lípidos 1 2013 (1)

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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

-

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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)

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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

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Papel del citrato en el metabolismo lipidico

Citrato liasa

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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METABOLISMO DE CUERPOS CETONICOS

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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

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Interrelaciones entre el metabolismo de lípidos y carbohidratos