Pedro Lezama A. UPAO

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO

FACULTAD DE MEDICINA HUMANA

BIOQUIMICA

METABOLISMO DE LÍPIDOS

Pedro Lezama

plezamaa@upao.edu.pe

LIPIDOS• Formadas básicamente por C e

H, y O, pero en porcentajes mucho menores que en carbohidratos.

• Pueden contener P, N, S• Son insolubles en agua pero

solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.

• Derivados por esterificación y otras modificaciones de ácidos grasos monocarboxílicos

• Derivados por aposición y posteriores modificaciones de unidades isoprenoides

Pedro Lezama A. UPAO

Pedro Lezama A. UPAO

Funciones de los lípidos

1. Energética: combustible de alto valor calórico. Sólo admiten degradación aeróbica (respiración)

2. Estructural: Forman las membranas plasmáticas de todo tipo de seres vivos, recubren órganos y le dan consistencia,

protectción mecánica

3. Informativa y apoyo a biocatalizadora: señales químicas como esteroides, prostaglandinas, retinoides, leucotrienos, calciferoles, vitaminas liposolubles

4. Función transportadora: Lipoproteinas, ácidos biliares

5. Aportan Acidos Grasos Esenciales: linoleico, linolénico

Pedro Lezama A. UPAO

Dieta en el ser humano, principalmente: TAG

Pedro Lezama A. UPAO

Estructura de los Lípidos

C

C O

H

H

C

H

TRIGLICÉRIDOS

C

C O

H

H

C

H

O

O

C (CH2)n

O

CH3

C (CH2)n

O

CH3

P O R

O

FOSFOLÍPIDOS

HH

H H

O

O

O

C (CH2)n

O

CH3

C (CH2)n

O

CH3

C (CH2)n

O

CH3

Pedro Lezama A. UPAO

Estructura de los Lípidos

COLESTEROL

ESTER DE COLESTEROL

HO

OC(CH2)n

O

H3C

DIGESTION• Boca

– Lipasa lingual• Estómago

– Lipasa gástrica• Intestino delgado

– Emulsificación de los TAG con AG de cadena micelas – Actividad de Lipasa pancreática y colipasa; y otras lipasas– Los ácidos grasos (AG) liberados por acción de las lipasas

son absorbidos en la mucosa intestinal, y se resintetizan en el enterocito como TAG

– Se forman los quilomicrones (Q) a partir de TAG, colesterol (C), fosfolípidos, y apoproteínas

Pedro Lezama A. UPAO

DIGESTION DE TAGCadena corta/media (< 12 C) Cadena larga (>12 C)

Lipasa lingual

AGLipasa gastrica

Colipasa

AG

AG

MAG

DAG

Lipasa pancreática

DAG

DAG

emulsificación

AG

micelarización

Glicerol

Glicerol

TAG

C/EC ABC

Q LINFA

SISTEMA VASCULAR

Pedro Lezama A. UPAO

ABSORCION Y DESTINO• Los Quilomicrones se movilizan por sistema

linfático y llegan al torrente sanguíneo por el Conducto Toráxico (Subclavia izquierda)

• Los AG se liberan por acción de lipoprotein lipasa (LPL)

• Los AG ingresan a las células y se oxidan como combustible, o se almacenan como TAG

Pedro Lezama A. UPAO

RESUMEN

Cadena corta/media Cadena larga

Eventos Luminales

Emulsificación

Degradación (lipolisis)

Micelarización

Difusión

Captación

Resíntesis lipídica

Formación de QM

Secreción a linfa

Eventos Mucosos

Eventos Luminales

Degradación (Lipólisis)

Difusión

Captación

Difusión

Sangre portal

Eventos Mucosos

• Sin emulsificación• Sin micelarización

• No se activan por CoA• No se incorporan a TG• No forman QM Pedro Lezama A. UPAO

TRIGLICERIDOS

Estructura general de las lipoproteinas

Pedro Lezama A. UPAO

ACIDOS GRASOS ESENCIALES y

EICOSANOIDES

Acidos Grasos Esenciales (AGE)

Acido Linolenico (ω-3 )

EICOSANOIDESAcido araquidónicoCH3–(CH2)4–CH=CH–CH2–CH=CH–CH2–CH=CH–CH2–CH=CH–(CH2)3–COOH

Acido Linoleico (ω-6 )

Pedro Lezama A. UPAO

Pedro Lezama A. UPAO

Lípidos de membrana

Fosfolipasa A2

Ácido araquidónico (C20:4)

PGG2 5-HPETE

PGH2

PGI2 PGE2 +PGF2a

TXA2

TXB2

LTA4

LTC4

Cicloxigenasa Lipoxigenasa

AINESAspirinaIndometacinaIbuprofeno

GlucocorticoidesCortisol

-

Fosfoglicerido de inositol Fosfoglicerido de colina

1, 2 DAG

MAG

epoxidos

DHET

P 450

HETE Lipoxinas

Fosfolipasa C

-

Pedro Lezama A. UPAO

Estímulo fisiológico

COX-1(CONSTITUTIVA = siempre activa)

Prostaglandinas: protección gástrica, vasodilatación renal,broncodilatación (PGE 2)

Tromboxano: favorece la agregación Plaquetaria (TXA 2)

Prostaciclina: inhibe agregación Plaquetaria (PGI 2)

Estímulos pro inflamatoriosLPS, TNF-, IL-1, IL-2, EGF, IFN-γ

COX-2(Inducible)

Prostaglandinas proinflamatorias

Mitogénicos

COX

BIOSINTESIS DE LIPIDOS(LIPOGENESIS)

Pedro Lezama A. UPAO

ETAPAS• Transporte

– Conversión de Glucosa a Acetil CoA citosólico- Enzima responsable: citrato liasa

• Activación– Conversión de acetil CoA a malonil CoA– Enzima responsable : acetil CoA carboxilasa– Requerimientos: ATP, CO2, Biotina

Acetil CoA carboxilasa

ATP ADP + Pi

Acetil CoA Malonil CoACO2

biotina

Pedro Lezama A. UPAO

Papel del citrato en el metabolismo lipidico

Citrato liasa

Pedro Lezama A. UPAO

ETAPAS• Síntesis

– Enzima principal: Complejo Acido Grasa sintasa– Es un dímero, asociados por arreglos cabeza - cola– Presenta Siete actividades cataliticas– Usa la proteína A– Participa la proteina portadora de acilos (ACP) que contiene residuo de

fosfopanteina– Completado las 7 vueltas, se libera el palmitato (a partir del Palmitoil-

ACP) por acción de una hidrolasa (tioesterasa)– Requerimientos de coenzima : NADPH+ + H+

NADPH+ + H+ NADPH+

• Malonil CoA Palmitato Acido grasa sintasa

Pedro Lezama A. UPAO

EVENTOS COMPLEMENTARIOS• Elongación

– Se activa palmitato formando palmitoil CoA– La elongación se produce por adición de 2 carbonos a la

vez (Malonato) en retículo endoplásmico, hasta un total de 24 C

– También (acetil CoA) en mitocondrias, generalmente con AG de menos de 16C

– Enzimas: elongasas• Desaturación

– Enzimas : desaturasas– Requerimiento: Oxígeno, NADH, Citocromo b5

Pedro Lezama A. UPAO

BIOSINTESIS DE TAG

GLICEROL-3P

GLUCOLISIS

DHAP

NAD+ NADH

G-3P DHGGLICEROL

ATP ADP

Gliceroquinasa

ACILGLICEROL 3P(LISOFOSFATIDATO)

Acil CoACoASH

Acil transferasa

TRIACILGLICEROL (TAG)

Acil CoACoASH Acil transferasa

FOSFATIDOS DEGLICEROL

1,2 DIACILGLICEROL-3-P(FOSFATIDATO)

Acil CoACoASH

Acil transferasa

1,2 DIACILGLICEROL (DAG)

H2OPi

Fosfatasa

2 MAG

Acil CoA

CoASH

MAG Aciltransferasa

Pedro Lezama A. UPAO

REGULACION DE LA SINTESIS DE TAG

• Depende del estado nutricional y actividad física• Se produce a nivel de las enzimas involucradas

en su sintesis– Acetil CoA carboxilasa– Acido grasa sintasa

• Otros mecanismos– ↑ Acil CoA, bloquea transporte mitocondrial de

citrato– Insulina, ↑ entrada de glucosa a tejido adiposo y

actividad de PDH

glucagon

+

-

Acil CoA de cadena larga+

-

insulina

Citrato

Pedro Lezama A. UPAO

LIPOLISIS

TAG

DAG

AGL

MAG

AGL

AGL

Glicerol

β oxidacion Acetil CoA

Lipasa sensible a hormonas

(LSH)

Mem

bran

a mito

con

drial in

terna

DAG lipasa

MAG lipasa

Pedro Lezama A. UPAO

Beta Oxidacion• Procesos previos

– Activación de ácidos grasos acil CoA– Entrada de Acil CoA a la matriz mitocondrial

Pedro Lezama A. UPAO

Beta Oxidacion• Reacciones de la β oxidación

Acil CoA

∆2 Trans enoil CoA

L (+)β 3 OH acil CoA

Acetil CoA3 cetoacil CoA

Acil CoA deshidrogenasa

∆2 enoil CoA hidratasa

L (+)β 3 OH acil CoA DHG

Tiolasa

FAD+

FADH2

NAD+

NADH+ + H+

CKCR

CR

Establecer balance energético Pedro Lezama A. UPAO

Regulación de la Degradación de lípidos• Lipólisis: lipasa sensible a hormonas

– Moduladores positivos: adrenalina, noradrenalina, glucagon, ACTH, TSH, T3, T4, STH, glucocorticoides

– Moduladores negativos: insulina, AGL• Directa de β oxidación

– Entrada de acil CoA a la matriz mitocondrial: carnitin acil transferasa I (Carnitin palmitoil transferasa I)

Analizar papel de la insulina, glucagon, ejercicio, dieta

Pedro Lezama A. UPAO

METABOLISMO DE CUERPOS CETONICOS

Pedro Lezama A. UPAO

CETOG

ENESIS

Acetil CoA Acetil CoA

Aceto acetil CoA

tiolasa

β OH metil Glutaril CoA

HMG CoA sintasaAcetil CoA

Aceto acetatoAcetil CoA

HMG CoA liasa

Acetonaβ OH butirato

H

CO2

NADH NAD+β OH Butirato DHG

Succinato

Succinil CoA

Tioforasa

CK

CETO

LISI

S

Pedro Lezama A. UPAO

Pedro Lezama A. UPAO

Interrelaciones entre el metabolismo de lípidos y carbohidratos