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Catabolismo de lipidos proteínas
 

Catabolismo de lipidos proteínas

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    Catabolismo de lipidos proteínas Catabolismo de lipidos proteínas Document Transcript

    • CATABOLISMO DE LIPIDOSLos ácidos grasos tienen dos misiones principales:  Bloques o sillares de construcción de fosfoglicéridos y glucolípidos, componentes importantes de las membranas biológicas.  Constituyen una fuente importante de la energía en los animales y plantas, pueden acumularse gran cantidad de grasa neutra en ciertos tejidos como combustible de reserva.La grasa neutra tiene un valor calórico elevado (9 Kcal / gr), almacenándose enforma prácticamente anhidra en gotitas de grasa intracelular, mientras que elglucógeno y el almidón (4 Kcal / gr) están muy hidratados y no pueden almacenarseen forma tan concentrada ni en tales cantidades.En los Vertebrados la oxidación de los ácidos grasos proporcionan normalmente casila mitad de la energía de oxidación en el hígado, riñones, músculo cardíaco yesquelético en reposo.Los triglicéridos experimentan una hidrólisis , para liberar sus ácidos grasoscomponentes en reacciones catalizadas por las lipasas antes de que puedanexperimentar su oxidación a CO2 y H2O.Los productos resultantes de la hidrólisis son:a) Glicerina :La glicerina que se obtiene de la hidrólisis de muchos lípidos puede transformarse endihidroxiacetona e integrarse en la segunda etapa de la glucólisis hasta serdegradada luego, totalmente, en el ciclo de Krebs.Las reacciones de transformación de la glicerina a dihidroxiacetona tiene lugar en elhialoplasma.b) Ácidos grasos :Los ácidos grasos saturados con número par de carbono son degradados hasta acetil-CoA, en la matriz de la mitocondria después de haber sido activados a nivel de lamembrana mitocondrial.  Activación de los ácidos grasos : En la membrana mitocondrial externa, los ácidos grasos se activan por unión con la CoA , al mismo tiempo que el ATP se hidroliza en AMP y PPi. Por tanto, en esta etapa previa a la oxidación de los ácidos grasos se gastan 2ATP.
    •  Transporte de los acil-CoA a través de la membrana mitocondrial interna con la ayuda de la carnitina; debido a la impermeabilidad de esta membrana a la coenzima A, los ácidos grasos la atraviesan unidos temporalmente a la carnitina, que actúa como transportador de grupos acilos.(ver figura)  β -oxidación de los ácidos grasos : La oxidación de los ácidos grasos saturados con número par de átomos de carbono, consiste en la liberación sucesiva de fragmentos de dos átomos de carbono a partir del extremo carboxílico del acil-CoA. Este proceso se conoce como β-oxidación porque previamente a la rotura de la molécula de acil-CoA, se produce la oxidación del átomo de carbono β. Los fragmentos de dos carbonos se liberan en forma de acetil-CoA. Cada ciclo de la β-oxidación consta de cuatro reacciones enzimáticas: dehidrogenación, hidratación, deshidrogenación y tiólisis por CoA. Estas etapas son las siguientes:Como resultado de estas reacciones la cadena del ácido graso se acorta en dosátomos de carbono y se forma FADH2, NADH y acetil-CoA.Este proceso se repite varias veces hasta la degradación total del acil-CoA a acetil.CoA.
    • A continuación el FADH2 y NADH formados se oxidan en la cadena respiratoriagenerando ATP y el acetil-CoA se oxida en el ciclo de Krebs.RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE LA OXIDACIÓN DEL ESTEARATO.La oxidación de los ácidos grasos produce gran cantidad de ATP. Así por ejemplo, laoxidación completa del estearato genera 146 moléculas de ATP.La degradación del estearil-CoA (acil-CoA de 18 átomos de carbono requiere ochovueltas de la β-oxidación o Hélice de Lynen), por lo tanto la reacción global de laoxidación completa de una molécula de estearil-CoA es:  La oxidación de cada NADH en la cadena respiratoria produce 3 ATP, mientras que la oxidación del FADH2 da lugar a 2 ATP.  La oxidación del acetil-CoA en el ciclo de Krebs produce 12 ATP, como se ha visto. Así pues, el número de ATP formados en la oxidación del estearil-CoA es de 24 a partir de los 8 NADH, 16 a partir de los 8 FADH 2 y 108 a partir de las 9 moléculas de acetil-CoA, lo que suma un total de 148 ATP.  Sin embargo, se gastan dos enlaces de alta energía en la activación del estearato, ya que se rompe el ATP dando AMP y pirofosfato.  Por tanto, el rendimiento energético de la oxidación completa del estearato es de 146 ATP.Estearil- CoA + 8 CoA + 8 FAD + 8 NAD+ +8 H 2 O 9 acetil-CoA + 8 FADH 2 + 8 NADH + 8H+
    • CATABOLISMO DE LAS PROTEÍNASLos aminoácidos no son carburantes metabólicos típicos, pues se trata de moléculasmuy elaboradas cuya misión principal es participar como sillares en la síntesis deproteínas; sin embargo, cuando se ingieren en exceso (dieta hiperproteicas), suscadenas carbonadas pueden oxidarse, para obtener energía o bien se transforman enácidos grasos y se almacena en forma de grasas: aminoácidos→restos cetoácido→acetil-CoA→ácidosgrasos→grasas.También en las dietas de ayuno se emplean los aminoácidos como carburantesmetabólicos; pero, sobre todo, sus cadenas carbonadas se utilizan como metabolitosprecursores de la gluconeogénesis, ya que no es posible formar glucosa a expensasde los ácidos grasos, la reacción : ácido pirúvico→acetil-CoA + CO 2es irreversible y sólo funciona en este sentido por tanto, no se pueden transformar lasmoléculas de acetil-CoA, procedentes de la β-oxidación de los ácidos grasos, en ácidopirúvico y luego en glucosa.Eliminación del grupo amino Oxidación de la cadena carbonada:Transaminaciones.- Son reacciones reversibles Aminoácidos glucogénicos: son aquellos cuyas(participan por igual de los procesos de síntesis y cadenas carbonadas se transforman en ácidodegradación de los aminoácidos), catalizadas por pirúvico o en alguno de los intermediarios del cicloenzimas transaminasas, que se producen en de Krebs; por lo tanto, pueden originar glucosatodos los tejidos, fundamentalmente en el hígado, mediante la gluconeogénesis.tanto en el hialoplasma como en las mitocondrias.Desaminación oxidativa Esta reacción, que Aminoácidos cetogénicos: son aquellos cuyasconduce a la formación de amoniaco en forma de cadenas carbonadas se transforman en acetil- +ión amonio (NH4 ) a expensas del ácido glutámico y CoA; por lo tanto, en los animales solamentecon el enzima glutamato deshidrogenasa, se pueden oxidarse en el ciclo de Krebs y suministrarrealiza en los animales en el higado y en los energía, o bien se convierten en ácidos grasos y
    • riñones. se almacenan en forma de grasas.