METABOLISMO DE LÍPIDOS Transporte de lípidos LIPOPROTEÍNAS

PROCESO DIGESTIVO DE LOS LÍPIDOS Lípidos dietarios: triacilgliceroles (más abundantes), fosfolípidos, colesterol, ésteres de colesterol y vitaminas liposolubles. El proceso es favorecido por las sales biliares: mantienen los lípidos en pequeñas micelas en suspensión en el medio acuoso del contenido intestinal y aumentan la superficie de ataque de las enzimas hidrolíticas.

TRIACLIGLICEROLES Lipasa salival: acción insignificante en ser humano. Lipasa gástrica: enzima no afectada por la pepsina ni el pH, digieren entre el 10 y el 30% de lípidos dietarios (actividad no esencial) Lipasa pancreática: es volcada al intestino. Su actividad es favorecida por las sales biliares y de un péptido llamado colipasa que “abre” la superficie formada por las sales biliares. Los productos finales de la digestión de triacilgliceroles son ácidos grasos libres y 2-monoacilglicerol

FOSFOLÍPIDOS Las micelas formadas por fosfolípidos y sales biliares son hidrolizadas por la fosfolipasa A2, para dar como resultado lisofosfolípido y ácido graso libre. Los lisofosfolípidos son degradados por esterasas y fosfatasas.

ÉSTERES DE COLESTEROL Son escindidos en colesterol libre y ácido graso por la colesterol esterasa, enzima que también hidroliza triacilgliceroles (esterasa inespecífica). Su actividad depende de la presencia de sales biliares.

DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN

ABSORCIÓN

Intestino delgado (Enz.Hidrol.Panc.) Hígado Estómago Vesícula Sales biliares Páncreas Intestino delgado (Enz.Hidrol.Panc.) Triglicéridos transportados por VLDL Triglicéridos transportados/ Quilomicrones Tejido adiposo Tejido adiposo Ac. grasos/ albúmina Músculo Hígado Corazón

ESTRUCTURA DE UNA LIPOPROTEINA Proteína Fosfolípidos Colesterol Esteres de Colesterol Triacilglicéridos

Clases de Lipoproteínas Tipo Lípido principal transportado Quilomicrones Triglicéridos (intestinales) VLDL Triglicéridos (del hígado) LDL Colesterol esterificado (CE) HDL Colesterol

ESTRUCTURA DE UN QUILOMICRON Apolipoproteinas Fosfolípidos Triglicéridos y Esteres de colesterol Colesterol

TG endógenos TG exógenos Suero normal Suero lipémico Suero con quilomicrones

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LIPOPROTEIN LIPASA (LPL) Lecitin Colesterol Acil Transferasa (LCAT) Enzimas que intervienen en el Metabolismo de las lipoproteínas plasmáticas Pared de Cél. endoteliales LIPOPROTEIN LIPASA (LPL) + Apo CII LIPASA HEPATICA (LH) Sinusoides hepáticos HDL Lecitin Colesterol Acil Transferasa (LCAT) + Apo AI

METABOLISMO DEL TEJIDO ADIPOSO. REGULACIÓN

DEGRADACIÓN DE LÍPIDOS β-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: Activación del ácido graso (requiere energía en forma de ATP) Transporte al interior de la mitocondria

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)

B- hidroxi-trimetil amonio-butirato contratransportador

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.

BETA OXIDACIÓN

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

PRODUCCIÓN DE ATP EN LA BETA- OXIDACIÓN 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

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)

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.

UTILIZACIÓN DE LOS CUERPOS CETÓNICOS Ocurre en tejidos EXTRAHEPÁTICOS Los tejidos extrahepáticos utilizan cuerpos cetónicos como fuente de energía. Acetil CoA dentro de la célula ingresa al ciclo de Krebs para obtener energía. Ausente en hígado

METABOLISMO DE LIPIDOS Biosíntesis de ácidos grasos saturados. Complejo multienzimático: Acido graso sintasa. Regulación hormonal Requerimientos energéticos.

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.

Características generales de la Biosíntesis de ácidos grasos Es muy activa en hígado, tejido adiposo, glándula mamaria 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

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

SALIDA DE ACETILOS DE LA MITOCONDRIA AL CITOSOL LANZADERA DE CITRATO ATP Citrato sintasa Citrato liasa Biotina

Etapas de la Síntesis de Ac. Grasos Comprende: Formación de malonil-CoA. Reacciones catalizadas por el complejo multienzimático de la Ácido graso sintasa.

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

Esquema Complejo ácido graso sintasa Hidratasa Acetil Transacilasa Malonil Transacilasa Enoil reductasa Tioesterasa Cetoacil sintasa Cetoacil reductasa ACP Subunidad I  4´Fosfo panteteína  Cisteína   SH SH SH SH   4´Fosfo panteteína Cisteína   Subunidad II Cetoacil sintasa ACP Acetil Transacilasa Tioesterasa Malonil Transacilasa Hidratasa Cetoacil reductasa Enoil reductasa

Síntesis de ácidos grasos

REGULACION DE LA BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS + Citrato Alostérica Covalente Transcripción génica: - Palmitil-CoA Acetil-CoA carboxilasa + Insulina - Glucagón, Adrenalina A.G. poliinsaturados -

COLESTEROL ESTRUCTURA

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)

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.

CATABOLISMO El organismo no posee enzimas para degradar el núcleo cíclico del colesterol. En hígado, colesterol se transforma en ácidos biliares.

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.