lípidos 1 2013 (1)
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Pedro Lezama A. UPAO
UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO
FACULTAD DE MEDICINA HUMANA
BIOQUIMICA
METABOLISMO DE LÍPIDOS
Pedro Lezama
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LIPIDOS• Formadas básicamente por C e
H, y O, pero en porcentajes mucho menores que en carbohidratos.
• Pueden contener P, N, S• Son insolubles en agua pero
solubles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc.
• Derivados por esterificación y otras modificaciones de ácidos grasos monocarboxílicos
• Derivados por aposición y posteriores modificaciones de unidades isoprenoides
Pedro Lezama A. UPAO
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Pedro Lezama A. UPAO
Funciones de los lípidos
1. Energética: combustible de alto valor calórico. Sólo admiten degradación aeróbica (respiración)
2. Estructural: Forman las membranas plasmáticas de todo tipo de seres vivos, recubren órganos y le dan consistencia,
protectción mecánica
3. Informativa y apoyo a biocatalizadora: señales químicas como esteroides, prostaglandinas, retinoides, leucotrienos, calciferoles, vitaminas liposolubles
4. Función transportadora: Lipoproteinas, ácidos biliares
5. Aportan Acidos Grasos Esenciales: linoleico, linolénico
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Pedro Lezama A. UPAO
Dieta en el ser humano, principalmente: TAG
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Pedro Lezama A. UPAO
Estructura de los Lípidos
C
C O
H
H
C
H
TRIGLICÉRIDOS
C
C O
H
H
C
H
O
O
C (CH2)n
O
CH3
C (CH2)n
O
CH3
P O R
O
FOSFOLÍPIDOS
HH
H H
O
O
O
C (CH2)n
O
CH3
C (CH2)n
O
CH3
C (CH2)n
O
CH3
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Pedro Lezama A. UPAO
Estructura de los Lípidos
COLESTEROL
ESTER DE COLESTEROL
HO
OC(CH2)n
O
H3C
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DIGESTION• Boca
– Lipasa lingual• Estómago
– Lipasa gástrica• Intestino delgado
– Emulsificación de los TAG con AG de cadena micelas – Actividad de Lipasa pancreática y colipasa; y otras lipasas– Los ácidos grasos (AG) liberados por acción de las lipasas
son absorbidos en la mucosa intestinal, y se resintetizan en el enterocito como TAG
– Se forman los quilomicrones (Q) a partir de TAG, colesterol (C), fosfolípidos, y apoproteínas
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DIGESTION DE TAGCadena corta/media (< 12 C) Cadena larga (>12 C)
Lipasa lingual
AGLipasa gastrica
Colipasa
AG
AG
MAG
DAG
Lipasa pancreática
DAG
DAG
emulsificación
AG
micelarización
Glicerol
Glicerol
TAG
C/EC ABC
Q LINFA
SISTEMA VASCULAR
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ABSORCION Y DESTINO• Los Quilomicrones se movilizan por sistema
linfático y llegan al torrente sanguíneo por el Conducto Toráxico (Subclavia izquierda)
• Los AG se liberan por acción de lipoprotein lipasa (LPL)
• Los AG ingresan a las células y se oxidan como combustible, o se almacenan como TAG
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RESUMEN
Cadena corta/media Cadena larga
Eventos Luminales
Emulsificación
Degradación (lipolisis)
Micelarización
Difusión
Captación
Resíntesis lipídica
Formación de QM
Secreción a linfa
Eventos Mucosos
Eventos Luminales
Degradación (Lipólisis)
Difusión
Captación
Difusión
Sangre portal
Eventos Mucosos
• Sin emulsificación• Sin micelarización
• No se activan por CoA• No se incorporan a TG• No forman QM Pedro Lezama A. UPAO
TRIGLICERIDOS
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Estructura general de las lipoproteinas
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ACIDOS GRASOS ESENCIALES y
EICOSANOIDES
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Acidos Grasos Esenciales (AGE)
Acido Linolenico (ω-3 )
EICOSANOIDESAcido araquidónicoCH3–(CH2)4–CH=CH–CH2–CH=CH–CH2–CH=CH–CH2–CH=CH–(CH2)3–COOH
Acido Linoleico (ω-6 )
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Lípidos de membrana
Fosfolipasa A2
Ácido araquidónico (C20:4)
PGG2 5-HPETE
PGH2
PGI2 PGE2 +PGF2a
TXA2
TXB2
LTA4
LTC4
Cicloxigenasa Lipoxigenasa
AINESAspirinaIndometacinaIbuprofeno
GlucocorticoidesCortisol
-
Fosfoglicerido de inositol Fosfoglicerido de colina
1, 2 DAG
MAG
epoxidos
DHET
P 450
HETE Lipoxinas
Fosfolipasa C
-
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Estímulo fisiológico
COX-1(CONSTITUTIVA = siempre activa)
Prostaglandinas: protección gástrica, vasodilatación renal,broncodilatación (PGE 2)
Tromboxano: favorece la agregación Plaquetaria (TXA 2)
Prostaciclina: inhibe agregación Plaquetaria (PGI 2)
Estímulos pro inflamatoriosLPS, TNF-, IL-1, IL-2, EGF, IFN-γ
COX-2(Inducible)
Prostaglandinas proinflamatorias
Mitogénicos
COX
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BIOSINTESIS DE LIPIDOS(LIPOGENESIS)
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ETAPAS• Transporte
– Conversión de Glucosa a Acetil CoA citosólico- Enzima responsable: citrato liasa
• Activación– Conversión de acetil CoA a malonil CoA– Enzima responsable : acetil CoA carboxilasa– Requerimientos: ATP, CO2, Biotina
Acetil CoA carboxilasa
ATP ADP + Pi
Acetil CoA Malonil CoACO2
biotina
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Papel del citrato en el metabolismo lipidico
Citrato liasa
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ETAPAS• Síntesis
– Enzima principal: Complejo Acido Grasa sintasa– Es un dímero, asociados por arreglos cabeza - cola– Presenta Siete actividades cataliticas– Usa la proteína A– Participa la proteina portadora de acilos (ACP) que contiene residuo de
fosfopanteina– Completado las 7 vueltas, se libera el palmitato (a partir del Palmitoil-
ACP) por acción de una hidrolasa (tioesterasa)– Requerimientos de coenzima : NADPH+ + H+
NADPH+ + H+ NADPH+
• Malonil CoA Palmitato Acido grasa sintasa
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EVENTOS COMPLEMENTARIOS• Elongación
– Se activa palmitato formando palmitoil CoA– La elongación se produce por adición de 2 carbonos a la
vez (Malonato) en retículo endoplásmico, hasta un total de 24 C
– También (acetil CoA) en mitocondrias, generalmente con AG de menos de 16C
– Enzimas: elongasas• Desaturación
– Enzimas : desaturasas– Requerimiento: Oxígeno, NADH, Citocromo b5
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BIOSINTESIS DE TAG
GLICEROL-3P
GLUCOLISIS
DHAP
NAD+ NADH
G-3P DHGGLICEROL
ATP ADP
Gliceroquinasa
ACILGLICEROL 3P(LISOFOSFATIDATO)
Acil CoACoASH
Acil transferasa
TRIACILGLICEROL (TAG)
Acil CoACoASH Acil transferasa
FOSFATIDOS DEGLICEROL
1,2 DIACILGLICEROL-3-P(FOSFATIDATO)
Acil CoACoASH
Acil transferasa
1,2 DIACILGLICEROL (DAG)
H2OPi
Fosfatasa
2 MAG
Acil CoA
CoASH
MAG Aciltransferasa
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REGULACION DE LA SINTESIS DE TAG
• Depende del estado nutricional y actividad física• Se produce a nivel de las enzimas involucradas
en su sintesis– Acetil CoA carboxilasa– Acido grasa sintasa
• Otros mecanismos– ↑ Acil CoA, bloquea transporte mitocondrial de
citrato– Insulina, ↑ entrada de glucosa a tejido adiposo y
actividad de PDH
glucagon
+
-
Acil CoA de cadena larga+
-
insulina
Citrato
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LIPOLISIS
TAG
DAG
AGL
MAG
AGL
AGL
Glicerol
β oxidacion Acetil CoA
Lipasa sensible a hormonas
(LSH)
Mem
bran
a mito
con
drial in
terna
DAG lipasa
MAG lipasa
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Beta Oxidacion• Procesos previos
– Activación de ácidos grasos acil CoA– Entrada de Acil CoA a la matriz mitocondrial
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Beta Oxidacion• Reacciones de la β oxidación
Acil CoA
∆2 Trans enoil CoA
L (+)β 3 OH acil CoA
Acetil CoA3 cetoacil CoA
Acil CoA deshidrogenasa
∆2 enoil CoA hidratasa
L (+)β 3 OH acil CoA DHG
Tiolasa
FAD+
FADH2
NAD+
NADH+ + H+
CKCR
CR
Establecer balance energético Pedro Lezama A. UPAO
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Regulación de la Degradación de lípidos• Lipólisis: lipasa sensible a hormonas
– Moduladores positivos: adrenalina, noradrenalina, glucagon, ACTH, TSH, T3, T4, STH, glucocorticoides
– Moduladores negativos: insulina, AGL• Directa de β oxidación
– Entrada de acil CoA a la matriz mitocondrial: carnitin acil transferasa I (Carnitin palmitoil transferasa I)
Analizar papel de la insulina, glucagon, ejercicio, dieta
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METABOLISMO DE CUERPOS CETONICOS
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CETOG
ENESIS
Acetil CoA Acetil CoA
Aceto acetil CoA
tiolasa
β OH metil Glutaril CoA
HMG CoA sintasaAcetil CoA
Aceto acetatoAcetil CoA
HMG CoA liasa
Acetonaβ OH butirato
H
CO2
NADH NAD+β OH Butirato DHG
Succinato
Succinil CoA
Tioforasa
CK
CETO
LISI
S
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Pedro Lezama A. UPAO
Interrelaciones entre el metabolismo de lípidos y carbohidratos