T10 METABOLISME LIPÍDIC PDF

Preview

Summary

Tema 10 METABOLISME METABOLISME DELS i el tracte intestinal un medi per tant els greixos (TAG polars) necessitem diferents per a i poder ser absorbits pel cos. 1. Les sals biliars (estructures emulsionen els greixos per a accessibles per a els enzims lipases en donant lloc a de TAG. 2. Les lipases i...

Description

Tema 10 METABOLISME LIPÍDIC METABOLISME DELS TRIACILGLICÈRIDS Digestió i absorció: el tracte intestinal és bàsicament un medi hidròfil, per tant els greixos (TAG à polars) necessitem diferents mètodes per a tractar-los i poder ser absorbits pel cos. 1. Les sals biliars (estructures amfipàtiques à sabó) emulsionen

els

greixos

per

a

fer-los

més

accessibles per a els enzims lipases en l’estómac donant lloc a micel·les de TAG. 2. Les

lipases

triglicèrids

i

pancreàtiques ens

donen

digereixen

àcids

grassos

els i

monoacilglicerol, però per a poder funcionar. 3. Aquests

són

transportadores

absorbits

per

proteïnes

específiques

pels

enteròcits

(mucosa intestinal) 4. Re-síntesi dels TAG amb el monoacilglicerol i el àcids grassos. 5. Aquests TAG són incorporats a molècules que s’anomenen

quilomicrons

(lipoproteïna

de

transport) que s’envien a la limfa i després a la sang.

QUILOMICRONS Estructura lipoproteica que són la unitat bàsica per als transport de lípids. Són estructures amb una capa de fosfolípids (comportament amfipàtic). Al nucli de la lipoproteïnes hi posarem els lípids completament hidròfobs (TAG i èsters de colesterol). A la interfase trobem fosfolípids i colesterol lliure. Les proteïnes es troben a la cara externa, encara que poden estar completament dintre de l’estructura, són qui condueix els lípids al seu lloc de destí (apoproteïnes). També podem trobar glúcids perifèrics.

Existeixen diversos tipus de lipoproteïnes, segons la quantitat de lipoproteïnes i el la composició d’aquesta: -

Quilomicrons: TAG bàsicament

-

VLDL: TAG i altres lípids en menor quantitat com els èsters de colesterol

-

IDL: Tenen una menor quantitat de TAG i una major de èsters de colesterol

-

LDL: no té quasi TAG però té molts èsters de colesterol

-

HDL: conté una gran quantitat de TAG i pocs èsters de colesterol.

Existeixen diversos tipus de proteïnes que són: -

Apo C-II à serveix per a la captació del TAG d’una lipoproteïna

-

Apo A-I à proteïna majoritària en HDL, activa el LCAT (serveix per a la fosforilació del TAG i captar-los dels teixits)

-

Apo B-100 à proteïna majoritària de les LDL

Els TAG que ingerim s’absorbeixen pels quilomicrons que quan passen per teixits perifèrics (teixit adipós), aquesta molècula té Apo C-II que en contacte amb la LPL (lipoproteïna lipasa) fa buidar els quilomicrons de TAG en el teixit i queden romanents de quilomicrons (està format bàsicament per èsters de colesterol) que l’entreguem al fetge per al seu metabolisme. El fetge pot sintetitzar TAG (TAG endògens) i enviarà greixos amb les VLDL amb nous TAG i èsters de colesterol. Aquestes VLDL porten Apo C-II que en contacte amb LPL i es buidarà de TAG, formant les IDL (quan han tret bastants TAG) i poden donar lloc a les LDL (sense TAG) que estan formades bàsicament per èsters de colesterol (necessaris per a la vida cel·lular). Les HDL porten el colesterol cel·lular al fetge de nou, per això es considera “colesterol bo”.

Les LDL són captades per endocitosi mediata

per

receptors

específics.

Aquests receptors quan entren en contacte amb

les LDL s’endociten

mitjançant clatrina. Els receptors es poden reciclar i enviar de nou a la membrana i queda una vesícula amb la lipoproteïna, que es fusionarà amb els lisosomes (són sacs enzimàtics) que trencaran la lipoproteïna en els seus monòmers.

Quan

la

cèl·lula

rep

colesterol para la seva pròpia síntesi d’aquest. * El principal lloc de reserva de greix són els adipòcits, el seu citoplasma està bàsicament constituïda per TAG i en un racó té la resta d’orgànuls. Els TAG té funció de reserva d’energia molt rendible (no necessita H2O i es TAG pur quasi) ja que està més reduït que els glúcids però no és font de glucosa. La lipòlisi allibera els àcids grassos i els glicerol gràcies als TAG. Si volem emmagatzemar energia parlarem l’esterificació del glicerol i els àcids grassos. LIPÒLISI La triacilglicerol lipasa (TAGL/LSH) trenca els àcids grassos dels TAG, que trenca primer el primer àcid gras i després el segon donant lloc a la monoacilglicerol, que la trenca la monoacilglicerol lipasa. La TAGL està regulada per hormones, quan està fosforilada és activa. Quan l’organisme necessita energia s’envia una senyal a través

d’hormones

(adrenalina

i

glucagó), quan es detecten aquestes hormones pels receptors activem la cascada de reaccions. Quan acaba la demanda energètica es desfosforilitza i deixa de trencar els TAG.

Quan es trenca aquests TAG molts dels àcids grassos surten a la sang i són transportats gràcies a l’albúmina del sèrum sanguini. Aquests àcids grassos poden entrar a la cèl·lules i poder-ne obtenir l’energia. El glicerol pot anar al fetge i fer glicòlisi o bé gluconeogènesi segons les necessitats de la cèl·lula. La lipòlisi té lloc al citosol OXIDACIÓ DELS ÀCIDS GRASSOS Dels àcids grassos podem obtenir energia, però necessitem activar-los ja que són molt poc reactius. Per això necessitem el Coenzim A, posteriorment l’enviarem al mitocondri per a fer la oxidació del àcid gras. Per a l’activació amb el coenzim A necessitem la Fatty acyl-Coa sintetasa que gràcies a l’ATP, junta l’àcid gras amb el CoA donant lloc al Fatty acyl-CoA, AMP i pirofosfat. Per a poder entrar al mitocondri no hi ha un transportador sinó que necessita un sistema de llançadora. Aquesta llançadora està format per dues peces: primer l’àcid gras arriba a la carnitina aciltransferasa I, que intercanvia el coenzim A per una carnitina i es converteix en una acilcarnitina que entra dins del mitocondri gràcies a un transportador que intercanvia acilcarnitina a canvi de carnitina. Un cop dintre arriba a la carnitina aciltransferasa II que intercanvia la carnitina per el coenzim A donant lloc al acetil-CoA.

Fases de la β – oxidació: 1. Deshidrogenació del AG: el seu poder reductor es passarà al FADH 2. Hidratació 3. Oxidació de nou on es guardarà en NADH que va al complex I de la cadena de transport electrònic. 4. Escissió de l’enllaç per poder ficar de nou un coenzim A escurçant en dos carbonis l’acil-Coa i dona lloc a un acetil-CoA i un acil-CoA Rendiment energètic d’un AG: D’una molàcula amb un nombre parell de carbonis En els àcids grassos insaturats necessitem altres enzims per a poder trencar l’acil-CoA de manera correcta. Molts cops canviem la conformació per a que pugui donar-se. Quan tenim un nombre imparell de carbonis ens queda una molècula de 3 carbonis à Propinil-CoA que amb certes modificacions pot donar lloc a succinil-CoA que pot entrar al cicle de Krebs. Regulació de l’oxidació dels àcids grassos: 1. Disponibilitat d’àcids grassos fa que la lipòlisi s’aturi 2. Quan es fa lipogènesi s’inhibeix l’entrada dels àcids grassos al mitocondri. METABOLISME DELS COSSOS CETÒNICS Són molècules que permeten la síntesi d’ATP i són estructures molt petites i més solubles. Aquests sol es donen al fetge quan hi ha una gran lipòlisi però un cicle de Krebs limitat. Surten a la sang i són utilitzats

pel

ronyó,

cor

o

cervell.

Permeten allargat la durabilitat de la glucosa

ja

que

utilitzen

una

font

energètica provinent dels greixos. Tenen la beta cetoacetilcoa.

SÍNTESI D’ÀCIDS GRASSOS Activa en el citosol dels: -

Hepatòcits

-

Adipòcits

-

Glàndules mamàries

L’acetil CoA es troba a la matriu mitocondrial, per tant per poder fer la síntesi haurem de treure’l fora del mitocondri, ja que la via es citoplasmàtica. En la β-oxidació utilitzem els FAD i el NAD, mentre que en la síntesi agafem el NADPH. En la β-oxidació s’alliberen Acetil CoA (de dos carbonis) i per a la biosíntesi s’usa el Malonil CoA. Els isòmers en la β-oxidació és L mentre que en la biosíntesi és D. Aquesta sol es realitzarà qual la les concentracions de NADP+ i NADPH són altes en el citoplasma

Transport de l’Acetil CoA

L’esquelet de carbonis és l’acetil Coa, que es troba principalment al mitocondri. L’acetil CoA ha de sortir al citosol, mitjançant un sistema de llançadores. 1. Pas de l’oxaloacetat a citrat (citrat sintasa) à Cicle de Krebs (reaccions anapleròtiques, reaccions de re-ompliment ja que ha de funcionar sempre) 2. Es treu el citrat a l’exterior i mitjançant la citrat ligasa i ATP s’hi uneix el CoA 3. L’oxaloacetat que s’ha usat s’ha de tornar a entrar al mitocondri, aquest es redueix a malalt, que si té transport específic 4. Aquest per oxidació pot passar de nou a oxaloacetat

En el citosol es redueix a oxaloacetat i acaba entrant poder reductor a dintre del mitocondri, ja que aquest es redueix però s’oxida dintre del mitocondri. També podem oxidar el malat fins a piruvat formant NADPH, que és el que utilitzem en la biosíntesi. Aquesta última serà la més utilitzada ja que transformem NADH en NADPH. Aquest NADPH també es pot sintetitzar en la via de les pentoses fosfat. Els enzims que intervenen són el Acetil-CoA carboxilasa que forma el Malonil CoA (limitant de la reacció). Després actua la AG sintasa que formarà l’àcid gras gràcies als malonil CoA (fins a palmitat). L’Acil es transportat per l’ACP (acil carrier protein).

La

síntesi

és

un

complex

multienzimàtic en forma de dímer i de forma antiparal·lela. Generem dos

centres de

reacció en cada costat. La proteïna ACP té en una serina la fosfopanteïna que és equivalent a la del Acetil CoA on el AG s’hi enganxa i anirà creixent. Primer s’hi uneix el grup acil amb el grup SH en la cetoacil sintasa, en el grup SH de la ACP s’hi enganxa el grup malonil. Primer hi ha una condensació on alliberem un CO2 i s’ajunten les dues estructures. Aquesta estructura es redueix amb el NADPH, deshidratarem i reduïm. Ens queda una cadena de 4 carbonis completament reduïda. La cadena es transloca al grup SH nou i afegim un nou malonil en el grup SH de l’ACP. Per a generar palmitat de 16C necessitem 7 cicles ja que es necessària una molècula de 2 C per a l’arrencada.

Per a la creació d’una molècula de palmitat necessitem 7 molècules d’ATP i 14 molècules de NADPH 8 Acetil CoA + 7 ATP + 14 NADPH à A. Palmític + 14 NADP+ + 6 H2O En els organismes eucariotes necessitem àcids grassos de llargada diversa, no només de palmitat. Allargar un AG s’anomena elongació que es dóna al mitocondri, molt semblant a la β-oxidació però inversa. Es necessiten NADPH.

Per a la generació del AG insaturats, en mamífers sol podem fer insaturacions fins al carboni 9 per AG que tenen insaturacions més enllà són essencials Acetil CoA carboxilasa augmenta la síntesi quan hi ha un excés de citrat, ja que indica que hi ha molt d’acetil CoA i no es genera citrat. El palmitoil CoA inhibeix la acetil CoA carboxilasa ja que podem estar fent molta síntesi i tenir suplertes les necessitats o bé ja que arriba de cèl·lules que estan fent lipòlisi. També es pot regular gràcies a la fosforilació, (fosforilat inactiu, no fosforilat actiu)

la insulina

promou

la

desfosforilació i el glucagó i epinefrina promou la seva fosforilació. Aquesta quinasa és sensible als nivells d’AMP quan hi ha molta AMP (poca energia) activa la fosforilació i en molts nivells d’ATP d’inactiva i queda desfosforilat.

Comparació entre β-oxidació i biosíntesi d’un AG

Síntesi del TAG Necessitem el glicerol que podem trobar-lo d’altres vies, o bé treure’l de la glucòlisi on es poden fosforilar i es van esterificant les tres cadenes del àcid gras fins a formar el TAG. Aquests TAG tenen sobretot funció de reserva energètica. METABOLISME DEL COLESTEROL El colesterol és un dels precursors dels àcids biliars (emulsió dels lípids de la ingesta), hormones esteroides (progesterona / testosterona / estradiol à

h.

sexuals;

glucocorticoids

à

cortisona;

mineralocorticoid à aldosterona) i vitamina D, encara que també és necessària per a les membranes cel·lulars ja que aporta la fluïdesa necessària per a les membranes. LDL és qui aporta colesterol a les cèl·lules perifèriques que són captades pels receptors de LDL, les cèl·lules són capaces de regular l’entrada de colesterol. Si entra molt atura la síntesi.

Biosíntesi de colesterol 1. Unir 3 acetats per a formar mevalonat 2. Es descarboxilarà i activarem i tindrem isoprè 3. Aquest isoprè donarà lloc al esqualè que té una estructura semblant al colesterol 4. A partir de l’esqualè passem al colesterol amb ATP, NADPH i O2.

Aquesta síntesi es dona en el citosol de les cèl·lules (la poden fer totes les cèl·lules). Les reaccions són semblants a la de la síntesi de cossos cetònics (mitocondri del fetge, mentre que l’altre es duu al citosol). Per a la síntesi d’aquest es necessita ATP, O2, NADPH i Acetoacil CoA i Acetil CoA per a la formació de mevalonat. El mevalonat es pot activar gràcies a la hidròlisi d’ATP i unint molècules acabem tenint l’esqualè. Aquest esqualè serà la base on acabarem construint la nostra molècula de colesterol. Les primeres reaccions són citosòliques, però les finals es donen en microsomes cel·lulars. La síntesi de colesterol es regula amb l’enzim hidroximetilglutaril-CoA reductasa que és sensible a l’entrada de colesterol per les LDL, en cas d’entrada la seva activitat quedarà reduïda. També es pot regular gràcies a la fosforilació d’aquest (fosforilat inactiu

–

desfosforilat

actiu)

les

hormones com la insulina o el glucagó promouen aquesta fosforilació ja que el cos necessita energia mentre que la insulina n’estimula la desfosforilació activant-ne l’activitat....