PANORAMA DEL METABOLISMO DE LIPIDOS

RUTAS METABOLICAS DE LOS LIPIDOS Depósitos corporales Tejido adiposo Triglicéridos Ácidos Grasos Ácidos grasos de la dieta Absorción intestinal Ácido graso ligado a la albúmina + Triglicéridos en lipoproteínas Cuerpos cetónicos Transporte por la sangre Depósito Reserva Triglicéridos Ácido graso Prostaglandina Cuerpos cetónicos Acetil-CoA HMG-CoA Lípidos complejos Esteroles Ciclo de Krebs Cadena respiratoria Fosforilación oxidativa ATP Catabolismo de Glúcidos y Aminoácidos HMG-CoA = Hidroximetilglutaril-Coenzima A

RUTAS METABOLICAS DE LOS LIPIDOS SINTESIS DE ACIDOS GRASOS BETA OXIDACION LIPOGENESIS LIPOLISIS CETOGENESIS CETOLISIS COLESTEROGENESIS

METABOLISMO DE TRIACILGLICERIDOS ATP LHS Absorción

Ubicación celular de algunas vías metabólica de los lípidos RETICULO ENDOPLASMATICO Síntesis de fosfolípidos Elongación de ácidos grasos Síntesis de esteroles Desaturación de ácidos grasos CITOSOL Síntesis de ácidos grasos Síntesis de esteroles MITOCONDRIA Oxidación de ácidos grasos Síntesis de cuerpos cetónicos Elongación de ácidos grasos Producción de acetil-CoA

LIPOGENESIS ESTERIFICACION EN TEJIDO ADIPOSO GLUCOLISIS Ácido graso Ácido graso-CoA Triglicérido Glucosa Glicerol-3-P

LIPOLISIS Hidrólisis de trigliceridos para dar ácidos grasos libres y glicerol. Estimulado por las hormonas GLUGAGON, CATECOLAMINAS, GH, HORMONAS TIROIDEAS, CORTISOL Los ácidos grasos y el glicerol son liberados al torrente sanguíneo Glicerol se degrada en el citosol y entra en ruta de glicólisis.

LIPOLISIS TG TORRENTE SANGUINEO CATECOLAMINAS TEJIDOS GLUCAGON TEJIDO ADIPOSO TG FA GLICEROL HORMONA SENSIBLE A LIPASA P GLUCAGON AMPc PKA CATECOLAMINAS TEJIDOS PERIFERICOS OXIDACION HIGADO FORMACION DE CUERPOS CETONICOS GLUCOLISIS

LIPOLISIS Torrente sanguíneo Hormona Adiposito Receptor Acido Graso Adenil ciclassa Triglicerido lipasa Acido Graso La epinefrina y el glucagon, excretadas en respuesta a bajos niveles de azúcar en sangre, activa la adenil ciclasa de los adipositos la cual induce al AMPc para que se lleve a cabo la hidrólisis de los trigliceridos. Los Ac grasos liberados viajan por el torrente sanguíneo con la albúmina del suero hasta el tejido diana donde son utilizados como combustible. Albumina del suero Glicerol Beta-Oxidación ciclo de krebs Músculo

LIPOLISIS Hormona Ácido Graso Transportado Albúmina del suero Adenil ciclassa Ácido Graso Transportado Beta-Oxidación ciclo de krebs Albúmina del suero Acido Graso Adiposito Músculo Torrente sanguíneo

Control Hormonal I. Control Hormonal con Glucagon a. Disminuye la síntesis de ácidos grasos b. Incrementa la gluconeogenesis c. Incrementa la movilización del almacenamiento de ácidos grasos (lipólisis, beta-oxidación) II. Control Hormonal con Insulina a. Incrementa la síntesis de ácidos grasos b. Disminuye la gluconeogenesis c. Disminuye la movilización del almacenamiento de ácidos grasos (lipólisis, beta-oxidación)

Beta-Oxidación Acidos Grasos

Beta-oxidación Es una vía catabólica en la cual los los ácidos grasos son oxidados a acetil-CoA con la finalidad de obtener energía LOCALIZACIÓN TISULAR: Hígado, riñón, tejido adiposo, músculo esquelético; corazón; suprarrenales. LOCALIZACIÓN CELULAR: Matriz mitocondrial.

Activación del ácido graso a Acil-CoA Beta-oxidación Activación del ácido graso a Acil-CoA Ácido graso Ácido graso-adenilado Acil-CoA Actil graso-CoA sintetasa Pirofosfato ÁTP Citosol Consumo de 2 ATP

Beta-oxidación MATRIZ MITOCONDRIAL Transporte de ácidos grasos al interior de la mitocondria ESPACIO INTERMEMBRANA Acil-Carnitíntransferasa II Carnitina H SCoA H Car SCoA C O Carnitin translocasa Acil-Carnitíntransferasa I

COOH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 Beta-oxidación COOH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 Esta vía se ocupa de la degradación de pares de átomos de carbonos a partir de ACIDOS GRASOS de cadena larga para producir: NADH (pasa a la cadena de electrones para producir 2,5 ATP) FADH (pasa a la cadena de electrones para producir 1,5 ATP) Acetil Co A que entra al ciclo de Krebs (para producir 3NADH,1 FADH y 1GTP)

Beta-oxidación de los ácidos grasos: primer ciclo MITOCONDRIA Palmitoil-CoA Acil-CoA Deshidrogenasa Trans-∆2-Enoil-CoA Enoil-CoA Hidratasa MITOCONDRIA L- β-Hidroxi-acil-CoA β-hidroxiacil-CoA Deshidrogenasa β-cetoacil-CoA Acil-CoA Acetiltransferasa (Tiolasa) (C14) Acil-CoA Acetil-CoA

Beta-oxidación

De Ácidos grasos de número par de átomos de carbonos Beta-oxidación Producto De Ácidos grasos de número par de átomos de carbonos Número de acetil-CoA = Número de carbonos ÷ 2 Número de FADH2 y de NADH = número de acetil-CoA – 1 Ejemplo: ácido palmítico (16C) 16/2 = 8 acetil-CoA 8 -1 = 7 FADH2 8 -1 = 7 NADH Se utiliza dos ATP en la activación del ácido graso.

De Ácidos grasos de número par de átomos de carbonos Beta-oxidación De Ácidos grasos de número par de átomos de carbonos Ecuación química Reactantes Productos Palmitil-CoA + 7CoA + 7FAD + 7NAD+ + 7H2O 8 Acetil-CoA + 7FADH2 + 7NADH + 7H+ ácido palmítico 16C Ciclos sucesivos hasta la degración completa del palmitato a Acetil-CoA

De Ácidos grasos de número par de átomos de carbonos Beta-oxidación De Ácidos grasos de número par de átomos de carbonos Rendimiento energético del ácido palmítico Palmitil-CoA + 7CoA + 7FAD + 7NAD+ + 7H2O 8 Acetil-CoA + 7FADH2 + 7NADH + 7H+ 8 Acetyl-CoA 80 ATP + 7 FADH2 10,5 ATP 7 NADH + 7H+ 17,5 ATP - 108,0 ATP 2 ATP 106 ATP Por cada Acetil-CoA en Ciclo de Krebs, se produce: 3NADH + 1 FADH2 + 1 GTP Palmitoil-CoA + 23O2+ + 106 Pi + 106 ADP CoA + 106ATP + 16CO2 +23H2O

Ciclo del ácido Cítrico Acetil.CoA Citrato Isocitrato α-Cetoglutarato Succinil-CoA Succinato Fumarato Malato Oxalacetato Ciclo del ácido Cítrico Ciclo de Krebs FADH2 FAD Matrix Espacio intermembrana Succinato Fumarato Cadena Respiratoria

Biosíntesis de Acidos Grasos

Biosíntesis de Ácidos Grasos ¿Cuando ocurre? Los restos de acetil-CoA provenientes de la degradación de glucosa, de las cadenas carbonadas de algunos a.a. o de la β-oxidación, pueden utilizarse para sintetizar nuevos ácidos grasos. Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados como grasa de depósito (trigricèridos). La síntesis de ac. Grasos de hasta 16 C ocurre en el citoplasma y se conoce como SINTESIS DE NOVO. La elongación de ac. Grasos preexistentes se realiza en las mitocondrias.

Biosíntesis de Ácidos Grasos SINTESIS DE NOVO (SINTESIS CITOPLASMÁTICA DE AC. GRASOS) Los ac. grasos se sintetizan en el citosol a partir de acetil-CoA que se produce en la mitocondria, por lo tanto es necesario que los acetil-CoA sean transportados de las mitocondrias al citosol. La membrana mitocondrial interna es impermeable a acetil-CoA. Por tanto, la manera en que salen es como CITRATO mediante un transportador..

Malato-α-cetoglutarato Glucosa Transportador de tricarboxilato Piruvato Síntesis de Ác. Grasos CoA-SH CoA-SH Citrato Citrato Acetil-CoA ATP ADP + Pi Amino ácidos Citrato liasa Citrato sintasa Acetil-CoA Oxalacetato Oxalacetato NADH + H+ NADH Malato deshidrogenasa Malato deshidrogenasa NAD NAD Malato Malato Transportador Malato-α-cetoglutarato ADP + Pi NADP+ Enzima Málica Piruvato Carboxilasa ATP NADPH + H+ CO2 Piruvato Transportador de Piruvato Piruvato CO2 Matriz Citosol

SINTESIS DE ACIDOS GRASOS Formación de Ácidos grasos a partir del ACETIL Co A a nivel celular ocurre en el CITOSOL A nivel tisular se lleva a cabo principalmente en el HIGADO a partir de CARBOHIDRATOS. El crecimiento de la cadena de carbono es catalizado por un COMPLEJO ENZIMATICO (SINTETASA DE ACIDOS GRASOS)

1)Formación de malonil-CoA Es una carboxilación que requiere HCO3- como fuente de CO2. Cataliza: acetil-CoA carboxilasa que usa BIOTINA como coenzima. Es el principal sitio de regulación de la síntesis de ac. Grasos.

2)Reacciones de la acido graso sintetasa Cataliza la síntesis de ac. Grasos de hasta 16 C. Formada por 2 subunidades, cada una con 3 dominios: Dominio 1: ingreso de sustratos y unidad de condensación. Contiene 3 enzimas: Acetil transferasa (AT) Malonil transferasa (MT) Enzima condensante (KS) con resto de Cys. Dominio 2: unidad de reducción. Contiene 3 enzimas: Cetoacil reductasa (KR) Hidroxiacil deshidratasa (HD) Enoil reductasa (ER) Posee la porción transportadora de acilos (ACP). Dominio 3: liberación de ácidos grasos. Posee la enzima: Deacilasa.

2)Reacciones de la acido graso sintetasa Una molécula de acetil-CoA ingresa y la acetil transferasa (AT) transfiere el resto acetilo al sitio activo de la enzima condensante (KS).

2)Reacciones de la acido graso sintetasa El malonil-CoA formado ingresa y se une a la Proteína Transportadora de Acilos (ACP) por acción de la malonil transferasa (MT).

2)Reacciones de la acido graso sintetasa El carboxilo libre del malonilo se separa como CO2. Se produce la unión de acetilo y malonilo catalizada por la enzima condensante (KS) para formar ceto-acil ACP. Se libera el acetilo de la enzima condensante.

2)Reacciones de la acido graso sintetasa El ceto-acil ACP formado se reduce a hidroxi-acil ACP por acción de la ceto-acil reductasa (KR).

2)Reacciones de la acido graso sintetasa Se pierde una molécula de agua, reacción catalizada por la hidroxi acil deshidratasa (HD).

Biosíntesis de Ácidos Grasos 2)Reacciones de la acido graso sintetasa El compuesto insaturado es hidrogenado por acción de la enoil reductasa (ER).

Biosíntesis de Ácidos Grasos 2)Reacciones de la acido graso sintetasa La cadena en elongación unida a la ACP es translocada al residuo a la enzima condensante (KS). La ACP queda libre para la unión de otro malonilo comenzando un nuevo ciclo. El ciclo se repite hasta llegar a ac. Grasos de 16 C. Los H necesarios para las reducciones provienen de NADPH que se obtiene en la vía de las pentosas y en menor cantidad por la enzima málica que convierte el piruvato en malato para su salida al citosol (transporte de acetilos)

Biosíntesis de Ácidos Grasos 2)Reacciones de la acido graso sintetasa RESUMEN

Biosíntesis de Ácidos Grasos Ecuaciones químicas de la síntesis del ác. Palmítico (16C) Ecuación de síntesis de malonil-CoA: 7 acetil-CoA + 7CO2 + 7 ATP 7 malonil-CoA + 7 ADP + 7 Pi + Ecuación de condensación y oxido reducción: acetil-CoA + 7malonil-CoA + 14NADPH + 14H palmitato +7CO2+ 8CoA + 14NADP + 6H2O Ecuación general: 8acetil-CoA + 7ATP + 14NADPH + 14H palmitato + 6H2O + 7ADP + 7Pi + 14NADP

CUERPOS CETONICOS

Cuerpos cetónicos Cuando existe exceso de Acetil-CoA en la mitocondria del hígado es convertido en cuerpo cetónico Los cuerpos cetónicos son: β-Hidroxibutirato, Acetoacetato y Acetato Son ácidos que pueden disminuir el pH de la sangre dando lugar a una cetosis, Durante el ayuno severo pueden ser utilizados como combustible para el cerebro. Solo se usan como fuente de energía en situaciones metabólicas especiales. Ej: Diabetes, ayuno prolongado. CETOGÉNESIS CETÓLISIS

Cetogénesis Es la síntesis de cuerpos cetónicos, a partir de un aumento en la oxidación de ácidos grasos; ellos son: el acetoacetato; el β-hidroxibutirato y acetato… LOCALIZACIÓN TISULAR: Hígado (Exclusivamente) LOCALIZACIÓN CELULAR: Matriz mitocondrial FINALIDAD: Exportar energía química..

Cetogénesis Ocurre en HÍGADO Acetoacetato 42

Cetólisis Es la degradación de cuerpos cetónicos, que son utilizados por los tejidos como fuente de energía LOCALIZACIÓN TISULAR: Músculo esquelético, cardíaco, riñón…. LOCALIZACIÓN CELULAR; MATRIZ MITOCONDRIAL

Cetólisis Ocurre en tejidos EXTRA-HEPÁTICOS 44

CUERPOS CETONICOS + ACETOACETATO CK PULMON HIGADO MITOCONDRIA TORRENTE SANGUINEO TEJIDOS PERIFERICOS ACETOACETATO + ACETOACETATO ACETOACETATO 3  HIDROXIBUTIRATO SUCCINATO TIOTRANSFERASA ACETONA 3  HIBROXIBUTIRATO ACETOACETIL Co A ACETIL Co A CK PULMON

FIN

DIOS más visible su poder más cierto. Es puerta de luz un libro abierto; entra por ella joven y te aseguro que para ti será en el futuro DIOS más visible su poder más cierto. El ignorante vive en el desierto donde el agua es poca y el aire impuro un grano detiene el pie inseguro camina tropezando, vive muerto. En esta de tu edad abril florido, recibe el corazón las impresiones como la cera el toque de la mano; ESTUDIA y no serás cuando crecido ni el juguete vulgar de las pasiones ni el esclavo a servir de los tiranos.

Libro de Josué Capitulo 1 Solamente esfuérzate y sé muy valiente, para cuidar de hacer conforme a toda la ley que mi siervo Moisés te mandó; no te a partes de ella ni a diestra ni a siniestra, para que seas prosperado en todas las cosas que emprendas. Nunca se apartará de tu boca este libro de la ley, sino que de día y de noche meditaras en él, para que guardes y hagas conforme a todo lo que en él está escrito; porque entonces harás prosperar tu camino y todo te saldrá bien. Mira que te mando que te esfuerces y seas valiente; no temas ni desmayes, porque Jehová tu Dios estará contigo en donde quiera que vayas.