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* METABOLISMO DE LÍPIDOS Dra. Adriana Da Maia Bioquímica – Especialista en Hematología y Hemoterapia Laboratorial * ¿Cuáles son los lípidos de la dieta?: Triacilglicéridos Colesterol Fosfoglicéridos Esfingolípidos Vitaminas liposolubles * DIGESTIÓN DE LÍPIDOS: Comienza en la boca, con la lipasa lingual, luego, intervendrán: Lipasa gástrica; Lipasa intestinal; Otras lipasas (fosfolipasa, colesterol esterasa). * CATABOLISMO DE LOS ACIDOS GRASOS * BETA-OXIDACIÓN: DEFINICIÓN: Es la degradación de los ácidos grasos con la finalidad de obtener energía química… LOCALIZACIÓN TISULAR: Hígado, riñón, tejido adiposo, músculo esquelético; corazón; suprarrenales. LOCALIZACIÓN CELULAR: Matriz mitocondrial. * 1. MOVILIZACION DE LOS ACIDOS GRASOS * 2. ACTIVACIÓN DEL ÁCIDO GRASO: Membrana externa mitocondrial CO.OH + ATP + CoA.SH CO.S.CoA + AMP + PPi 2 Pi Tíoquinasa H2O Acil CoA Pirofosfatasa * 3. ENTRADA DEL ÁCIDO GRASO ACTIVADO A LA MITOCONDRIA: Acil CoA + CARNITINA CoA.SH + ACILCARNITINA AcilCoA + CARNITINA CoA.SH CAT 1 CAT 2 Matriz mitocondrial Membrana Interna Mitocondrial Parte externa Parte Interna Malonil CoA - Ext. * * 3. BETA OXIDACIÓN: CH2-CH2-CO.S.CoA H H C C CO.S.CoA OH H C C CO.S.CoA H H FAD FADH2 H2O a b b-enoil CoA b-hidroxiacilCoA Acil-CoA deshidrogenasa hidratasa * BETA OXIDACIÓN: OH H C C CO.S.CoA H H O C CH2 CO.S.CoA COS.COA + CH3 COSCOA NAD+ NADH2 CoA.SH b-hidroxiacilCoA b-cetoacilCoA n-2 Acetil CoA Acil CoA * BETA OXIDACIÓN: BALANCE ENERGÉTICO DEL PALMITATO 1*v 16 C acetil CoA 2*v 14 C acetil CoA 3*v 12 C acetil CoA 4*v 10 C acetil CoA 5*v 8 C acetil CoA 6*v 4 C acetil CoA 7*v acetil CoA acetil CoA * ¿Cuántos ATP se ganan por oxidación del palmitato (16 C)?: Son necesarias 7 vueltas para oxidar completamente al ácido graso; Por cada vuelta al ciclo se ganan 5 ATPs por reoxidación, en cadena respiratoria, del NADH2 y del FADH2 ; Como se dan 7 vueltas para la degradación, en total se ganan 35 ATPs; Se obtienen 8 moléculas de acetil CoA; Por cada molécula de acetil CoA que entra al CTC, se ganan 12 ATPs (8 x 12= 96); * BALANCE ENERGÉTICO DE LA BETA-OXIDACIÓN: 35 (siete ciclos) + 96 ATP = 131 ATP; 131 – 2 ATP (gastado en la activación del ácido graso) = 129 ATPs; La oxidación del palmitato, generará 129 moléculas de ATP por la beta oxidación… * CETOGÉNESIS: DEFINICIÓN: Es la síntesis de cuerpos cetónicos, a partir de un aumento en la oxidación de ácidos grasos; ellos son: el acetoacetato; el betahidroxibutirato y la acetona… LOCALIZACIÓN TISULAR: Hígado (Exclusivamente) LOCALIZACIÓN CELULAR: Matriz mitocondrial FINALIDAD: Exportar energía química.. * CETOGÉNESIS: H3C CO.S.CoA + H3C CO.S.CoA O CH3-C-CH2-CO.S.CoA HidroxiMetilGlutaril Sintetasa H3C-C-CH2-CO.S.CoA CH2-CO.OH OH H3C-CO.S.CoA CoA.SH 3-Hidroxi-3 metil-glutaril CoA Acetil CoA Acetil CoA Acetoacetil CoA Mitocondria HMG CoA sintetasa H2O Tïolasa CoA.SH HMGCoA * CETOGÉNESIS: H3C-C-CH2-CO.S.CoA CH2-CO.OH O H3C-C-CH2-CO.OH H3C-C-CO.OH OH H3C-C-CH2-CO.OH H CO2 (espontáneo) NADH2 NAD+ b hidroxibutirato deshidrogenasa OH O 3-Hidroxi-metil-glutaril CoA b-hidroxibutirato Acetona Acetoacetato Liasa Mitocondria HMGCoA * CETÓLISIS: DEFINICIÓN: Es la degradación de cuerpos cetónicos, con fines energéticos… LOCALIZACIÓN TISULAR: Músculo esquelético, cardíaco y riñón LOCALIZACIÓN CELULAR; MATRIZ MITOCONDRIAL * CETÓLISIS: OH O H3C-C-CH2-CO.OH H3C-C-CH2-CO.OH H O H3C-CO.S.CoA H3C-C-CH2-CO.S.CoA + H3C-CO.S.CoA Acetil CoA Succinil CoA Succinato CTC Acetoacetil CoA Acetoacetato b-hidroxibutirato NAD+ NADH2 Tíoferasa dhg Tíolasa Mitocondria: * SÍNTESIS DE COLESTEROL: LOCALIZACIÓN TISULAR: Todos los tejidos; LOCALIZACIÓN CELULAR: Microsomas (Retículo Endoplásmico Liso); PRECURSOR: ACETIL CoA citoplasmática. * IMPORTANCIA BIOLÓGICA DEL COLESTEROL: Síntesis de ácidos y sales biliares; Síntesis de lipoproteínas plasmáticas; Membranas biológicas; Hormonas esteroides (gluco, mineralocorticoides y hormonas sexuales); Vitamina D3… * SÍNTESIS DE COLESTEROL: ETAPAS: ACETIL CoA MEVALONATO MEVALONATO ESCUALENO ESCUALENO COLESTEROL (27 C) * * SÍNTESIS DE COLESTEROL: 2 ACETIL CoA ACETOACETIL CoA b HIDROXIMETILGLUTARIL CoA MEVALONATO tíolasa HMG CoA sintetasa HMG CoA reductasa Acetil CoA 2 NADPH2 * SÍNTESIS DE COLESTEROL: MEVALONATO MEVALONATO 5 P MEVALONATO 5 PPi ISOPENTENIL PPi ATP ATP CO2 + Pi decarboxilasa quinasa quinasa * SÍNTESIS DE COLESTEROL: ISOPENTENIL PPi DIMETILALIL PPi DIMETILALIL PPi + ISOPENTENIL PPi GERANIL PPi (10 C) isomerasa transferasa * SÍNTESIS DE COLESTEROL: GERANIL PPi + ISOPENTENIL PPi FARNESIL PPi(15 C) + FARNESIL PPi ESCUALENO (30 C) (primer compuesto cíclico) transferasa transferasa NADPH2 * SÍNTESIS DE COLESTEROL: ESCUALENO (30 C) Epóxido de escualeno LANOSTEROL 14-desmetil-lanosterol ZIMOSTEROL Epoxidasa Ciclasa decarboxilasa decarboxilsa 3 CO2 27 C NADPH2 NADPH2 * SÍNTESIS DE COLESTEROL: ZIMOSTEROL DESMOSTEROL COLESTEROL (27 C) isomerasa 24 reductasa NADPH2 NADPH2 * * * FOSFATASA HMG.CoA HMG.CoA REDUCTASA REDUCTASA INACTIVA ACTIVA H2O Pi ADP ATP QUINASA Pi OH SÍNTESIS DE COLESTEROL: REGULACIÓN Insulina Glucagon Hormona tiroidea * SÍNTESIS DE COLESTEROL: REGULACIÓN Hay participación de la hormona tiroidea en esta regulación. Así, se entiende por qué el hipotiroidismo cursa con hipercolesterolemia, una de las alteración lipídicas más frecuentes en la práctica clínica diaria… * SÍNTESIS DE COLESTEROL: Regulación La regulación de la síntesis de colesterol está relacionada con el estado metabólico del individuo… En el ayuno, el glucagon, vía AMPc, activa un inhibidor de la fosfatasa que promueve la inactivación de la HMG-CoA reductasa, disminuyendo la síntesis de colesterol... * SÍNTESIS DE COLESTEROL: REGULACIÓN Sobre esta enzima actúan las estatinas, inhibidores competitivos de la misma, las cuales tienen relevante participación en el tratamiento de las hipercolesterolemias. Ej: lovastatina; atorvastatina; simvastatina; rosuvastatina. *
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