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METABOLISMO DE LÍPIDOS Transporte de lípidos LIPOPROTEÍNAS

LIPOPROTEÍNAS. Hígado Estómago Vesícula Sales biliares Páncreas Intestino delgado (Enz.Hidrol.Panc.) Triglicéridos transportados por VLDL Tejido adiposo

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METABOLISMO DE LÍPIDOS

Transporte de lípidos

LIPOPROTEÍNAS

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Hígado

EstómagoVesícula

Sales biliares

PáncreasIntestino delgado (Enz.Hidrol.Panc.)Triglicéridos

transportados por VLDL

Tejido adiposo

Ac. grasos/albúmina

Triglicéridos transportados/Quilomicrones

Tejido adiposo

MúsculoHígadoCorazón

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ESTRUCTURA DE UNA LIPOPROTEINA

Proteína

Fosfolípidos Colesterol

Esteres de Colesterol

Triacilglicéridos

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Tipo Lípido principal

transportado

Quilomicrones Triglicéridos (intestinales)

VLDL Triglicéridos (del hígado)

LDL Colesterol esterificado (CE)

HDL Colesterol

Clases de Lipoproteínas

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ESTRUCTURA DE UN QUILOMICRON

Apolipoproteinas

FosfolípidosTriglicéridos yEsteres de colesterol

Colesterol

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DEGRADACIÓN DE LÍPIDOSβ-Oxidación de Ácidos Grasos

Ocurre en tejidos como: Hígado, músculo esquelético, corazón, riñón, tejido adiposo, etc.

Comprende la oxidación del carbono β del ácido graso.

Se lleva a cabo en las MITOCONDRIAS. Antes debe ocurrir:

1. Activación del ácido graso (requiere energía en forma de ATP)

2. Transporte al interior de la mitocondria

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1) Activación del ácido graso

Ocurre en el Citosol.

La reacción es catalizada por la TIOQUINASA o Acil CoA sintetasa.

El pirofosfato es hidrolizado por una PIROFOSFATASA (esto hace que la reacción sea irreversible)

R CH2 CH2 C

O

OH

+

CoA SH

ATP

AMP + PPi

Mg++TIOQUINASA

R CH2 CH2 C

O

S CoA

Acil CoA

2 PiPirofosfatasa

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B- hidroxi-trimetil amonio-butirato

contratransportador

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β- Oxidación de Ac. Grasos

Los AG de cadena larga son procesados por las mismas 4 etapas cíclicas.

Por ciclo, se eliminan por oxidación sucesiva, 2 carbonos a partir del extremo carboxílico.

Se produce una molécula de Acetil-CoA en cada ciclo.

El acetil-CoA producido entra en el ciclo de Krebs para producir energía, oxidándose a CO2 y H2O.

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BETA OXIDACIÓN

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•En cada ciclo se pierden 2 átomos de C en forma de Acetil-CoA.

•Para degradar completamente un AG de 16 C hacen faltan 7 ciclos de β-Oxidación.

Nº de ciclos = (nº de C) – 1

2

•En cada ciclo se produce 1 molécula de FADH2 y otra de NADH +H:

FADH2= 2 ATP

NADH+H= 3 ATP

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BALANCE ENERGÉTICO

PRODUCCIÓN DE ATP EN LA BETA- OXIDACIÓN

7 MOLÉCULAS DE FADH2 2 ATP X 7 = 14 ATP

7 MOLÉCULAS DE NADH 3 ATP X 7 = 21 ATP

SUBTOTAL 35 ATP

8 MOLECULAS ACETIL CoA 12ATP X 8 = 96 ATP

SUBTOTAL = 131 ATP

ACTIVACIÓN DE PALMITATO A PALMITOIL CoA = - 2 ATP

TOTAL 129 ATP

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INTERRELACION CON EL CICLO DE KREBS

•Los acetilos formados en la b-OXIDACIÓN ingresan al CICLO DE KREBS para su oxidación total a CO2.

•Los NADH y FADH2 producidos en el CICLO DE KREBS forman ATP en la mitocondria (FOSFORILACIÓN OXIDATIVA)

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Formación de Cuerpos Cetónicos Cetogénesis

Después de la degradación de los AG, 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 los Cuerpos Cetónicos

Estos compuestos se forman principalmente en el hígado, a partir de acetil-CoA mediante una serie de etapas.

H3C C

O

CH3

acetona

H3C C

O

CH2 C

O

O-

acetoacetato

H3C CH

OH

CH2 C

O

O-

3-OH-butirato

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UTILIZACIÓN DE LOS CUERPOS

CETÓNICOS

Los tejidos extrahepáticos utilizan cuerpos cetónicos como fuente de energía.

Acetil CoA dentro de la célula ingresa al ciclo de Krebs para obtener energía.

Ocurre en tejidos EXTRAHEPÁTICOS

Ausente en hígado

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METABOLISMO DE LIPIDOS

Biosíntesis de ácidos grasos saturados. Complejo multienzimático: Acido graso

sintasa. Regulación hormonal Requerimientos energéticos.

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Cuando la ingesta supera las necesidades energéticas, el exceso se almacena como reserva en forma de grasas.

Los restos de acetil-CoA provenientes de la β-oxidación y de la degradación de glucosa o de las cadenas carbonadas de algunos aac, pueden utilizarse para sintetizar nuevos AG.

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

La síntesis de AG de hasta 16 C ocurre en el citoplasma y se conoce como SINTESIS DE NOVO.

La elongación de AG se lleva a cabo en las membranas del REL y la de los AG preexistentes se realiza en las mitocondrias.

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Características generales de la Biosíntesis de ácidos grasos

La biosíntesis de AG (lipogénesis) tiene lugar en el CITOSOL.

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, tejido adiposo, glándula mamaria

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Los AG se sintetizan en citosol a partir de acetil-CoA, por adición sucesiva de estos fragmentos de 2 carbonos al extremo carboxilo de la cadena en crecimiento.

El 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

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Citrato sintasa

Citrato liasa

SALIDA DE ACETILOS DE LA MITOCONDRIA AL CITOSOLLANZADERA DE CITRATO

Biotina

ATP

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Etapas de la Síntesis de Ac. Grasos

Comprende:1. Formación de malonil-CoA.2. Reacciones catalizadas por el

complejo multienzimático de la

Ácido graso sintasa.

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1) Formación de malonil-CoA

Es una carboxilación que requiere HCO3- como

fuente de CO2. Cataliza: ACETIL-COA CARBOXILASA que usa

biotina (Vit B7) como coenzima. Es el principal sitio de regulación de la síntesis de

AG

H3C C

O

S CoA + CO2

ATP ADP + Pi

H2C C

O

S CoA

COO-

acetil-CoAcarboxilasa

acetil-CoA malonil-CoA

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Cisteína

Subunidad I4´Fosfo panteteína

Subunidad II

Esquema Complejo ácido graso sintasa

Enoil reductasa

HidratasaAcetil

Transacilasa

Cetoacil sintasa

Malonil Transacilasa

ACP

TioesterasaCetoacil reductasa

SH

4´Fosfo panteteína

SH

SH

Enoil reductasa

Cetoacil reductasa

Cetoacil sintasa

Acetil Transacilasa Malonil

Transacilasa

ACP

Tio

este

rasa

Hidratasa

Cisteína

SH

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Síntesis de ácidos grasos

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•Alostérica

•Covalente

•Transcripción génica:

REGULACION DE LA BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS

Acetil-CoA

carboxilasa

+

-

+

-

Citrato

Palmitil-CoA

Insulina

Glucagón, Adrenalina

A.G. poliinsaturados

-

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COLESTEROL ESTRUCTURA

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BIOSÍNTESIS

El organismo no depende del aporte exógeno. El colesterol es sintetizado por casi todos los

órganos, principalmente por hígado, intestino, gónadas, suprarrenal, tejido adiposo, piel, músculo.

Los átomos de carbono del colesterol provienen del acetato (acetil-CoA)

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REGULACIÓN DE LA SÍNTESIS

La síntesis está regulada por la actividad de la enzima HIDROXIMETIL- GLUTARIL COA REDUCTASA, que requiere el aporte de hidrógenos desde el NADPH.

Es inhibida por el colesterol exógeno y los ácidos biliares.

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CATABOLISMO

El organismo no posee enzimas para degradar el núcleo cíclico del colesterol.

En hígado, colesterol se transforma en ácidos biliares.

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CICLO ENTEROHEPÁTICO

Los ácidos biliares junto con colesterol son excretado en la bilis hacia el intestino.

Una parte es reabsorbida y llevada al hígado nuevamente, cumpliendo el cicloenterohepático.

Otra parte es degradada por enzimas de las bacterias de la flora intestinal a coprostanol y colestanol, principales esteroles de la materia fecal.