QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. BOLILLA 7 (Ing. en Alim.):Metabolismo de lípidos. Digestión y absorción. Rol como nutrientes. Resíntesis intestinal de triglicéridos. Transporte de lípidos. Rol de las lipoproteínas. Composición química y funciones. Oxidación de ácidos grasos saturados. Carnitina. Activación, beta oxidación, distintas etapas. Oxidación de los ácidos grasos insaturados y con numero impar de átomos de carbono. Balance energético. Formación de cuerpos cetónicos. Oxidación peroxisómica de ácidos grasos. Biosíntesis de ácidos grasos saturados. Acido graso sintetasa. Regulación. Síntesis de ácidos grasos insaturados. Acidos grasos esenciales. Biosíntesis de triglicéridos y fosfoglicéridos. Síntesis de colesterol: Generalidades. El colesterol como precursor de otros compuestos de importancia biológica. BOLILLA 7 (Lic. en Biol. Molec.): METABOLISMO DE LIPIDOS. Biosíntesis de ácidos grados saturados. Complejo multienzimático: Acido graso sintetasa. Regulación hormonal. Requerimiento energético. Elongación de los ácidos grasos. Desaturación de ácidos grasos. Acidos grasos esenciales. Eicosanoides: Prostaglandinas. Tromboxanos. Leucotrienos. Precursores. Generalidades de la síntesis. Aspectos clínicos. Biosíntesis de triglicéridos y fosfoglicéridos: precursores y enzimas. Metabolismo de colesterol. Regulación. Excreción. Relación con procesos patológicos. Biosíntesis y degradación de ácidos biliares. Funciones. Aspectos clínicos. Integración del metabolismo de carbohidratos y lípidos.

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Funciones de los lípidos QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Funciones de los lípidos Fuente de reserva energética (Trigliceridos) Componentes de membranas (Fosfolipidos y colesterol) Reguladores Biológicos (hormonas esteroideas) Pigmentos (retinol, carotenos) Cofactores (vitamina K) Detergentes (ácidos biliares) Transportadores (dolicoles) Mensajeros celulares (eicosanoides, derivados de fosfatidil inositol) Ancladores de proteínas

Fosfolípidos (Fosfoglicéridos) H

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Funciones de los Fosfolípidos QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Funciones de los Fosfolípidos Los fosfolípidos se encuentran presentes principalmente en las membranas biológicas, cumplen funciones vitales en la célula: Regulando la permeabilidad celular Interviniendo en la solubilización de compuestos poco polares En el proceso de coagulación sanguínea Formando parte de la vaina de mielina de neuronas y de partículas transportadoras de electrones. Participando en las vías de señalización celular. Etc. 6

QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Las enzimas de la síntesis de FL se encuentran insertas en las membranas del RE 7

Síntesis de Fosfolípidos QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Síntesis de Fosfolípidos Estrategia 1 1,2-diacilglicerol es activado con CDP Estrategia 2 El grupo polar es activado con CDP Transferasa Ej. PCol y PEta en animales superiores Ej. PSer en bacterias y levaduras

Síntesis de Fosfolípidos QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Síntesis de Fosfolípidos ADP Estrategia 2 1B. Síntesis de fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina. (Cefalina) (Lecitina)

Chocolates, helados, dulces, margarinas SOJA HUEVO Emulsionante Mayonesas, salsas, aliños para ensaladas

Fosfatidiletanolamina QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Síntesis de Fosfolípidos 1B. Síntesis de fosfatidilcolina a partir de fosfatidiletanolamina. Fosfatidiletanolamina metil transferasa

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Síntesis de Fosfolípidos QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Síntesis de Fosfolípidos Estrategia 1

Proporción lipídica en las membranas celulares QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Proporción lipídica en las membranas celulares de los hepatocitos Membrana Plasmática Mitocondrial interna externa Lisosomal Nuclear RE rugoso RE liso

COLESTEROL Aporte exógeno: dieta habitual 300 mg col./día. QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. COLESTEROL Aporte exógeno: dieta habitual 300 mg col./día. Síntesis endógena: 1 g col./día. ~ 50% se sintetiza en hígado ~ 50% se sintetiza en intestino, gónadas, glándulas suprarrenales, piel, músculo y tej. adiposo.

COLESTEROL QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Los C negros derivan del grupo metilo del acetato. Los C rojos derivan del carboxilo del acetato.

Estructura del colesterol y su orientación en la bicapa lipidica de las membranas celulares

Biosíntesis de Colesterol (fases principales) QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Biosíntesis de Colesterol (fases principales) 1- Condensación de acetatos para formar mevalonato. 2- Conversión de mevalonato en unidades de isopreno activado. 4- Ciclación del escualeno para dar lugar al Colesterol. 3- Polimerización de las unidades de isopreno para dar lugar al escualeno.

Biosíntesis de Colesterol QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Biosíntesis de Colesterol (fase limitante) HMG-CoA reductasa Hidroxi Metil Glutaril-CoA (HMG-CoA) sintasa Tiolasa 1- Condensación de acetatos para formar mevalonato. Enzima reguladora Cuerpos cetónicos

2- Formación de isoprenoides activados QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. 2- Formación de isoprenoides activados Mevalonato quinasa Fosfomevalonato quinasa A partir de MEVALONATO se pueden obtener unidades de ISOPRENOS ACTIVADOS, con gasto de 3 ATP. Descarboxilasa Descarboxilasa Isomerasa

3- Polimerización de los isoprenos activados QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. 3- Polimerización de los isoprenos activados Los isoprenos activados reaccionan entre sí para formar ISOPRENOIDES de: -10 C: GERANIL-PP -15 C: FARNESIL-PP 2Pi 2Pi

3- Polimerización de los isoprenos activados (cont.) QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. 3- Polimerización de los isoprenos activados (cont.) Escualeno sintasa (cabeza-cabeza) 4Pi Dos moléculas de FARNESIL-PP se condensan para formar una de 30C: ESCUALENO.

4- Ciclización del escualeno QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. 4- Ciclización del escualeno Hongos Plantas Escualeno monoxigenasa Ciclasa Animales El ESCUALENO se cicla para formar COLESTEROL en una serie de etapas que involucran otros esteroles como intermediarios. - Las reacciones se producen en el RE liso y los productos intermediarios permanecen unidos a una prot. transportadora de esteroles. Los vegetales NO sintetizan colesterol

Regulación de la Biosíntesis de Colesterol Ácidos biliares Colesterol Mevalonato - Regulación Alostérica - Medicamentos: Lovastatina HMG-CoA reductasa desfosforilada-activa Regulación Covalente Regulación Transcripcional + Insulina - - Glucagón Colesterol

QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Para su almacenamiento, el colesterol se puede esterificar con ácidos grasos. (Células y tejidos) (HDL) (Oleil-CoA- ACAT- o Linoleil-CoA- LCAT-)

QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Las células también obtienen su colesterol mediante endocitosis de LDL mediada por el receptor de LDL.

Colesterol: precursor de otros compuestos biológicos constituyente membranas biológicas: fluidez precursor de hormonas esteroidales, ács. biliares, vit. D

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Funciones de los lípidos QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Funciones de los lípidos Fuente de reserva energética (Trigliceridos) Componentes de membranas (Fosfolipidos y colesterol) Reguladores Biológicos (hormonas esteroideas) Pigmentos (retinol, carotenos) Cofactores (vitamina K) Detergentes (ácidos biliares) Transportadores (dolicoles) Ancladores de proteínas. Mensajeros celulares (ej. eicosanoides, derivados de fosfatidil inositol)

Son acs. grasos poliinsaturados de 20 C. QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Eicosanoides Son acs. grasos poliinsaturados de 20 C. Derivan del ácido araquidónico Incluyen: Prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos.

QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Prostaglandinas Química: son hidroxiácidos insaturados con un anillo ciclopentano. Denominación: PG(A-I)nº, ej: PGE2 y PGF2α Localización: se producen en todas las células, excepto GR. Función: tienen una potente y variada actividad, en general producen: contracción de músc. liso de útero e intestino, inhiben la secreción de HCl en estómago, inhiben la lipólisis en tej. adiposo, son mediadoras de inflamación, etc.

QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Tromboxanos Química: poseen un anillo hexagonal en lugar de pentagonal. Denominación: ej: TXA2 Localización: se sintetizan en plaquetas. Función: agregante plaquetario (trombos), vasoconstrictores, contribuyendo al edema que acompaña los procesos inflamatorios.

QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Leucotrienos Química: son ac. grasos con dobles ligaduras (Δ7,9,11,14). Denominación: LT (A-E)4 Localización: son sintetizados por los leucocitos. Función: constrictores de músculo liso bronquial, vasoconstrictores y aumentan la permeabilidad vascular.

Biosíntesis de eicosanoides QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim. Biosíntesis de eicosanoides

Bibliografia Bibliografía Complementaria 1- BLANCO A., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 8a edic., Bs. As. (2007). 2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008). 3- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis. 4- MURRAY R y col., “Bioquimica de Harper”, Ed. El Manual Moderno, 14º ed. (1997). Bibliografía Complementaria 1- CAMPBELL Y FARREL, “Bioquimica”, Thomson Eds., 4ta. Ed., (2005). 2- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona (2010).