Bloque 3: Lipobiología, Metabolismo del nitrógeno (metabolismo de aminoácidos y nucleótidos)

x
.m
o m
e .c
u t
.g
Tablas y mapas conceptuales
w
w
Autor: Maestro en Ciencias w
n
Bioquímicas Genaro Matus Ortega
e
os
n
í ta
v is
Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega. Asesor del grupo GUTE: www.gute.com.mx

x
Generalidades de los lípidos .m
o m
.c
•

u te
Los lípidos son sustancias biológicas
solubles en solventes orgánicos, pero

.g
escasamente solubles en el agua (a
temperatura ambiente).
w
•
w
Pertenecen a este grupo moléculas tan

w
diversas como las grasas, los aceites,
algunas vitaminas y hormonas, así como

membrana. e n
todos los componentes no proteicos de las

• os
En general, toda biomolécula que no sea
n
soluble en agua se dice que es lípido.

í ta
v is

x
Clasificación general de los lípidos .m
o m
.c
Los lípidos pueden clasificarse en dos grandes

te
•
grupos:

u
.g
• Lípidos saponificables. Se llaman así pues se NaOH
hidrolizan en soluciones alcalinas, produciendo
ésteres de ácidos grasos.
w
•
w
Aquí se incluyen los acilgliceroles, los
fosfoacilgliceroles, los esfingolípidos y las ceras.
w
•
e n
Lípidos no saponificables: no sufren hidrólisis
alcalina. Aquí se clasifican los terpenos, los

os
esteroides y las prostaglandinas, así como los
compuestos derivados con éstos.
n
í ta
v is

x
La saponificación de las grasas .m
o m
.c
te
• En el proceso de saponifición, cada éster
es hidrolizado en una reacción catalizada
por NaOH para producir glicerol y
u
.g
jabones.

•
w
En la antigüedad, los jabones se

w
preparaban hirviendo las grasas
animales con cenizas de madera, las
w
cuales contenían lejía (NaOH).

•
e n
Este tipo de jabones ha sido
reemplazado por los detergentes

os
sintéticos que no forman precipitados en
agua dura y no dejan residuos o costras
en los accesorios de baño, como lo
n
hacen las sales sódicas de los ácidos
grasos.
í ta
v is

x
Funciones asociadas a los lípidos .m
o m
.c
•
•
u te
Los TAGS son la principal fuente de reserva de energía de animales.
Componentes estructurales de las membranas plasmáticas. Fosfoglicéridos y esfingolípidos.

.g
• Sustancias de reserva. Sólo los triacilglicéridos pueden tomar ésta función.
• Estructuras cobertoras. Las ceras de las superficies de las plantas desempeñan funciones de

w
impermeabilización y protección, disminuyendo las tasas de perdida de agua por la tenso-evapo-
transpiración.
• w
Mensajeros químicos. Hormonas esteroideas (como la cortisona, la progesterona y la

w
testosterona); además de que son parte de algunas vitaminas, como la D. Otras moléculas señal
lipídicas son las prostaglandinas.
•
• e n
Solubilizadores de grasa: Los ácidos biliares.
Pigmentos que absorben la luz. Por ejemplo, los carotenos o las partículas de retinal.
•
“fertilidad”).
os
Cofactores de enzimas. La vitamina A, K y el tocoferol (también conocida como hormona de la

•
n
Como transportadores de electrones. Por ejemplo las quinonas, que desempeñan un papel

ta
importante en la fosforilación oxidativa y en la fotofosforilación tilacoidal.

í
v is

x
.m
c/ácido graso saturado
c/ácido graso saturado
Acilgliceroles
Acilgliceroles cis
cis
c/ácido graso insaturado
c/ácido graso insaturado

o m trans
trans

.c
Saponificables Fosfogliceroles
Fosfogliceroles
Saponificables
oo
complejos
complejos
Esfingomielina
Esfingomielina
t e
Esfingolípidos
u Galactocerebrósidos
Galactocerebrósidos

.g
Esfingolípidos
Lactocerebrósidos
Lactocerebrósidos
Glucoesfingolípidos
w
Glucoesfingolípidos
Glucocerebrósidos
Ceras
Ceras
w Glucocerebrósidos

Terpenos w Gangliosidos
Gangliosidos
No
No
Saponificables
Saponificables
o
Terpenos

Estereoidese n PGA
PGA
o
simples
simples
os
Estereoides
Prostaglandinas
Prostaglandinas
PGE
PGE
PGD
nProstanoides
Prostanoides Prostaciclinas
Prostaciclinas
PGD

ta
(eicosanoides)
(eicosanoides) PGH
PGH
í Tromboxanos
Tromboxanos

v is Leucotrienos
Leucotrienos

x
.m
o m
e .c
u t
Metabolismowde .g Lípidos
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
Formación de fosfoglicéridos .m
o m
.c
u te
.g
w
w
w
e n Enlace éster
Enlace éster
-COO-C
-COO-C

os PO4 4
PO

n
í ta
v is

x
Fosfolípidos .m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
Los ácidos grasos con 16 y 18 carbonos son los que más predominan.

Existe una preferencia por que se localicen ácidos grasos saturados en la posición 1 e
s
insaturados en la posición 2.
o
n
El tercer grupo hidroxilo del glicerol se encuentra esterificado con el ácido fosfórico.

í ta
v is

x
Ácidos grasos saturados .m
o m
.c
No. de Nombre común: Nombre Símbolo Estructura:
carbonos: sistemático: abreviado:

te
2 Ácido acético Ácido etanoico 2:0 CH3COOH

4 Ácido butírico
u
Ácido butanoico 4:0 CH3(CH2)2COOH

.g
6 Ácido caprílico Ácido hexanoico 6:0 CH3(CH2)4COOH

w
8 Ácido caproico Ácido octanoico 8:0 CH3(CH2)6COOH

w
10 Ácido cáprico Ácido decanoico 10:0 CH3(CH2)8COOH

w
12 Ácido láurico Ácido-n- 12:0 CH3(CH2)10COOH
dodecanoico

n
14 Ácido mirístico Ácido-n- 14:0 CH3(CH2)12COOH
tetradecanoico
16 Precursor
e
Ácido palmítico Ácido-n- 16:0 CH3(CH2)14COOH

s
hexadecanoico
18 Ácido esteárico Ácido-n- 18:0 CH3(CH2)16COOH

20
n o
Ácido araquídico
octadecanoico
Ácido-n- 20:0 CH3(CH2)18COOH

ta
eicosanoico
24 Ácido lignocérico Ácido-n- 24:0 CH3(CH2)22COOH

í tetracosanoico

v is

x
Ácidos grasos insaturados .m
No. de Nombre común:
o m
Nombre sistemático: Símbolo Estructura:
carbonos:

.c abreviado:

16 Ácido
palmitoleico
te
Ácido-cis-9-n-
hexadecenoico

u
16:1D9 CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH

.g
18 Ácido Ácido-cis-9,-n- 18:1D9 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
oleico octadecenoico

18 Ácido Ac. Graso
w Ácido-cis,cis-n- 18:2D9,12 CH3(CH2)4CH=CH-CH2CH=CH(CH2)7COOH

w
linoleico esencial octadecadienoico

18 Ácido
linolénico
w Ácido cis,cis,cis-n-
octadecatrienoico
18:3D9,12,15 CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-
CH2CH=CH(CH2)7COOH

20 Ácido araquidónico

e n Ácido cis,cis,cis,cis-
5,8,11,14-n-icosatetranoico
20:3D5,8,11,14 CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-
CH2CH=CH(CH2)3COOH

os
n
Los ácidos grasos insaturados predominan sobre los saturados particularmente en las plantas superiores y en
los animales que habitan en lugares de temperaturas bajas.

í ta
Tienen puntos de fusión más bajos que los saturados de la misma longitud de cadena.

v is

x
Compara los lípidos de tu dieta .m
o m
.c % de ácidos % de ácidos

te
grasos saturados grasos insaturados

u Fuente: C4-C12 C14 C16 C18 C16 + C18

.g Aceite
canela
de - - 5 1 94

w Aceite de oliva 2 2 13 3 80

w Mantequilla 10 11 29 10 40

w Grasa bovina 2 2 29 21 46

e n Aceite de coco

Aceite de maíz
60

-
18

2
11

10
2

3
8

85

os Aceite
palma
de - 2 40 6 52

n Aceite de nuez 7 90 3 - -

ta
moscada

í
v is

x
Movimientos internos de las membranas .m
o m
.c
u te
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
Mosaico fluido y balsas lipídicas .m
o m
.c
u te
.g
w
w
w
e n
os
A Intracellular space or cytosol
B Extracellular space or vesicle/Golgi apparatus lumen Non-raft membrane
1.Lipid raft

n
2.Lipid raft associated transmembrane protein
3.Non-raft membrane protein

ta
4.Glycosylation modifications (on glycoproteins and glycolipids)
5.GPI-anchored protein
6.Cholesterol

í
is
7.Glycolipid

v

x
Aceites y grasas sólidas .m
o m
.c
Nivel macroscópico

te
• Las propiedades de los triacilgliceroles
están determinadas por la naturaleza de
sus ácidos grasos componentes y se
u
.g
dividen en aceites (líquidos) o grasas
(sólidos).
w
•
w
El estado de agregación de las grasas
está de acuerdo con la longitud de sus
w
cadenas o con su grado de saturación.

•
e n
Los triacilgliceroles son hidrofóbicos y
no forman micelas.

os
n
☞ Las dobles ligaduras en las colas Las grasas se dividen en animales y vegetales, y
considerando la consistencia que tienen a temperatura

ta
hidrocarbonadas reducen el punto de ambiente: se les llama sebos si son sólidas, mantecas si

s í
fusión de las grasas. tienen una consistencia semisólida y aceites si las grasas
son líquidas

v i

x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
.m
Radical
o m
Fosfatidil
.c
Fosfatidilcolina

e
u t
.g
w Fosfatidiletanolamina

w
Fosfatidilinositol w
e n
s
Cardiolipina

o
Fosfatidilglicerol

n
í ta Fosfatidilserina

v is

x
Degradación de fosfolípidos .m
o m
.c
u te
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
.m
o m
e .c
Formación de
u t
acilgliceroles
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
Los esfingolípidos .m
o m
• Esta clase de lípidos está representada
por tres subclases:
e .c
• Las ceramidas,
u t
• Las esfingomielinas y
.g
• Glucoesfingolípidos.
w
• La molécula fundamental es un amino
w
alcohol que contiene una cadena larga
w
de 18 carbonos llamada esfingosina, en

•
lugar del glicerol.
e
La esfingosina tiene dos grupos
n
os
funcionales (amino e hidroxilo) que
pueden ser modificados para formar
n
diversos esfingolípidos.

í ta
v is

x
Plasmalógenos, esfingolípidos y esfingomielinas .m
o m
e .c
• Los plasmalógenos son glicerofosfolípidos en
los que la posición 1 del glicerol fosfato está
u t
.g
combinado con un alcohol de cadena larga
mediante una unión tipo éter.

Los esfingolípidos son lípidos complejos w
w
•
derivados de esfingosina (un alcohol
H
w
insaturado), el que se une con un ácido graso
de cadena larga por medio de un enlace amida

•
para formar una ceramida.

e n
Las esfingomielinas contienen una ceramida
esterificada con
fosforiletanolamina.
osfosforilcolina o

n
í ta
v is

x
Panorámica general: .m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
.m
Principales lípidos membranales:
o m
Lípido: Estructura:

e .c
Ácidos grasos

Triglicéridos
u t
Cadena hidrocarbonada que posee un grupo COOH extremo.

Glicerol + ácidos grasos esterificados (R-CO-O-). Derivado del ác. Fosfatídico.

Fosfoglicéridos
.g
Glicerol-1-fosfato + 2 ácidos grasos de cadena larga (3, saturado y 2, insaturado).

w
Derivados del ácido fosfatídico, (L-glicerolfosfato esterificado con dos ácidos
grasos).
w
Esfingolípidos
w
Toma como base la esfingosina (de 18 C) en lugar del glicerol.

Ceramida

Esfingomielinas e n
Esfingosina + ácido graso de cadena larga. Unidad básica de esifngolípidos.

Contienen una ceramida esterificada con fosforilcolina o fosforiletanolamina.

Plasmalógenos
os
Glicerofosfolípidos en los que la posición 1 del glicerol fosfato está combinado con

n
un alcohol de cadena larga mediante una unión tipo éter

Glucolípidos

í ta
Ceramida + azúcar. Pueden ser cerebrósidos o gangliósidos (más complejos).

v is

TIPO DE LÍPIDO COMPONENTES ¿Dónde se encuentran? x
ACILGLICEROLES Glicerol + ácido graso
.m
Lípidos de reserva

FOSFOACILGLICEROLES - Glicerol
- ácido graso
ácido
fosfatídico m
Componentes de membrana

o
plasmática

.c
- fosfato
- Compuesto serina,colina
con grupo etanolamina
t e
u
hidroxilo inositol

.g
ESFINGOLÍPIDOS Esfingosina + ácido graso = Componente de membrana de
ceramida células animales y vegetales
ESFINGOMIELINAS
fosfocolina
w
Ceramida + fosfoetanolamina, Membran plasmática de células
animales (axones de neuonas

w con mielina)
GALACTOCEREBROSIDO
w
Ceramida + galactosa Membrana plásmática de células
nerviosas
GLUCOCEREBRÓSIDO

GANGLIÓSIDO
e n
Ceramida + glucosa

Ceramida + ac. siálico
Tejido no nervioso

Cara externa de la membrana

os celular de tejido cerebral (soma y
axones)
TERPENOS
n Unidades de isopreno Componente esencial de frutas

ESTEROLES

í ta Derivados del
ciclopentanoperhidrofenantreno
Componente de hormonas,
precursores de ácidos biliares

v is
PROSTAGLANDINAS Ácidos grasos de 20C con anillo
de de 5 C
Hormonas locales


x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
DERIVADOS e nISOPRENO
os
n
í ta
v is

x
Diversidad de terpenos .m
o m
.c
u te
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
i s 2-metil-1,3-butadieno
2-metil-1,3-butadieno

v

x
Esteroides importantes .m
o m
.c
• Los esteroides más importantes son el
colesterol y sus derivados:
u te
• los ácidos biliares (derivados del colano)

.g
• las hormonas esteroidales –estrógenos,
progestágenos,
w
glucocorticoides,
mineralcorticoides y andrógenos–

w
 la vitamina D o Calcitriol (no es

w
propiamente un esteroide, pero deriva del
colesterol).

e n
• Los terpenos son polímeros de dos o más
unidades de isopreno, que pueden ser

en su mayoría.
os
lineales o cíclicos, con dobles enlaces trans

n
 Las vitaminas A (retinol), K, y el
escualeno, pertenecen a este grupo.

í ta
i s
v

x
Derivados isopreno .m
o m
Unidad: Característica:

e .c
Isopreno
t
Unidad de 5 carbonos (2-metil-1,3-butadieno) que forma la base estructural de los
terpenos.
u
.g
Mevalonato Es el paso que controla la síntesis del colesterol; el exceso ejerce efecto alostérico
sobre la HMGCoA red y bloquea la síntesis de más colesterol. Inhibido con estatiinas.
Isopentil
pirofosfato w
Es la unidad isoprenoide de todos los terpenos.

Escualeno w
Precursor del lanosterol, zimosterol y colesterol por oxidación, descarboxilación y

w
reacomodo de electrones y grupos funcionales.
Leucotrienos

Carotenoides
músculo liso.
e n
Derivados del ácido araquidónico producidos en los leucocitos. Constrictores del

Derivados octaprenoides que forman los pigmentos vegetales.
Colesterol
os
Precursor de hormonas sexuales y ácidos biliares.
Calcitriol (vit D)
n
Producida en riñones que hidrolizan del 25-hidroxicolecalciferol. Regula en sangre los

ta
niveles de Ca2+ y PO4-3, incrementando la absorción de calcio en el tracto

í gastrointestinal.

v is Colesterol = ciclopentanoperhidroxifenantreno


x
Derivados del colesterol .m
o m
.c
Derivado: Función asociada:
Progesterona Se sintetiza en el cuerpo lúteo. Actúa en la primera parte del ciclo menstrual, detiene los

u te
cambios endometriales que inducen los estrógenos y estimula los cambios madurativos,
preparando la implantación del óvulo.

.g
Pregnenolona Es el metabolito madre de las hormonas sexuales (estrógeno, testosterona), las hormonas del
estrés (cortisona, cortisol). Se considera la “hormona de la juventud”.
Estradiol
w
Se sintetiza en el cuerpo lúteo antes de la ovulación y estimula el engrosamiento del
endometrio (secreción de moco) que reviste internamente el útero. Es una hormona
masculinizante.
w
Cortisol
w
Segregado por la corteza suprarrenal humana. Es el esteroide más abundante en sangre
periférica. Acción glucocorticoide: regulando el metabolismo de azúcares, proteínas y grasas.
n
acción mineralocorticoide: homeostasis del agua y los electrólitos.

e
Aldosterona

os
Mineralocorticoide producido por la sección externa del glomérulo (corteza de la glándula
suprarrenal), actúa en la conservación Na+, secretan K+, incrementando la presión sanguínea. Es
reducida en la Enfermedad de Addison e incrementada en el Síndrome de Conn.
n
Colatos
ta
Taurocolato y glicocolato. Derivados del colato, litocolato y desoxicolato con taurina o glicina.

í
vis

x
Ácidos y sales biliares .m
o m
• Fundamentales para la solubilización, asimilación y
e .c
•
excreción del colesterol.
Se consideran derivados estructurales del colano, de 24
u t
.g
átomos de C, que se caracteriza por tener en el C17 una
cadena alifática ramificada de 5 átomos de carbono.
•
•
Son muy abundantes en la bilis.
w
Los más característicos son el ácido cólico (en la figura de
la derecha), el desoxicólico y el litocólico.
w
• Con gran frecuencia aparecen w
conjugados a los

•
aminoácidos glicina y taurina.

e n
Así, el ácido cólico formará los ácidos taurocólico y
glicocólico.

os
•
n
Las sales biliares no son las sales de los ácidos biliares,
sino las sales sódicas o potásicas de los ácidos taurocólicos

ta
(arriba) o glicocólicos (abajo).

í
v is

x
Leucotrienos .m
o m
• Los leucotrienos (LT) son
e .c
derivados del metabolismo
oxidativo del ácido u t
araquidónico por la vía de la
5-lipooxigenasa. .g
w
• Se producen en los leucocitos.
w
• Contienen tres enlaces dobles w
conjugados.
e n
os
• Son constrictores sumamente
poderosos del músculo liso.
n
í ta
v is

x
.m
o m
e .c
Tromboxano A2. Los oxígenos
Prostaglandina E1. El anillo de 5 lados es
característico de su clase. t
se han adentrado en el anillo.

u
.g
w
w
Leucotrieno B4. Note los tres doble
enlaces conjugados w
e n Prostaciclina I2. El segundo anillo lo distingue de las
prostaglandinas.

os
n
í ta Leucotrieno E4, un ejemplo de un leucotrieno

is
"cisteinilo".

v

x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
CATABOLISMO e n
os
n
í ta
v is

x
.m
Lipasa lingual (rompen 1 y 3)

o m
Lipasa pancreática
Fosfolipasa A, B, D y E

e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
Digestión de los lípidos .m
o m
• El aumento del área y la solubilización suceden
e .c
cuando en el duodeno, por efecto de la
colecistocinina.
u t
• La colecistocinina desempeña una función .g
dual:
w
• w
1) Estimula la contracción de la vesícula biliar
w
con la consecutiva salida de sales biliares y
otros lípidos, para formar micelas mixtas.

• e n
Las micelas mixtas son diferentes a las gotitas

s
emulsionadas (lipasa pancreática).

o
•
n
2) Estimula la secreción de carbonato.

í ta
v is

x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
Cada vellosidad del intestino delgado consiste en células epiteliales y núcleos o centros de capilares y
tejido conectivo.
s
La parte apical externa de cada célula epitelial está recubierta de microvellosidades que forman los bordes
en cepillo.
o
n
Los ácidos grasos difunden a través de los bordes en cepillo hacia las células epiteliales. Allí, los ácidos

ta
grasos se combinan con glicerol para formar triglicéridos que se agregan a lipoproteinas para formar los

í
quilomicrones.
Una vez liberados los quilomicrones circularán hacia el hígado y otros órganos para repartir los
triglicéridos.

v is

x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is
¿y las otras grasas?

x
Circulación en torrente sanguíneo .m
o m
.c
•

u te
Los ácidos grasos son transportados por albúmina en la circulación portal.

•
.g
Los otros transportadores son denominados lipoproteínas:

w
•
base en su densidad en: w
Las lipoproteínas principales que circulan en el plasma humano se clasifican con

• w
Quilomicrones (el transportador de triglicéridos exógenos),
•
• e n
Lipoproteínas de muy baja densidad (LMBD o VLDL),
Lipoproteínas de baja densidad (LBD o LDLX) y
•
os
Lipoproteínas de alta densidad (LAD o HDL ✓).

n
La densidad de las lipoproteínas refleja la relación existente entre la cantidad de

ta
•
lípidos y de proteínas.
í
v is

x
Resumen de transporte de lípidos: .m
LIPOPROTEÍNA TRANSPORTA ORIGEN
o m
FUNCIÓN CARACTERÍSTICA Apo:
Quilomicrón TG exógenos.
.c
Intestino Lleva los TG del Mayor tamaño y Apo B-48, Apo A1

u te
delgado intestino a
circulación en
capilares
menor densidad y A2. Apo C-II y
Apo E

VLDL TG y colesterol.
.g
Hígado Lleva TG y
colesterol
Son las lipoprot
de menor
Apo B-100. Apo C-
I,II y III y Apo E

w hepático a tamaño.

w otros tejidos Sus remanentes
son captados por

w el hígado y forma
los LDL
LDL
e
ésteres de
n
Colesterol y Catabolismo Lleva colesterol
de VLDL a tejidos
Libera colesterol e
inhibe la HMG-
Apo B-100

os
colesterol extrahepáticos
(malo).
CoA reductasa.

HDL
n
Colesterol
hacia el hígado.
Hígado e
intestino
Transporte
inveso de
LCAT esterifica el
colesterol.
Apo A-I, C-I y C

í ta delgado colesterol
(bueno)

v is

x
Así de sencillo .m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

Analiza el ciclo
x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is La falla de alguna lipoproteína se denomina dislipoproteinemias


x
Dinámica endocítica .m
o m
.c
 COLESTEROL

u te
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
.m
Glucagon,
epinefrina,
ACTH

o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
Lipólisis .m
o m
• Los ácidos grasos almacenados en los
e .c
tejidos son utilizados por la célula para
la producción de energía en u t
magnitudes que varían de tejido a
tejido, así como del nivel metabólico .g
del organismo. w
w
• Son los músculos, principalmente el w
e n
cardiaco y esquelético, los que más
dependen de los ácidos grasos como
fuente de energía.

os
n
í ta
v is

x
Músculo e hígado .m
o m
• La mayoría de los ácidos grasos que se
e .c
oxidan en los tejidos provienen de los
triacilglicéridos del tejido adiposo, de u t
donde son liberados lipasa sensible a
hormonas y son transportados en la .g
circulación como complejos albúmina- w
ácidos grasos.
w
w
•

e n
Al llegar al hígado y a las células de otros
tejidos, el ácido graso es activado en el
citosol mediante la acción de la acil
R–COOH + ATP + CoASH

os
coenzima A sintetasa (tiocinasa) con
gasto de ATP, en esta reacción se
Acil-CoA sintetasa

n
produce un acil coenzima A (acil CoA) y R–CO–SCoA + AMP + PPi + H2O
AMP.
í ta
v is

x
.m
El punto de control de la -oxidación está
en la CPTI y II (disponibilidad de sustrato).

o m
.c
Activación de un ácido graso y
e
carnitina.
u t
traslocación de acil-CoA por la

.g
Rojo: acil-CoA,
Verde: carnitina,

w
Rojo+verde: acilcarnitina,

w CoASH: coenzima A,
CPTI: carnitina palmitoiltransferasa I,
w CPTII: carnitina palmitoiltransferasa II,

e n 1: acil-CoA sintetasa,
2: translocasa,

os A: membrana mitocondrial extena,
n B: espacio intermembrana,

í ta C: membrana mitocondrial interna,
D: matriz mitocondrial

v is

x
Oxidación de los ácidos grasos .m
o m
El proceso de oxidación del ácido
e .c
•
graso se realiza dentro de la
mitocondria. u t
• Sin embargo, su membrana es .g
impermeable a los ácidos grasos y w
derivados del acil CoA, por lo que se
w
requiere de un transportador:
w
•
al ácido graso al interior de la
mitocondria. e n
La carnitina es la encargada de llevar

•
os
Una vez dentro de la mitocondria, el
n
acil CoA genera un fragmento de dos

ta
carbonos, la acetil CoA.
í
v is

x
-oxidación .m
o m
e .c
• Los cambios preparan al acilo para quedar
nuevamente activado y éstos son
u t
.g
realizados por:
a) Una FADdeshidrogenasa que transforma al
grupo acilo en enoilo (entre el carbono alfa
w
y beta);
w
b) Una hidratasa que elimina la doble ligadura w
molécula se llama β-hidroxiacil-CoA;
e n
y deja un hidroxilo en el carbono beta. Esta

os
c) Una NADdeshidrogenasa específica, que
n
transforma el grupo hidroxilo de la posición

ta
beta en un grupo ceto;

í
v is

x
Do you remember? .m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta Yes… it´s the same pig but only more twisted.

v is

x
-oxidación .m
o m
e .c
• d) Una tiolasa que requiere de una
coenzima A (HSCoA) para unirla al
u t
.g
carbono que tiene la nueva función
cetona y romper entre el carbono beta
y alfa para producir una molécula de
acetil-CoA. w
w
• Estas cuatro enzimas siguen trabajando w
e n
con el acil CoA que en cada vuelta
pierde dos carbonos como acetil CoA.

•
os
Existen varios destinos o rutas
n
metabólicas para la A-CoA como son

ta
los cuerpos cetónicos.

í
v is

x
Balance energético de la -oxidación .m
o m
.c
Activación == 1 ATP*
Activación 1 ATP*
2 carbonos oxidados
•

u te
El FADH2 y el NADH obtenido en cada ciclo
de la oxidación generan 4 ATP en la
=
1 FADH2 2.5+1.5 ATP
2.5+1.5 ATP

.g
cadena respiratoria y las acetil CoA entran 1 NADH Cadena
Cadena
al ciclo de Krebs para ser totalmente 1 AcCoA respirat.
respirat.

w
oxidadas con la ganancia de 10 ATP netos
por cada acetil CoA que entra al ciclo.
w Krebs

• w
Así tenemos que, por ejemplo, un

e n
palmitato (16C) genera 108 ATP al
oxidarse hasta CO2 y H2O. Si consideramos
11 FADH,23NADH, 11 GTP
FADH2 , 3NADH, GTP

os
el gasto de la fase de activación del ácido
graso, obtenemos una ganancia neta de 1.5ATP, 4.5ATP, 1GTP
1.5ATP, 4.5ATP, 1GTP
106 ATP.
n
í ta
v is

x
Formación de cuerpos cetónicos .m
o m
.c
te
• Cuando bajan los niveles de glucosa se
estimula la gluconeogénesis a partir
u
del oxaloacetato y se incrementa la vía

provoca el .g
de oxidación de los ácidos grasos, lo
que aumento
w
concomitante de los niveles de acetil
CoA.
w
w
•

e n
En el hígado, el exceso de acetil CoA
se transforma en un grupo de
moléculas conocidas genéricamente
s
como cuerpos cetónicos.
o
n
ta
 La conversión a acetil-CoA falla en el

cetónicos
s í
hígado y no puede utilizar cuerpos
por falta de tiolasa

v i
(tioforasa).

x
Consumo de cuerpos cetónicos .m
o m
.c
•
cardiaco y el cerebro donde se
transforma en acetoacetil-CoA. u te
El acetoacetato es utilizado el músculo

.g
•
w
La acetoacetil-CoA se rompe por una

w
tiólisis para formar dos acetil CoA.

• w
Las dos acetil CoA resultantes son

e n
oxidadas para la obtención de energía
en los órganos mencionados. El acetoacetato, por una

os descarboxilación no enzimática,
produce la acetona.
n
í ta
v is

x
Ácidos grasos insaturados .m


o m
El problema que acarrea la oxidación de los enlaces
dobles se soluciona con tres enzimas adicionales.

.c
En el 3er ciclo el enoil-CoA con un enlace doble cis-

te


no es substrato para la enoil-CoA hidratasa.

u
1. La enoil-CoA isomerasa convierte el enlace doble cis-3
en la forma más estable trans2.
.g


w
Este es sustrato para la enoil-CoA hidratasa y la oxidación continúa.


w
El siguiente problema aparece en el ciclo 5.

w
La presencia de un enlace doble par produce 2,4-
n


dienoil-CoA, que es un substrato muy pobre para la
enoil-CoA hidratasa.
e


os
La 2,4-dienoil- CoA reductasa dependiente de
NADPH reduce el enlace doble en C4.
n


í ta
La enzima de mamíferos produce trans-3-enoil-CoA, que se debe de
isomerizar a trans-2-enoil-CoA mediante la 3,2-enoil-CoA

is
isomerasa.

v

x
Ácidos grasos imparesm
.
 El producto final de la oxidación de estos
o m
.c
ácidos grasos dan lugar a propionil-CoA que
se convierte en succinil-CoA para su entrada
en el TCA.
t e
El propionato o propionil-CoA también se forma en u
.g


la oxidación de los aminoácidos Ile, Val y Met.

 Además los rumiantes obtienen su energía del
w
acetato y propionato producido por
w
w
fermentación bacteriana de los carbohidratos.


e n
Estos productos son absorbidos por los rumiantes y
convertidos en acetil-CoA para ser metabolizados.



os
La conversión del propionil-CoA en succinil-
CoA se realiza por tres enzimas:

n
Propionil-CoA carboxilasa (biotina), metilmanolil-

ta


CoA epimerasa y metilmalonil-Coa mutasa (B12).
í
v is

x
Ácidos grasos imparesm
.
o m
e .c
1. La primera reacción se produce por la propionil-CoA carboxilasa (tetrámero que

t


contiene biotina). La reacción transcurre en dos etapas, realizadas en dos sitios

u
diferentes del enzima. El grupo biotinil-lisina parece que forma un brazo flexible que

.g
permite la transferencia del anillo de la biotina entre ambos sitios.


w
a. Carboxilación de la biotina por el b icarbonato, mediante la hidrólisis del ATP en ADP y Pi.



metilmalonil-CoA.
w
b. Transferencia estereoespecífica del carboxilo activado de la carboxibiotina a la propionil CoA para formar S-


w
2. La metilmalonil-CoA racemasa, que cataliza la interconversón entre las formas R


y S del metilmalonil-CoA.

e n
3. La metilmalonil-CoA mutasa, que cataliza la formacón del succinil-CoA a partir del

os
R-metilmalonil- CoA. Esta enzima utiliza 5-desoxiadenosilcobalamina (coenzima B12). Esta vitamina
contiene corrina, parecido al hemo, con cuatro grupos pirroles y sus átomos N unidos a un núcleo de Co.


n
El grupo reactivo C-Co de la coenzima B12 participa en dos tipos de reacciones

í ta
catalizadas: reordenamientos, -CH-CX CX-CH-, y transferencias de grupos metilo
entre dos moléculas.

v is

x
Integra el catabolismo intracelular .m
Vía: Característica:
o m Concepto secundario:

.c
te
Lipólisis Ocurre en citoplasma. Está sujeta a control Estimulada a nivel de la triacilglicérido
hormonal. Tres enzimas son requeridas: lipasa en una acción mediada a través de

u
1) triacilglicérido lipasa + 2) diacilglicérido lipasa AMP cíclico por epinefrina, glucagon,

.g
y 3) monoacilglicérido lipasa. glucocorticoides, tiroxina, ACTH.

-oxidación w
Ocurre dentro de la mitocondria, requiere Genera por par de carbonos retirado:

w
carnitina para el transporte (control por NADH, FADH2 1AcCoA (consume CoASH).
disposición de sustrato) y activación a acetil-
CoA.
w
Secuencia
n de
AcilCoa→EnoilCoA→HidroxiacilCoA-
e
→CetoacilCoA→AcilCoA + AcetilCoA.
reacción:

Formación de
cuerpos
os
Comienza con
AcetilCoA→AcetoacetilCoA→hidroximetilglut
Se activa en hígado, durante dietas bajas
en glucosa que provocan acumulación de
cetónicos:
n
arilCoA*(colest)→Acetoacetato→ i) acetona (sin
enzima) + ii) hidroxibutirato
acetilCoA.

ta
(cetogénensis) En músculo cardiaco y cerebro también
son activas (acetoacetilCoA).

í
v is

x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
ANABOLISMO e n
os
n
í ta
v is

x
Síntesis de ácidos grasos .m
o m
.c
te
• Ocurre cuando el requerimiento de
energía en la célula está satisfecho y
u
existen suficientes sustratos oxidables.

.g
•
como triacilglicéridos. w
Entonces se guardan los ácidos grasos

w
• w
Los triglicéridos representan la reserva

e n
de energía a largo plazo más
importante de las células y del
organismo.

os
n
í ta
v is

x
-reducción .m
o m
e .c
• El primer paso es la biosíntesis de los
ácidos grasos en el citoplasma a partir de
la acetil CoA, el ATP y el NADPH. u t
.g
• Inicia con la salida de la acetil-CoA de la
mitocondria en forma de citrato y su w
transformación en malonil CoA mediante
w
la fijación del CO2 por una sintetasa
dependiente de biotina, que utiliza ATP. w
• Anota este paso Acil-CoA carboxilasa.
e n
•
os
Tanto la acetil CoA como la malonil-CoA

n
se unen al complejo multienzimático de

ta
la sintetasa de los ácidos grasos.

í
v is

x
-reducción .m
o m
• Este complejo está formado por enzimas
e .c
dispuestas alrededor de la proteína
transportadora de acilos (PTA O ACP).
u t
• En pasos sucesivos ocurre
condensación de la acetil y la malonil
la
.g
CoA con desprendimiento de CO2
mientras los cuatro carbonos son w
tomados por la PTA formar hidroxiacilos,
w
enoilos y acilo saturados, mediante el
gasto de dos NADPH. w
•

e n
El ciclo se repite al incorporar dos
carbonos del malonil-CoA en cada vuelta,
hasta que se completa el ácido palmítico,
s
un ácido graso saturado de 16 C.
o
n
í ta
v is

x
.m
o m
e .c
u t Por cada 22 carbonos
Por cada carbonos
cargados se
cargados se

.g
invierten:
invierten:

w 11 ATP,
ATP,
22 NADPH
NADPH
w
w Por cada 22 carbonos
Por cada carbonos

e n cargados se generan:
cargados se generan:

os 22 CoASH,
CoASH,
22 NADPH,
NADPH,

n 11 CO,2,
CO2

ta
22 NADP+
NADP+
11 ADP.
ADP.
í
v is

x
Formado el palmitato... .m
o m
c
.crecimiento


mediado por elongasas:
u te
Entra en funcionamiento un sistema de

 .g
Presente en el retículo endoplásmico y en la
mitocondria. w
Ocurre por donación de w carbonos provenientes de

w dos

e n
la malonil-CoA seguido por reducción, deshidratación y
reducción para producir un ácido graso de 18C
(estearico).
o s
n se forman por desaturasas.

í ta
Las insaturaciones

v is

x
.m
Formación de insaturaciones
o m
linolénico

e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

x
.m
o m Lovastatina

e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is

Bloque 3: Lipobiología, Metabolismo del nitrógeno (metabolismo de aminoácidos y nucleótidos)

Bloque 3: Lipobiología, Metabolismo del nitrógeno (metabolismo de aminoácidos y nucleótidos)

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Bloque 3: Lipobiología, Metabolismo del nitrógeno (metabolismo de aminoácidos y nucleótidos)

Similar to Bloque 3: Lipobiología, Metabolismo del nitrógeno (metabolismo de aminoácidos y nucleótidos) (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (15)

Bloque 3: Lipobiología, Metabolismo del nitrógeno (metabolismo de aminoácidos y nucleótidos)