TRIACILGLICEROLES Y ACIDOS GRASOS

Presentación del tema: "TRIACILGLICEROLES Y ACIDOS GRASOS"— Transcripción de la presentación:

1 TRIACILGLICEROLES Y ACIDOS GRASOS
METABOLISMO LIPIDICO TRIACILGLICEROLES Y ACIDOS GRASOS

2 METABOLISMO LIPIDICO Fuente de energía importante Se obtienen de la alimentación En el intestino: los triaciacilgliceroles + las sales biliares ;ácidos grasos + monogliceroles los que atraviesan la membrana plasmática del enterocito y se convierten en triacilgliceroles + apoproteinas son los quilomicrones Los quilomicrones del intestino a la linfa y de la linfa a la sangre Los quilomocrones se retiran por células del tejido adiposo (adipositos; forma almacenamiento)

3

4 ENZIMAS DIGESTIVAS Triacilgliceroles ; lipasa pancreática colipasa monoacilglicerol y dos moléculas de ácidos graso Fosfolipidos ; Fosfolipasa A2 Acido graso y un acil lisofosfolipido Esteres de colesterol; colesterol esterasa (colesterilesterhidrolasa) Colesterol mas acido graso

5

6 METABOLISMO LIPIDICO 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 adiposito no tienes la enzima glicerol quinasa El hígado ; convierte el glicerol en glicerol-3-fosfato por la enzima glicerol quinasa El adiposito obtiene el glicero -3-fosfato de la DHAP ( intermediario glucolitico)

7 METABOLISMO LIPIDICO Insulina:
Concentraciones de glucosa sérica elevadas ( reservas energéticas elevadas) Insulina: Estimula el almacenamiento de triacilgliceroles al inactivar la triacilglicerol lipasa (hidroliza los enlaces ester de las moléculas de grasa) Aumenta la síntesis de triacilgliceroles y el transporte mediante la VLDL desde el hígado y estimula la actividad de lipoproteína lipasa y la captación de ácidos grasos por los adipositos Aumenta la glicólisis, proporciona DHAP (adiposito) y glicerol-3-fosfato Se produce acetil –Coa utilizado en la síntesis de ácidos grasos Ácidos grasos + glicerol : trigliceridos

8 METABOLISMO LIPIDICO La concentración de insulina desciende
Concentraciones de glucosa bajas ( reservas energéticas disminuidas) : La concentración de insulina desciende La concentración de glucagon aumenta Se libera la inhibición sobre la triacilglicerol lipasa Se movilizan las grasas de los adipositos formando glicerol y ácidos grasos El glicerol es un sustrato de la gluconeogenesis Los ácidos grasos se degradan para generar energía

9 METABOLISMO LIPIDICO LIPOGENESIS
Síntesis de triacilgliceroles La mayoría ocurre en el citoplasma del hepatocito y en menor proporción tejido adiposo e intestino delgado Se almacenan en el adiposito Etapas: La activación del glicerol (formación de glicerol -3-fosfato)(glicerol quinasa) La activación de ácidos grasos (formación de acil-CoA)( un ácido graso se activa uniéndole un molécula de coenzima A (CoASH) La esterificación de los ácidos grasos al glicerol-3-fosfato (2 moléculas de acil-CoA transferidos al glicerol-3-fosfato por medio de la enzima aciltransferasa forman una molécula de ácido fosfatidico)

10

11 METABOLISMO LIPIDICO LIPOGENESIS
El ácido fosfatidico se encuentra en pequeñas cantidades Intermediario en la biosíntesis de lípidos Controla la síntesis de triacilgliceroles Forma glicerofosfolipidos Pasos para formar triacilgliceridos: Remover el grupo fosfato del glicerol-3-fosfato (fosfatidico fosfatasa) formando;1,2 diacilglicerol Unión del diacilglicerol a una tercera molécula de acil-CoA (acil transferasa)

12 Remover el grupo fosfato del glicerol-3-fosfato (fosfatidico fosfatasa) formando;1,2 diacilglicerol
Unión del diacilglicerol a una tercera molécula de acil-CoA (acil transferasa)

13 METABOLISMO LIPIDICO LIPOLISIS
Degradación de los triacilgliceroles Un hombre de 70Kg puede almacenar en promedio unos 15 Kg de triacilgliceridos (12 semanas) Glucógeno hepático ;12 horas Triacilgliceridos poseen cerca del 50% de la energía utilizada por algunos tejidos como el tejido adiposo y cardiaco Respuesta: Ejercicio vigoroso Ayuno Respuesta a la agresión

14 METABOLISMO LIPIDICO LIPOLISIS
Glucagon/adrenalina Unión a receptores específicos de la membrana plasmática de los adipositos Elevación del cAMP citosolico Activación de la triacilglicerollipasa(lipasa sensible a las hormomas) Aumento de la velocidad de hidrólisis de los triacilgliceroles Productos de La lipólisis ( liberan a la sangre): Ácidos grasos glicerol

15

16 METABOLISMO LIPIDICO TRANSPORTE DE ACIDOS GRASOS
Transporte a la membrana plasmática del adiposito Unión de ácidos grasos + albumina:transporte a los tejidos donde se oxidan para formar energía Transporte de los ácidos grasos al interior de la célula por una proteína de la membrana plasmática ligado al transporte activo de sodio Transporte a su destino (mitocondrias, retículo endoplasmico) de lo cual son responsables proteínas de unión a ácidos grasos

17 METABOLISMO LIPIDICO DEGRADACION DE LOS ACIDOS GRASOS PARA OBTENER ENERGIA
Beta-oxidación : Se separan en forma secuencial fragmentos de dos carbonos, de las moléculas de acil-CoA empezando por el extremo carboxilo La cadena se rompe entre los átomos carbono alfa(2) y beta( 3) Las unidades de dos carbonos formadas son acetil-CoA Alfa -oxidación: La cadena del ácido graso se acorta un carbono por una descarboxilacion oxidativa a pasos w -oxidación: la oxidación del carbono mas alejado del grupo carboxilo

18 METABOLISMO LIPIDICO BETA OXIDACION
Se produce principalmente dentro de las mitocondrias y en los peroxisomas Dos procesos previos a la beta oxidación: Activación del ácido graso El ácido graso se activa en una reacción con ATP + CoASH (acil-CoA sintetasa localizada en membrana mitocondrial externa,reticulo endoplasmico, peroxisomas) Entrada del ácido graso activado a la mitocondria

19

20 METABOLISMO LIPIDICO BETA OXIDACION ENTRADA DEL ACIDO GRASO ACTIVADO A LA MITOCONDRIA
Pasos: Formación de una molécula intermedia; acil-carnitina Acil-CoA+carnitina --- acilcarnitina; reacción catalizada por la carnitin-acetiltransferasa I ( membrana externa de la mitocondria) Transporte de la molécula de acilcarnitina a través de la membrana por difusión facilitada Transportador de acilcarnitina (carnitina-acilcarnitina translocasa) En la matriz mitocondrial la acetilcarnitina se convierte nuevamente en acil-CoA, se libera la carnitina y la acil-carnitina (catalizada por la carnitin acil transferasa II )

21

22 METABOLISMO LIPIDICO CICLO BETA OXIDACION ESPIRAL DE BETA OXIDACION
Pasos (enzimas “ acido graso oxidasa” ) Remoción de dos átomos de hidrogeno de los átomos de carbono 2 (alfa) y 3 ( beta) en una reacción catalizada por acilCoAdeshidrogenasa ( membrana mitocondrial interna o matriz mitocondrial) Requiere de FAD Producto final trans-alfa,beta-emoil-Coa

23 METABOLISMO LIPIDICO CICLO BETA OXIDACION
Pasos ( enzimas “acido graso oxidasa) Hidratación del doble enlace entre los carbonos alfa y beta Lo cataliza la enoilCoA hidratasa El carbono beta se encuentra hidroxilado El producto es el beta-hidroxiacil-CoA

24 METABOLISMO LIPIDICO CICLO BETA OXIDACION
Pasos (enzima “ acido graso oxidasa ”) Se oxida el grupo hidroxilo del carbono beta Es catalizado por la enzima ; Beta-hidroxiacilCoaA deshidrogenasa El producto ;beta-cetoacil-CoA

25 METABOLISMO LIPIDICO CICLO BETA OXIDACION
Pasos ( enzima “acido graso-oxidasa) Rotura tiólica: La tiolasa cataliza la rotura del enlace del carbono Alfa-carbono Beta La enzima beta-cetoacil-CoA tiolasa Se produce una molécula de acetil-CoA Y una acil-CoA

26

27 METABOLISMO LIPIDICO CICLIO BETA OXIDACION
Moléculas de acetil-CoA producidas por la oxidación de ácidos grasos; Se convierten en el ciclo del ácido cítrico en CO2 Y H2O Se utilizan en la síntesis de isoprenoides

28 METABOLISMO LIPIDICO OXIDACION DE UN ACIDO GRASO
La oxidación aerobia de un ácido graso genera un gran numero de moléculas de ATP Oxidación de la palmitoil-CoA : 7 FADH x 1.5 ATP/FADH ATP 7 NADH x 2.5 ATP/NADH ATP 8 acetilCoA x 10 ATP/acetilCoA 8O ATP La formación de palmitoil-Coa a partir de ácido palmitico utiliza dos equivalentes de ATP La síntesis neta de ATP por molécula de palmitoil-Coa es de 106 moléculas de ATP

29

30 CUERPOS CETONICOS Los cuerpos cetonicos :
Acetoacetato, hidroxiburtirato y acetona, Son sustancias que se producen a partir de la acetilCoA en las mitocondrias del tejido hepático cuando la velocidad de la Beta oxidación supera a la velocidad de Oxidación de la acetil CoA en el ciclo de Krebs En condiciones de alta oxidación de ácidos grasos; ayuno e inanicion,diabetes

31 CUERPOS CETONICOS EN CONDICIONES DE AYUNO
Estos compuestos, que se pueden distribuir a través del sistema circulatorio por todos Los tejidos, sirven como fuente de energía Para el corazon,el musculo, e incluso en Ayuno prolongado pueden ser utilizados por El cerebro como fuente de energía alternativa a la glucosa

32 METABOLISMO LIPIDICO CUERPOS CETONICOS
Cetogenesis; las moléculas de acetil- CoA se convierten en (cuerpos cetónicos Acetoacetato (mas importante) Beta –hidroxibutirato (mas importante) Acetona (no puede ser oxidada para producir energía, se excreta por pulmones y orina) CETOSIS; CUANDO LA CONCENTRACION DE DE ESTAS MOLECULAS ESTA ELEVADA

33 CETOGENESIS Consiste en la condensación de dos moléculas de acetilo Coa por una tiolasa formando;acetoacetilCoA La fusión de la acetoacetilCoA mas una nueva Molécula de acetilCoA por la enzima Hidroximetilglutaramil CoA sintasa, originando Hidroximetilglutaramil CoA (HMG CoA) El HMG CoA se escinde en acetil CoA y en Acetato por la acción de la HMG CoA liasa El acetato es el primer cuerpo cetonico y el precursor de los demás cuerpos cetonicos

34 CETOGENESIS Por reducción del acetoacetato se origina el Hidroxibutirato, en una reacción catalizada Por la hidroxibutirato deshidrogenasa Por descarboxilacion de el acetoacetato se forma la acetona

35 UTILIZACION DE LOS CUERPOS CETONICOS
LOS CUERPOS CETONICOS QUE SON ASIMILADOS POR LOS TEJIDOS EXTRAHEPATICOS SE UTILIZAN PARA PRODUCIR MOLECULAS DE ACETILCoA QUE SERAN DEGRADAS EN EL CICLO DE KREBS LA ACETONA, DEBIDO A QUE HA PERDIDO UN ATOMO DE CARBONO,SE SUELE APROVECHAR EN LACTATO VIA FORMACION DE PROPANODIOL O SE PUEDE ROMPER ORIGINANDO ACIDO FORMICO Y ACIDO ACETICO

36

37 METABOLISMO LIPIDICO CUERPOS CETONICOS
Tejidos que utilizan cuerpos cetónicos : Músculo cardiaco (condiciones normales) Músculo esquelético ( condiciones normales) Cerebro ( inanición prolongada) El hígado no tiene la enzima beta-cetoacido-CoA transferasa,no puede utilizar como fuente de energía los cuerpos cetónicos)

38 CETOACIDOSIS Un importante incremento de los niveles de Cuerpos cetonicos en sangre pueden Originar lo que se conoce ;cetoacidosis La cetoacidosis diabética; que es una forma severa y especifica de acidosis metabólica es generada por una deficiencia absoluta de insulina y un incremento de los niveles de glucagon y cortisol

39 METABOLISMO LIPIDICO BIOSINTESIS DE LOS ACIDOS GRASOS LIPOGENESIS
El hígado es el principal lugar ; citoplasma (SISTEMA EXTRAMITOCONDRIAL) Alimentación con pocas grasas y/o muchos hidratos de carbono o proteínas Cuando la concentración mitocondrial de citrato es suficientemente elevada en el citoplasma donde se fragmenta para formar Acetil-CoA y oxalocetato Cantidades grandes de NADPH La glucosa es el principal sustrato La acetil-CoA es el sustrato inmediato El palmitato libre es el producto final

40

41 TRANSPORTE DE UNIDADES ACETILO Y EQUIVALENTES REDUCTORES EN LA SINTESIS DE ACIACIDOS GRASSOS
Dado que la acetil-CoA se genera en la matriz mitocondrial, debe de tranportarse al citosol para su uso en la sintesis de acidos grasos la acetil –CoA no puede atravesar la membrana mitocondrial interna. Se utiliza un sistema de lanzadera

42

43 SINTESIS DE ACIDOS GRASOS
Cuatro etapas catalizada por un solo Complejo multienzimatico: Acido graso sintasa La condensación La primera reducción La deshidratación La segunda reducción

44 METABOLISMO LIPIDICO BIOSINTECSIS DE AIDOS GRASOS
Los ácidos grasos se construyen por la adición secuencial de grupos de dos carbonos que suministra la malonil-CoA Loa ácidos grasos saturados que contienen hasta 16 átomos de carbono (palmitato) se ensamblan en el citoplasma a partir de la acetil- CoA EL producto (palmitoil-CoA) puede utilizarse en la síntesis de otra clase de lípidos El acido palmítico se libera por una tioesterasa

45

46 METABOLISMO LIPIDICO LIPOGENESIS
La síntesis de los ácidos grasos comienza con la carboxilacion irreversible de la acetil-CoA para formar malonil-CoA Reacción catalizada por la acetil-CoA carboxilasa y es el paso limitante de la velocidad de síntesis de los ácidos grasos Las reacciones restantes de la síntesis de ácidos grasos tiene lugar en el complejo multienzimatico ;ácido graso sintasa (AGS) La AGS solo puede sintetizar ácidos grasos de un máximo de 16 carbonos Las células hepáticas de animales solo pueden sintetizar ácidos grasos monosaturados

47 LIPOGENESIS Para la síntesis de un acido graso de 16
Carbonos como el acido palmítico se Necesitan: 8 moléculas de acetil-CoA 7 moléculas de HCO3- 14 moléculas de ( NADPH+H)

48 LIPOGENESIS La formación de siete moléculas De malonil-CoA se representa en la Siguiente ecuación; 7 acetilCoA +7 HCO3+7 ATP 7 malonil-CoA + 7 ADP +7Pi

49 METABOLISMO LIPIDICO LIPOGENESIS
Elongación de ácidos grasos: ( elongasas) Se realiza en el retículo endoplasmico Alarga la cadena de la acil-CoA de grasas saturadas e insaturadas (de C 10 hacia arriba) Por dos carbonos usando malonil CoA como donador de acetilo y NADPH como reductor La adición de grupos acetilo es catalizado por la ácido grasa elongasa del retículo endoplasmico Desaturacion de ácidos grasos: (DESATURASAS) La formación de ácidos grasos monosaturados como el palmitoil 16:1/A9 y el ácido oleico 18:1/A9 requiere de la enzima acil-CoA desaturasa

50 METABOLISMO LIPIDICO REGULACION
Glucagon/adrenalina: Fosforilan enzimas lipasa sensible a las hormonas de los adipositos Catalizan la hidrólisis de los triacilgliceroles liberan ácidos grasos a la sangre la acetil-CoA carboxilasa se inhibe por el glucagon La malonil-CoA inhibe la actividad de la carnitina aciltransferasa I Principal paso regulador en la biosíntesis de ácidos grasos; la acetil-CoA carboxilasa; activada por citrato e inhibida por la palmitoil- CoA

51 METABOLISMO LIPIDICO REGULACION
Insulina: Estimula la lipogenesis Estimula la fosforilación de la acetil-CoA carboxilasa Aumenta la actividad de la citrato liasa Incrementa el transporte de glucosa hacia la célula Aumenta la disponibilidad de piruvato para la síntesis de ácidos grasos Aumenta la disponibilidad de glicerol-3-fosfato para la esterificacion de ácidos grasos recién formados Inhibe la lipólisis por la inhibición de la activación de la proteína quinasa Disminuye la concentración de ácidos grasos libres plasmáticos Desfosforilacion de lipasa sensible a las hormonas