Apuntes TEMA 13 Metabolismo lipidico PDF

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Bioquímica.CarmenMartínezURJC

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Metabolismolipídico 



    :  • Lasgrasascomoreservasenergéticas. • Digestiónyabsorciónde lasgrasas.Papelde lasenzimasdigestivasy lassalesbiliares. • Liberacióndeácidosgrasosdeltejidoadiposo.Señalizaciónhormonal. • Transportedelípidosyácidosgrasos:lipoproteínasyalbúmina.   :  • ActivacióndeácidosgrasosconcoenzimaA. • Transporte de los acil,CoA al interior de la mitocondria mediado por carnitina. • β,oxidacióndeácidosgrasossaturados.GeneracióndeNADH,FADH 2 y AcetilCoA.Rendimientoenergético,comparaciónconeldelaoxidación deglucosa.   Formación y utilización de los  . Síntesis hepática. Importanciabiológicacomofuentedeenergíaenotrostejidos.      

    !"#$% &'()*!(+"#$% ,&-"#$% .&%.&/%0%&&%1%23#!$&!"#$%   

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Bioquímica.CarmenMartínezURJC



Metabolismolipídico 

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   Enestetemasevaaestudiarfundamentalmenteelmetabolismolipídico implicadoenlaobtencióndeenergíaapartirdelípidosyenlasíntesisdeestas reservas.   !"#$$%   Cerca del 90% de los lípidos presentes en los mamíferos son triacilgliceroles(tambiénllamadostriglicéridos),quesealmacenaneneltejido adiposocomoreservaenergética.Tambiéncomoreservaseencuentranenlas semillas de las plantas, aunque aquí los ácidos grasos son preferentemente insaturados.  &'(  Las reservas lipídicas   ) que las de los hidratos de carbono en cuanto a que los triacilgliceroles están más reducidos que los hidratosdecarbono(exceptoelcarbonocarboxílico,losdemásátomosdeCde los ácidos grasos se encuentran al nivel de reducción del metileno). El rendimiento energético de los triacilgliceroles viene a duplicar el de los hidratos de carbono. Así, la oxidación metabólica completa de los triacilgliceroles produce 37 kJ/g, mientras que la de los hidratos de carbono produce17kJ/g.  Otradiferenciaimportanteesquelostriacilglicerolessonanhidros,alser extremadamente hidrófobos. Esto implica una mayor concentración de la reserva, por no contener agua que ocupe un volumen, y permite que, a igualdad de masa, las grasas almacenen una cantidad de energía mucho mayorqueloshidratosdecarbono.Enmuchassituacionesestoconstituyeuna ventajaevidente,comoenelcasodelosanimalesquehibernan.  Como contrapartida, los hidratos de carbono son más eficientes en cuantoalarapidezconquepuedensermovilizadaslasreservasyencuantoa quenonecesitanqueelmetabolismoseaaerobioparapermitirunaextracción parcialdelaenergíaalmacenada(víafermentación,conproduccióndelactato) mientrasqueelmetabolismodelosácidosgrasosesnecesariamenteaerobio.  Porúltimo,elexcesodehidratosdecarbonoingeridoenladietapuede ser convertido en triacilgliceroles, pero no sucede lo contrario (salvo en vegetalesymicroorganismosconelciclodelglioxilato).  "*+ 



Lostriacilglicerolesprocedende3fuentesprincipales: 1.

Laalimentación

2.

Labiosíntesis,enespecialenelhígado

3.

Lasreservasexistentesenlosadipocitos

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Bioquímica.CarmenMartínezURJC



Metabolismolipídico 

 

1

Loslípidosprocedentesdeladebenserabsorbidos.Pero estaabsorciónnosellevaacabosobrelostriacilglicerolesintactos,sinosobre losproductosdesuhidrólisis.Ladigestióny absorciónde lostriacilgliceroles tiene lugar en el duodeno y requiere la acción de las   como emulgentesquepermitendispersarlasgrandesgotasdegrasapresentesenla luzintestinal,facilitandolaaccióndelaslipasaspancreáticas.  Una molécula de sal biliar está formada por un ácido biliar, como el ácido cólico, y un aminoácido. Son moléculas anfipáticas, con una superficie hidrofóbica (la que presenta los anillos aromáticos) y otra hidrofílica (la que expone los grupos alcohol y el carboxilo), lo que les confiere un carácter detergente, englobando pequeñas microgotas de triacilgliceroles. La acción detergentedelassalesbiliares(sucapacidadparadisolverseenunainterfase de aceite,agua, de tal maneraque la superficie hidrofóbicaesté en contacto conlafaseapolarylasuperficiehidrofílicaconlafaseacuosa)emulsionalos lípidosydalugaralaformacióndemicelasquepermitenelataquedigestivo por parte de enzimas hidrosolubles y facilitan la absorción de los lípidos a travésdelascélulasdelamucosaintestinal.  La mayor parte de la digestión se produce por la acción de la  , una enzima que requiere Ca2+ y que cataliza una reacción en una interfase aceite,agua o lípido,agua (el sustrato es hidrofóbico, el triacilglicerol,perotambiénrequierenH 2Oparallevaracabolahidrólisis).Las lipasaspancreáticassonliberadasporelpáncreasexocrinoalduodeno,junto con otras enzimas digestivas, pero su liberación tiene una dependencia hormonalinducidaporlapresenciadelípidosenlaingesta.  Losproductosdeladigestióndelasgrasascomprendenunamezclade glicerol, ácidos grasos libres, mono, y diacilgliceroles, moléculas que son absorbidas por las células del epitelio intestinal, donde van a experimentar unareesterificación,generandodenuevolostriacilgliceroles.  Lostriacilglicerolesvanapararalsistemalinfáticoformandocomplejos conproteínasparadarlugaralaslipoproteínasdenominadas,, encargadas deltransporte de lípidos ingeridos en la dieta hasta los distintos tejidos.  Los quilomicrones son partículas esféricas con un núcleo formado por triacilglicerolesyésteresdecolesterol(lípidoshidrofóbicos)yunacubiertade lípidosantipáticos(fosfolípidosycolesterollibre)yproteínas.Lacapaexterna de proteína ayuda a dispersar y solubilizar en parte la grasa para su transportealostejidos(formaunacubiertahidrofílicaalrededordeloslípidos, haciéndolos hidrosolubles). Los quilomicrones son lipoproteínas de gran diámetro y baja densidad al ser ricas en el componente lipídico (los lípidos tienenunadensidadmuchomenorquelasproteínas).  

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Bioquímica.CarmenMartínezURJC



Metabolismolipídico 

 Asípues,losquilomicronesconstituyenlaformaenquesetransportala grasadelalimentodesdeelintestinoalostejidosperiféricos,especialmenteel corazón,elmúsculoyeltejidoadiposo.Ancladaalasuperficieinternadelos capilares (endotelio vascular) de los tejidos periféricos, se encuentra la ,enzimaencargadadehidrolizarlostriacilglicerolesdelos quilomicronesaglicerolyácidosgrasos.  Traslaabsorciónenlacélula,elglicerolylosácidosgrasosprocedentes de la acción de la lipoproteína lipasa pueden catabolizarse para generar energía o, en las células adiposas (adipocitos), utilizarse para volver a sintetizartriacilgliceroles(reserva).  

3

Si el origen de los ácidos grasos es el -  del propio organismo, se produce la hidrólisis de los triacilgliceroles para liberar los ácidos grasos por la acción secuencial de 3 enzimas: la triacilglicerol lipasa (enzimareguladahormonalmenteporepinefrinaoadrenalinayglucagon,en situacionesdeemergenciayayuno,respectivamente),ladiacilglicerollipasay la monoacilglicerol lipasa. Los productos generados,ácidos grasos y glicerol, salendeladipocitoylleganalplasmasanguíneo.   La regulaciónhormonal de la   es semejante a la llevada a cabo sobre la hidrólisis del glucógeno: la acción del glucagon o la adrenalina activa la adenilato ciclasa, lo que incrementa la concentración citosólica de AMPc, estimulando la PKA. Esta proteín quinasa fosforila la triacilglicerol lipasa, que comienza la hidrólisis de los triacilgliceroles y proporcionasustratoparalaaccióndeladiacilglicerollipasayésta,asuvez, delamonoacilglicerollipasa.   Losgeneradosseasocianconlaproteínamayoritariadel plasma sanguíneo, la seroalbúmina, que liberará los ácidos grasos a los tejidos. Cada molécula de albúmina puede unirhasta 10 moléculas de ácido grasolibre,aunquelacantidadrealunidasuelesermuyinferior.Lasolubilidad máximadelosácidosgrasoslibresenausenciadealbúminaes~10 ,6 M,por encima de esta concentración los ácidos grasos libres forman micelas que actúancomo detergentesrompiendolaestructurade lasmembranas,siendo portantotóxicos.   Lamayorpartedelliberadoaltorrentesanguíneosecaptapor las células hepáticas, donde se utiliza como precursor gluconeogénico de la glucosa.   



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Bioquímica.CarmenMartínezURJC



Metabolismolipídico 

 ."$% "&/0$"/1!//  '+   Tantosilosácidosgrasosprocedendeladietacomosiprocedendelas reservasdelpropioorganismo,unavezpasanalacélulaquelosvaaoxidar, se encuentran en el citosol. Pero el sistema enzimático que lleva a cabo la oxidacióndelosácidosgrasosseencuentraenlamatrizmitocondrial,porlo queesnecesariosutransportealinteriordeesteorgánulo.Losácidosgrasos son activados al entrar en la célula, igual que ocurría con los hidratos de carbono, pero en este caso se forman tioésteres con el CoA,SH. La bicapa lipídica es una barrera impermeable a los ácidos grasos activados como ésteres de coenzima A, por lo que necesitan transportadores específicos, capaces de introducir ácidos grasos en la mitocondria. Este transporte está regulado, de forma que se activa cuando existe necesidad de obtención de ATP,peroseinhibirásilacélulaestásintetizandoácidosgrasos(procesoque sellevaacaboenelcitosol).   La '     la lleva a cabo un grupo de enzimas:lasacilCoA sintetasas(oacilCoA ligasas),de lasque existentres grupos: aquellas que utilizan como sustrato ácidos grasos de cadena corta (...