DIGESTION DE LIPIDOS.

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1 DIGESTION DE LIPIDOS

2 DIGESTION BUCAL LIPASA LINGUAL: activa a pH 3-6

3 DIGESTION GASTRICA Lipólisis enzimática por la lipasa gástrica, actúa sobre enlace éster, es activa a pH 3-6 Comienzo de la EMULSIFICACION Emulsificación mecánica, causada por peristalsis

4 EMULSIFICACION

5 EMULSIFICACION

6 EMULSIFICACION

7 DIGESTION INTESTINAL En el hígado se sintetiza las sales biliares que son almacenadas en la vesícula biliar y secretadas en el duodeno Las sales biliares son detergentes biológicos anfipáticos que emulsionan a las grasas de la dieta. Funciones de la bilis: Emulsificación (micelas) Neutralización de ácidos Excreción (pigmentos b.)

8 DIGESTION INTESTINAL Enzimas liberadas por el páncreas
Lipasa pancreática, es la principal enzima en la digestión de triglicéridos, actúa en presencia de la colipasa Colesterol esterasa, hidroliza enlaces ésteres del colesterol Fosfolipasa secretada como proenzima y coactivada por calcio y sales biliares

9 Monoglicéridos y Ácidos
DIGESTION INTESTINAL C O H (CH2)n CH3    HO Lipasa Pancreática pH 6-7 Triglicéridos Monoglicéridos y Ácidos Grasos Libres Insoluble en micelas Solubles

10 DIGESTION INTESTINAL

11 DIGESTION INTESTINAL Gran gota de lípido Acción de las sales biliares
EMULSION DE LIPIDOS sales biliares, lipasa y colipasa fosfolipasa, esterasa de colesterol MICELAS

12

13 DIGESTION INTESTINAL

14 DIGESTION y ABSORCION INTESTINAL

15 DIGESTION y ABSORCION INTESTINAL
Gran gota de grasa + sales biliares + lipasa pancreática Mucosa celular Momoglicéridos Micelas Ácidos grasos

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17 QUILOMICRONES EXOCITOSIS

18 QUILOMICRONES Apoproteínas Fosfolípidos Colesterol
Triglicéridos y éster de colesterol

19 QUILOMICRONES

20 DIGESTION EN RUMIANTES
Las lipasas microbianas hidrolizan a LOS LIPIDOS, produciendo ACIDOS GRASOS LIBRES Y la galactosa y el glicerol son fermentados hasta AGV Los ácidos grasos poliinsaturados son HIDROGENADOS por bacterias formando ácido esteárico, palmitico, < 10% de ag polinsaturados escapa de la hidrogenación Los microorganismo son capaces de sintetizar lípidos microbianos Al duodeno llegan: A.G. libres saturados de la dieta, pocos insaturados de la dieta y A.G. libres de origen microbiano

21 PANORAMA DEL METABOLISMO DE LIPIDOS

22 Transporte de lípidos a partir de su interacción con las lipoproteínas

23 Tejido mamario, músculo o adiposo
Representación del metabolismo de las lipoproteínas Hígado Transporte del colesterol de reserva Intestino Tejido extrahepático Quilomicrones remanentes quilomicrones Capilares (del hígado e intestino Ácidos grasos libres Tejido mamario, músculo o adiposo

24 Transporte de lípidos a partir de su interacción con las lipoproteínas
*Los triglicéridos NO pueden circular libres en plasma *Estos necesitan ser transportados por diferentes LIPOPROTEINAS, *los ácidos grasos “libres” son transportados por ALBUMINA, ambas proteinas plasmaticas son sintetizadas en hígado. * *La Lipoproteína lipasa es La enzima que hidroliza Los glicéridos en glicerol + Ácidos grasos para que estos puedan ser almacenados. absorción

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

26 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

27 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)

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

29 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.

30 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

31 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

32 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

33 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

34 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)

35 Beta-Oxidación Acidos Grasos

36 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.

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

38 Transporte de ácidos grasos al interior de la mitocondria
Beta-oxidación Transporte de ácidos grasos al interior de la mitocondria Membrana mitocondrial interna Espacio intermembrana acil carnitina transferasa II Carnitina Carnitina Carnitina Carnitina Acil carnitina transferasa I Transportador Carnitin translocasa Matrix

39 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

40 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)

41 Beta-oxidación Oxidación completa del palmitato a CO2 y H2O con síntesis acoplada de ATP Ciclo de KREBS Cadena respiratoria Fosforilación oxidativa ácido palmítico (16C)

42 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

43 Beta-oxidación

44 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.

45 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 C Ciclos sucesivos hasta la degración completa del palmitato a Acetil-CoA

46 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 ATP + 7 FADH2 10,5 ATP 7 NADH + 7H+ 17,5 ATP - 108,0 ATP 2 ATP ATP Por cada Acetil-CoA que entra el ciclo de krebs, se produce: 3NADH + 1 FADH2 + 1 GTP Palmitoil-CoA + 23O Pi ADP CoA + 106ATP + 16CO2 +23H2O

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

48 De Ácidos grasos de número impar de átomos de carbonos
Beta-oxidación De Ácidos grasos de número impar de átomos de carbonos Palmitoil-CoA Acil-CoA Deshidrogenasa Enoil-CoA Hidratasa β-hidroxiacil-CoA Deshidrogenasa Acil-CoA Acetiltransferasa (Tiolasa) Trans-∆2-Enoil-CoA L- β-Hidroxi-acil-CoA β-cetoacil-CoA Propionil-CoA Acetil-CoA MITOCONDRIA 3

49 De Ácidos grasos de número impar de átomos de carbonos
Beta-oxidación De Ácidos grasos de número impar de átomos de carbonos

50 Biosíntesis de Acidos Grasos

51 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 rasos. 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.

52 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..

53 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

54 Etapas de la Síntesis de Ácidos Grasos
1.- Formación de malonil-CoA. 2.- Reacciones catalizadas por el complejo multienzimático de la Ácido graso sintetasa.

55 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 ac. Grasos.

56 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.

57 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).

58 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).

59 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.

60 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).

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

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

63 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)

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

65 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 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

66 CUERPOS CETONICOS

67 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

68 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..

69 Cetogénesis Ocurre en HÍGADO Acetoacetato 69

70 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

71 Cetólisis Ocurre en tejidos EXTRA-HEPÁTICOS 71

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