CH2OH

OH

fosfatidilglicerol

2 ESTRATEGIAS DIFERENTES PARA LA BIOSINTESIS DE FOSFOGLICERIDOS

• Activación del esqueleto hidrofobo

• Activacion de la cabeza polar

Acido fosfatídico + CTP CDP-diacilglicerol + PPi

CDP-ácido fosfatídico-

citidiltransferasa

Fosforilcolina + CTP CDP-colina + PPi

1,2 Diacilglicerol

Esquema Biosíntesis de Fosfolípidos

DiacilglicerolDHAP

Triacilglicerol

Glicerol-3-P

Otros FosfolípidosACIDO

FOSFATIDICO

CDP-diacilglicerol Fosfatidilinositol

FosfatidilserinaFosfatidil glicerol

Fosfatidiletanolamina

Fosfatidilcolina

Etanolamina

Colina

Cardiolipina

ATP

ATP

EUCARIOTAS EUCARIOTASEUCARIOTAS Y PROCARIOTAS

ATP

CTP

CTP

CTP

DAG

G3P

Acil-CoA

2 Acil-CoA

Serina

Inositol

Metabolismo de los Isoprenoides

Isoprenoides o terpenos

Esteroides

Acidos Biliares

Vitaminas liposolubles

Dolicol

Coenzima Q

Fitol

Giberelinas, ácido abscísico

Colesterol

Hormonas

Ac.cólico, desoxicólico

Quenodesoxicólico

A, D, E y K

ISOPRENO

Farnesil-PP

Intermediario de la síntesis de carotenoides, escualeno y de la biosíntesis de esteroles.

Es también un sustrato en la adición de un grupo farnesilo a las proteínas.

BIOSINTESIS DE COLESTEROL

• Formaciòn de Hidroximetil glutaril-CoA a partir de Acetil-CoA (6 Carbonos)

• Conversiòn de HMG-CoA en escualeno

(30 carbonos)

• Conversión de Escualeno en Colesterol

a través de 20 reacciones (30 carbonos)

Biosíntesis de Colesterol

Precursor Acetil-CoA Acetoacetil-CoA

Acetoacetil-CoA

HMG-CoA

Cuerpos cetónicas

HMG-CoA reductasa

2 NADPH + 2H+

Mevalonato

CoA-SH + 2NADP+

HMG-CoA sintasa

Acetil-CoA+ H2O

Regulación de la Biosíntesis de Colesterol

HMG-CoA reductasa

R.Covalente

R. Alostérica

-

Acidos biliares Colesterol Mevalonato

Medicamentos: Lovastatina

-

+ Insulina

Glucagón

-Colesterol

Transcripción

ESTERIFICACION DEL COLESTEROL

ColesterolAcil-CoA-colesterol

Acil transferasa(ACAT)

Acil-graso-CoA

Ester de colesterol

SALES Y ACIDOS BILIARES

• Contienen 24 C y 2 ó 3 hidroxilos• Son anfipáticos• Agentes emulsionantes• ACIDOS BILIARES PRIMARIOS :

(Cólico y Quenodesoxicolico)• ACIDOS BILIARES SECUNDARIOS

(Desoxicólico y Litocólico)• SALES BILIARES: GLICINA Y TAURINA

(Glicocólico ó taurocólico)