2 clase lipidos

Meta

boli

smo

de l

ípid

os

Pasos en la síntesis de ácido palmítico

1. Síntesis de malonil-CoA

Este paso es catalizado por la enzima Acetil-CoA carboxilasa.

Se requiere acetil-CoA, Biotina y HCO3- como donador de CO2.

Esta formada por 4 sub-unidades a saber: Biotina carboxilasaProteína transportadora de carboxibiotinaTranscaboxilasaUna unidad reguladora

CH3-CO-S-CoACH3-CO-S-CoA OOC-CH2-CO-S-CoAOOC-CH2-CO-S-CoA

Enzi-Biotina-CO2 Enzi-Biotina

ATP

Acetil Co-A Malonil-CoA

1. Síntesis de malonil-CoA

Pasos en la síntesis de ácido palmítico1. Síntesis del A.G propiamente

dicha• Este paso es catalizado por la enzima

Ácido graso sintetasa (complejo multienzimático).

• Este complejo en su forma activa es un homodímero complejo. Cada monómero está formado por 8 proteínas:

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

Acetil-TransAcetilasa

Acetil-TransAcetilasa

MalonilTransacilasa

MalonilTransacilasa

HidratasaHidratasa EnoilReducitasa

EnoilReducitasa

CetoacilreductasaCetoacil

reductasa

ACPACP Tioesterasa

Tioesterasa

Cis

SH

4-Fosfopanteteína

SH

Sintetasa de los ácidos grasos saturados(Palmítico)

Sintetasa de los ácidos grasos saturados(Palmítico)

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

Tioesterasa

Tioesterasa

Cis

SH

4-Fosfopanteteína

SH

ACP

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

Cis

SH

4-Fosfopanteteína

SH

ACPTio

esterasaTio

esterasa

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

CisS

AcetilTransacilasa

CH3-C-S-CoA

o

-C-CH3

o

OOC-CH2-C-S-CoA

o

C-CH2-COO

o

Acetil-CoAAcetil-CoA

Malonil-CoAMalonil-CoA

MalonilTrans

acilasa

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

CisS-C-CH3

o

C-CH2-COO

o

Ataque del grupo acetiloAl grupo metileno catalizadoPor la 3 Cetoacil Sintetasa

CO2

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

CisS-H

C-CH2-C-CH3

o o

Enzima 3-cetoacilo

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

CisS-H

C-CH2-C-CH3

o o

Cetoacil reductasa

Cetoacil reductasa

NADPH + H+

NADP+

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

C-CH2-CH-CH3

o

Cetoacil reductasa

OH

Enzima 3-

cetoacilo

Enzima 3-hidroxiacil

o

Vía de las pentosasEnzima MálicaVía de las pentosasEnzima Málica

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

CisS-H

HIDRATASA

H2O

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

C-CH2-CH-CH3

o

Hidratasa

OH

Enzima 3-hidroxiacil

o

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

C-CH=CH-CH3

o

Hidratasa

Enzima acilo 2,3

insaturado

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

CisS-H

Enoil-reductasa

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

C-CH=CH-CH3

o

Enoilreductasa

Enzima acilo 2,3

insaturado

NADPH + H+

NADP+

Vía de las pentosasEnzima MálicaVía de las pentosasEnzima Málica

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

C-CH2-CH2-CH3

o

Enoilreductasa

Enzima acilo

saturado

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

CisS-H

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

C-CH2-CH2-CH3

o

Enoilreductasa

Enzima acilo

saturado

Nuevo cicloNuevo ciclo

OOC-CH2-C-S-CoA

oMalonil-CoAMalonil-CoA

Ataque

Transferencia

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

CisS -

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

C-CH2-CH2-CH3

o

MaloniloTrans

acilasa

Enzima acilo

saturado

Nuevo cicloNuevo ciclo

C-CH2-COO

o

Enzima malonilo

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

CisS -

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

C-CH2-CH2-CH3

o

Cetoacilosintasa

Enzima acilo

saturado

Nuevo cicloNuevo ciclo

C-CH2-COO

o

Enzima malonilo

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

Cetoacilosintasa

C-CH3

o

Enzima acetilo

Cetoacilo sintasa

CO2CoA

CetocilSintetasaCetocil

Sintetasa

CisS -C-CH2-CH2-CH3

o

Enzima acilo

saturado

Nuevo cicloNuevo ciclo

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

Cetoacilosintasa

C-CH3

o

Enzima acetilo

Cetoacilo sintasa

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

Cetoacilosintasa

Enzima acetilo

C-CH2-CH2-CH3

o

C-CH2-

o

Final del CicloFinal del Ciclo

Tioesterasa

Tioesterasa

4-Fosfopanteteína

S

ACP

CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3C-CH2-

o

16 Carbonos

HO-C-CH2-

o

CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

H2O

Ácido palmítico

1. Control por estado nutricional: la velocidad de la lipogénesis es alta en el animal bien nutrido cuya dieta contiene muchos carbohidratos. Disminuye en el período de ayuno y con dietas ricas en grasas.

2. La insulina estimula fuertemente la lipogénesis (de forma indirecta) debido a su efecto estimulante sobre el transporte intracelular de la glucosa, la glucólisis y la descarboxilación del piruvato.

3. La insulina de forma directa estimula la lipogénesis ya que por su sistema de señal defosforila (PP-1) a la Acetil-CoA carboxilasa.

4. La insulina de forma directa induce la expresión del sistema de la ácido graso sintetaza.El glucagón reprime su expresión.

5. El glucagón y la adrenalina inhiben la lipogénesis al dsiminuir la velocidad d la glucólisis y la descarboxilación del piruvato. Igualmente, estimulan la lipolisis incrementando los ácidos grasos libres que inhiben la lipogénesis.

Regulación de la lipogénesis

Lo esterificamos con el gliceroló

Lo elongamos para producir ácidos grasos de 18, 20 y 22 carbonos (retículo endoplásmico liso) usando malonilCoA

como donador de unidades de 2 carbonos

Al que luego podemos introducirle dobles enlaces para formar ácidos grasos mono o polinsaturados

¿Que hacemos con el ácido palmítico?

Síntesis de Triacilglicerido

s

Triacilglicerol

CH2-O-C-CH2-CH2-R

CH-O-C-CH2-CH2-R

o

CH-O-C-CH2-CH2-R

o

Ácidos grasos (principalmente palmítico)

Coenzima A

Glicerol-3-P (de la glucólisis generalmente)

Enzimas

• Para la síntesis de TAG se requiere:

Síntesis de Triacilglicéridos

Glicerol-3-P

Glicerol

Fosfato dedihidroxiacetona

ATP

HO-C-CH2-

o

CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

Acil-CoA de cadena larga (Palmitoil CoA)

CoA

AoC-S-C-CH2-

oCH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

Acil-CoA sintetasaATP y CoA

1-monoacilglicerol-3-Fosfato

Glicerol Cinasa

Glicerol -3-p deshidrogenasa Glcerol-3

-P Acetiltransferasa (lisofosfatida

to)

CH2-O-C-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3

CH-OH

CH2-O-P

o

1-monoacilglicerol-3-Fosfato

Síntesis de Triacilglicéridos

1-monoacilglicerol-3-Fosfatoaciltransferasa

Acil-CoA de cadena larga (Palmitoil CoA)

AoC-S-C-CH2-

oCH2-CH2-CH2-(CH2)8-CH3

CoA

CH2-O-C-CH2-CH2-R

CH2-O-P

o

CH-O-C-CH2-CH2-R

o

1,2-Diacilglicerol-3-FosfatoFosfatidato

Síntesis de Triacilglicéridos

CH2-O-C-CH2-CH2-R

CH2-O-P

o

CH-O-C-CH2-CH2-R

o

1,2-Diacilglicerol-3-FosfatoFosfatidato

Fosfatidatohidrolasa

CH2-O-C-CH2-CH2-R

CH2-OH

o

CH-O-C-CH2-CH2-R

o

1,2-DiacilglicerolH2O

PO4

Síntesis de Triacilglicéridos

CH2-O-C-CH2-CH2-R

CH2-OH

o

CH-O-C-CH2-CH2-R

o

1,2-Diacilglicerol

1,2-diacilglicerolaciltransferasa

Acil-CoA de cadena larga (Palmitoil CoA)

AoC-S-C-CH2-

oCH2-CH2-CH2-(CH2)8-CH3 CoA

1,2, 3-Triacilglicerol

CH2-O-C-CH2-CH2-R

CH-O-C-CH2-CH2-R

o

CH-O-C-CH2-CH2-R

o

La regulación de la síntesis de TAG, es fundamentalmente indirecta:Se requiere en primer término una lipogénesis

activa, es decir síntesis de ácidos grasos.Se requiere una provisión estable de glicerol-3-

P, que en tejido adiposo proviene de la glucólisis. Así la estimulación de la glucólisis estimulará la síntesis de TAG.

Por último, la acil-CoA sintetasa, es estimulada por la insulina.

Regulación de la síntesis de triacilglicéridos

Estamos en ayuno

Muy bajos de energía y debemos buscar una fuente

energéticaLipolisis

Glucógeno

Glucosa

Piruvato

AcetilCoA

NADH

ENERGÍA

Triacilglicéridos

Ácidos Grasos

Acetil CoA

NADH

Triacilglicéridos

Ácidos Grasos

Acetil CoA

NADH

Lipólisis

BetaOxidación

Ciclo deKrebs

ATPATP

Obtención de Energía a Partir de Los lípidos

LIPÓLISIS EN EL TEJIDO ADIPOSO.

Lipoproteina lipasa

+

G-6-P

Acetil-CoA

Glucolisis

Co2

Glicerol -3-P

VFP

Co2

NADPH+H+

Acetil-CoA

TAG

AGL Glicerol

AGL

AGL

AGL

GlicerolGlicerol

TA

Adenilato ciclasa

ATP cAMPPP¡

Proteína Quinasa

InactivadaProteína Quinasa

Activa

ATP

ADP

Mg2+

Triacilglicerol

Lipasa inactivada

Triacilglicerol

Lipasa activada P

Mg2+

P¡

Triacilglicerol

Diacilglicerol

Monoacilglicerol

glicerol

AG

AG

AG

Betaoxidación

Fosfatasa

AG

Adenilato ciclasa

ATP cAMPPP¡

Proteína Quinasa

InactivadaProteína Quinasa

Activa

ATP

ADP

Mg2+

Lipasa sensible a hormona

inactivada

Lipasa sensible a hormonaactivada P

Mg2+

P¡

Triacilglicerol

Diacilglicerol

Monoacilglicerol

glicerol

AGL Betaoxidación

Fosfatasa

Insulina, Pg E1, Acido nicotínicoAdenosina

-

+

ACTH, TSH, Glucagon,

HC

Adrenalina, noradrenali

na

+BβA

-

+HT3

AGL

AGL

-

Glucocorticoides

HT3

Insulina

+ -

-

-HT3

+

-

Regulación de la Lipólisis.

Oxidación de los ácidos grasosTransporte de los AG a la mitocondria

AGL

Acil-CoA

Carnitina

Acil-Carnitina

Acil-Carnitina

Ácidos Grasos

Acetil-CoA sintetasa

ATP+CoA

AMP+ PP¡

Citosol

Carnitina Palmitoil

Transferasa I

MEM

CoA Carnitina Acil-

Carnitina Translocas

a

Carnitina Acil-

Carnitina Translocas

a

Carnitina Palmitoil

Transferasa II

Matriz Mitocondri

al

MIM

Acil-CoA

Acil-CarnitinaAcil-Carnitina

Carnitina

La Beta-oxidación de ácidos grasos saturados

Ciclo de

Krebs

Acil-COA

Trans-enoil CoA.

3hidroxoacil-CoA

3Cetoacil-CoA.

Acil-CoA. Acetil-CoA

H2O

R-CH2-CH2-C-S-CoA

Acil-CoADeshidrogen

asa

FAD+

FADH2

R-CH=CH-C-S-CoA

OH

R-CH=CH-C-S-CoA

O

O

R-CH=CH-C-S-CoA

OO

R-C-S-CoA+

O

CH3-C-S-CoA

O

CoASH

NAD+

NADH+H+3-

HidroxiacilCoAdeshidrogenas

a

Enoil-CoAHidratasa

Tiolasa

INTERRELACION DE LOS CUERPOS CETÓNICOS.

CH3--C-CH2-COO-

O

Acetoacetato

CH3-CH-CH2-COO-

O

3-Hidroxibutirato

CH3-C-CH3

O

AcetonaCO2

NADH+H

NAD

HIDROXIBUTIRATO

DESHIDROGENASA

VIAS HEPATICAS DE LA CETOGENESISAGL

ACIL-CoA

ATP

CoA

B-oxidación

CICLO DE

KREBS

ACIL-CoA SINTASA

TIOLASACoA-SH

CoA-SH

HMG-CoA

SINTASA

HMG-CoA LIASA

NADH+H

NAD

TAG y FOSFOLIPIDO

S

HIDROXOBUTIRATO DESH.

ACETIL-CoA

Transporte de cuerpos cetónicos desde el Hígado a tejidos extrahepáticos.

3-hidroxibutirato

Acetoacetato

HMG-CoA

ACETIL-CoA

ACIL-CoA

AGL

NADH+H

NAD

B-OXIDACION

3-hidroxibutirato

Acetoacetato

ACETOACETIL-CoA

ACETIL-CoA

SUCCINATO

OAA

SUCCINIL-CoA

CITRATO

2CO2

TIOLASA

NADH+HNAD

CICLO DE KREBS

SA

NG

RE

CoA TRANSFERASA

Formación, utilización y excreción de los cuerpos cetónicos.

Acil-CoA

Acetil-CoA

Glucosa

Cuerpos cetónicos

Ciclo Del

Acido Cítrico

2CO2

Cuerpos cetónicos

Orina

Pulmones

Acetona

Cuerpos cetónicos

Acil-CoA

Acetil-CoA

Glucosa

Ciclo Del

Acido Cítrico

2CO2

REGULACIÓN DE LA CETOGÉNESIS.

TRIACILGLICEROL

AGL

ACIL-CoA

ACETIL-CoA

CUERPOS CETÓNICOS

TEJIDO ADIPOSO

SANGRE

HIGADO

1. lipólisis

acilgliceroles

co2

Ciclo de krebs

2. Esterificación.

3. Cetogénesis

Compuerta de la CPT-1

B-OXIDACIÓN

AGL

REGULACIÓN DE LA B-OXIDACIÓN.

GLUCOSA

VLDL

ACETIL-CoA

ACIL-CoA

Acilgliceroles

ESTERIFICA

CIÓN

CARNITINA PALMITOIL-

TRANSFERASAI

Acil-CoA

ACETIL-CoA

CUERPOS CETONICOS

CO2MITOCONDRIA

B-OXIDACIÓN

MALONIL-CoA

ACETIL Coa

CARBOXILASA

GLUCAGON

INSULINA

PALMITATO

LIPOGÉNESIS

CITOSOL

HIGADO

AGLAGL

VLDL

--

+--

--

Síntesis, transporte y excreción del

colesterol

Biosíntesis del Colesterol

Corticoesteroides

Hormonas sexual

Vitamina D

Ácidos Biliares

Tiolasa

1. Síntesis del Mevalonato

CH3-C~S-CoA

O2 Acetil - CoA

CoA -SH

C-CH2-C~S-CoA

OCH3

O

Acetoacetil - CoA

HMG-CoA sintasa

Acetoacetil - CoA

C-CH2-C~S-CoA

OCH3

O

CoA -SH

CH3-C~S-CoA

O

H20

2NADPH+2H

2NADP+

+CoA-SH

HMG-CoA Reductasa

-OOC-CH2-C-CH2-CH2- OH

CH3

OMevalonato

ESTATINAS

Ácidos Biliares , Colesterol

CH3

CH2

C

2.Unidades isoprenoides

-OOC

CH3

CH2CH2

OH

OH

CCH2

Mevalonato

ATP

ADP

Mg2+

Mevalonato cinasa

-OOC

CH3

CH2CH2

OH

O-

CCH2

-OOC

CH3

CH2CH2

OH

O-

CCH2

-OOC

CH3

CH2CH2

O-

O-

CCH2

CH2

O-

CH2

P

P P~

P P~

P P~

Mevalonato 5 disfosfato

ATP ADPMg2

+

P

Mevalonato 3 fosfo -5 - difosfato

ATP

ADP Mg2

+

CO2+P¡

Fosfomevalonato cinasa

Difosfosmevalonato cinasa

Difosfosmevalonato descarboxilasa

Mevalonato -5 - difosfato

Difosfo isopentilo

CH3

CH2

C

CH2

O-

CH2

P P~

3.Formación del Escualeno CH3

CH3

C

CH

O-

CH2

P P~

HMG-CoA

PP¡

CH3

CH2

C

CHO-

CH2

P P~

CH3

CH2

C

CHCH2

CH2

O- P~P

CH2

CH2

2 PP¡

Mg2+

Mn2+NADPH+H+ NADP

H+

Difosfo isopentilo

3,3- dismetalil disfosfato

disfosfato de geranilo

disfosfato de farnecilo

escualeno

4.Formación del Lanosterol

NADPH+H+ NADPH+

O2 1/2

O

H+

OH

Escualeno

Epoxido de Escualeno

Lanosterol

5.Formación del Colesterol

OHOH

OH

NADPH+H+

NADP+

Lanosterol

demosterol

Colesterol