T9-Lipolisis

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Tema 18.- Lipólisis y oxidación de ácidos grasos
- Hidrólisis de triacilgliceroles (TAG) y su regulación. Destino de los productos de la LIPÓLISIS 
(A.G. y glicerol). Activación y entrada de ácidos grasos a la mitocondria. 
ββββ-oxidación de los Ac. Grasos: ( reacciones, balance energético y regulación). Metabolismo de 
cuerpos cetónicos.
Funciones de los lípidos
Reserva
● Grasas de reserva energética :: triacilgliceroles o TAG
● Reserva de ácidos grasos para obtener energía
● Elevado rendimiento energético
● Forma compacta, hidrófoba, anhidra
● Especialización del tejido adiposo; contiene las enzimas para la regulación de la síntesis y la 
degradación
Estructural
● Componentes de membranas :: fosfolípidos, colesterol
● Anclaje de algunas proteínas a la membrana
Señalización
● Hormonas (esteroides sexuales, corticosteroides, ...)
● Vitaminas (D, E, K… )
● PG (prostaglandinas)
Digestión, absorción y transporte
Metabolismo: 
LIPOLISIS: Hidrólisis de 
triacilgliceroles
hasta ácidos grasos y 
glicerol
Los Ac. Grasos, que provienen de 
los triacilglicéridos almacenados en 
el tejido adiposo o de la 
circulación, entran en las células y
se degradan por
B-oxidación hasta Acetil-CoA en las
mitocondrias de los tejidos
Desde el acetil-CoA se pueden
generar los cuerpos cetónicos
LIPOGÉNESIS: Biosíntesis de Ac.
grasos y esterificación con glicerol
Metabolismo de triacilgliceroles
DIGESTIÓN, ABSORCIÓN Y TRANSPORTE DE LÍPIDOSDieta: triacilgliceroles (TAG)
Digestión: asistida por sales 
biliares (acción detergente)
lipasas del páncreas: 
triacilglicerol lipasa
TAG ���� 1,2-DAG ���� 2-MAG
y fosfolipasa A2
PL ���� lisofosfolípidos
(1,3-diacil) 
Absorción
AG + MAG + DAG + 
liso-PL
se absorben en la 
mucosa intestinal, 
ENTEROCITO,donde
se convierten a TAG
Transporte: (solubilidad)
Mucosa enterocito: (TAG 
+ Col + PL) + prot ����
quilomicrones ����
sistema linfático ����
sangre
Los A.G. circulan unidos
a albúmina
Capilares en adiposo y muscular:
lipoproteína lipasa: TAG � glicerol + 
AG
Hidrolisis de TAGQUILOMICRONES (Lipoproteínas)
Transporte: Importante: solubilidad
Mucosa (enterocito): lípidos (TAG + Col + PL) + prot�
quilomicrones (un tipo de lipoproteínas) � sistema
linfático� sangre
Hígado: se intercambian lípidos (TAG) � VLDL
(“ lipoproteínasde densidad muy baja”) � sangre
Capilares en adiposo y muscular:
lipoproteína lipasa: TAG � glicerol + AG
ADIPOSO: los AG son reesterificados a TAG y acumulados
MUSCULAR : los AG se utilizan como combustible
LIPOLISIS en adipocitos:
Movilización de TAG
TAG lipasa
TAG � glicerol + AG
Lipólisis: 
degradaciónde
TAG
3.1.1.3 Triacilglicerol lipasa
• REGULACIÓN HORMONAL
• Glucagón y adrenalina
� activan la TAG lipasa en adipocito (por fosforilación de la enzima)
• Insulina
� inactiva la TAG lipasa en adipocito
� estimula la lipoproteína lipasa en adipocito (captación de AG)
� estimula glucólisis � Acetil-CoA � síntesis de TAG
TAG � glicerol + AG
DE SANGRE A TEJIDOS
La lipoproteinlipasa o LPL es una enzima que hidroliza a 
los triglicéridos de los quilomicrones y lipoproteínas de muy 
baja densidad (VLDL),y los descompone a ácidos grasos
libres y glicerol, liberándolos en músculo y tejido adiposo. 
La movilización de los TAG se inicia por la acción del 
glucagón y la adrenalina. La proteín kinasa A
fosforila a triacilglicerol lipasa o lipasa sensible a 
hormonas activándola.
El TAG se degradan a Ac. Grasos que pasan a la 
sangre y circulan unidos a albúmina.
ADIPOSO
Metabolismo de los triacilgliceroles: LIPOLISIS
tejidos
lipoproteína
lipasa
lipoproteína
{ TAG }
MAG
glicerol
hígado y riñón
DHAP
glucolisis
gluconeogénesis
(TAG lipasa)
lipasa sensible a 
hormonas
AGglicerol
albúmina
{ AG }
músculo cardiaco y esquelético, 
glándulas mamarias
y adiposo
adiposo
AG
catabolismo
por β-oxidación
AG
TAG
glucagón
adrenalina
GA3P
G3P
lipogénesis
(biosíntesis de lípidos)
G3P = glicerol-3P
GA3P = gliceraldehído-3P
DHAP = dihidroxiacetona-P
insulina (movilización)
(depósito)
LIPOLISIS: Catabolismo de los triacilgliceroles
Almacenamiento 
movilización y 
uso de 
combustibles en 
distintos tejidos y 
en diferentes 
situaciones
Hígado
Intercambio de AG 
en las lipoproteínas
Músculo
consume Ac grasos
Corazón
es aeróbico; A G, 
CC, lactato y 
glucosa
T Adiposo Almacena 
TAG
1.- ACTIVACIÓN
En el citoplasma de los células son activados por la acil-CoA sintasa (tiocinasa), 
reacción dependiente de ATP. 
El carboxilo se “activa” como tioéster acil-CoA
2.- PASO A LA MITOCONDRIA
Para pasar al interior mitocondrial hace falta un sistema transportador: carnitina
(“lanzadera”)
3.- β-OXIDACIÓN
Una vez en la matriz mitocondrial, el acil-CoA se degrada para obtener fragmentos de 
2 carbonos, acetil-CoA en abundancia.
Una vez liberados desde los adipocitos, los ácidos grasos, son transportados 
por el torrente sanguíneo en el complejo albúmina-ácidos grasos hasta los tejidos.
Los ácidos grasos en los tejidos son utilizados por la célula para la producción de 
energía. La utilización de esta energía, varía de tejido a tejido, en función del estado 
metabólico del organismo. 
El músculo cardiaco y el esquelético son los que más dependen de los ácidos grasos 
como fuente de energía. 
Etapas previas a la degradación de Ac. grasos
1.- ACTIVACIÓN DE AC GRASOS --> ACIL-CoA
Una vez en el interior de 
las células, los AG se 
activan en la membrana 
mitocondrial externa por 
conversión a tioésteres
acil graso-CoA. 
El carboxilo de los AG se 
“activa” como tioéster en 
acil-CoA por acción de:
acil-CoA sintetasa
en dos pasos y con gasto
de ATP
2.- TRANSPORTE DE AC GRASOS AL INTERIOR MITOCONDRIAL
FUNCIÓN DE LA CARNITINA
estructura química de la Carnitina
Para pasar el A.G. al interior 
mitocondrial hacen falta un sistema
transportador (“lanzadera”) : carnitina. 
una enzima: carnitina aciltransferasa
con dos formas isoenzimáticas: I y II.
Además una proteína de membrana para
el transporte o intercambio.
Los acil graso-CoA que se han de oxidar entran en la mitocondria por la vía de la 
LANZADERA DE CARNITINA.
1ª oxidación
hidratación
ruptura
β-oxidación
acil-CoA
deshidrogenasa
enoil-CoA
hidratasa
β-hidroxiacil-CoA
deshidrogenasa
acil-CoA
acetiltransferasa
= cetoacil-CoA tiolasa
= tiolasa
trans-∆2-
enoil-CoA
L-β-hidroxiacil-
CoA
L-β-hidroxiacil-
CoA
β-cetoacil-CoA
acetil-CoAmiristoil-CoA(C14)
2ª oxidación
membrana
mt. interna
palmitoil-CoA
(C16)
(C14)
Reacciones en cada iteración (de Cn a Cn-2)
ββββ-OXIDACIÓN DE AC GRASOS
Acil-CoA
deshidrogenasa
Enoil-CoA
hidratasa
B-hidroxiacil-CoA
deshidrogenasa
Acil-CoA
Acetiltransferasa
tiolasa
palmitoil-CoA
Trans-∆∆∆∆2222-
enoil-CoA
B-hidroxi-
acil-CoA
ββββ-ceto-Acil-CoA
((((C14) 14) 14) 14) Acil-CoA
Miristoil-CoA
• Cn � (n/2) -1 iteraciones / repeticiones / rondas / “vueltas”
• cada iteración: FAD � FADH2
● NAD � NADH + H+
• última: � acetil-CoA
• acetil-CoA, FADH2, NADH � al ciclo de Krebs y fosforilación oxidativa
� n/2 acetilCoA �
• n/2 -1 FADH2 � ...... ATP
• n/2 -1 NADH � ...... ATP
• Pero...
• eso es desde acil-CoA
• ácido graso + 2 ATP � acil-CoA + 2ADP + 2 Pi
• Balance total: ....... -2 ATP
palmítico
8 � 80 ATP
7 � 10,5 ATP
7 � 17,5 ATP
108 ATP
106 ATP
Balance de la β-oxidación de ácidos grasos
DESTINO DEL GLICEROL
Glucolisis
gluconeogénesis
Glicerol-3-P
glicerol
Dihidroxiacetona-P
Gliceraldehido-3-P
Glicerol 
kinasa
Glicerol-3-P
deshidrogenasa
Triosa-P 
isomerasa
El glicerol hepático puede seguir dos vías:
Integrarse en la glucólisis y formar piruvato 
o en la gluconeogénesis y formar glucosa.
Se puede utilizar para resintetizar TAG.
Los AG liberados se unen a la albúmina 
sérica y son transportados a través de la 
sangre al corazón, músculo esquelético y 
otros tejidos que utilizan los AG como 
combustible. 
Recordar la localización de la isoenzima de 
la glicerol-3-P deshidrogenasa en la 
membrana mitocondrial interna (complejo 
II) y su papel como lanzadera del NADHcitoplasmático.
• con nº impar de C:
(n/2-1) Acetil-CoA + propionil-CoA
• Insaturados. oleico 18:1∆9, linoleico 18:2∆9,12
Ciclos de β-oxidación + acciones de
enoil-CoA isomerasa
para cambiar cis a trans
• ramificados
� ej.: ácido fitánico (deriva del fitato)
� ruta de α-oxidación
� (genera propionil-CoA
en las ramificaciones)
Degradación de otros ácidos grasos
• en algunos vegetales y microorganismos (estómago de rumiantes)
• �…� acetil-CoA + propionil-CoA
• propionil-CoA �� succinil-CoA � Krebs
propionil-CoA + CO2 + ATP 
ADP + Pi + succinil-CoA
Degradación de ácidos grasos de nº impar de C
3 rondas de 
β-oxidación
1 ronda de 
β-oxidación
+ 1ª etapa de 
oxidación de 
la siguiente
linoleoil-CoA
(cis-∆9,cis∆12)3 acetil-CoA
acetil-CoA
∆3,∆2-enoil-CoA 
isomerasa
5 acetil-CoA
2,4-dienoil-CoA 
reductasa
∆3,∆2-enoil-CoA 
isomerasa
4 rondas de 
β-oxidación
Degradación de ácidos
grasos insaturados
TERMOGÉNESIS: UCP1: PROTEINA DESACOPLANTE O TERMOGENINA
HSL: Lipasa sensible a hormona
LTGL: Triacilglicerido lipasa
Desacoplador natural – Proteína integral de la membrana interna mitocondrial que forma un canal de H+
El gradiente de H+ se disipa y no se sintetiza ATP, generándose calor.
Presente en el tejido adiposo marrón de los mamíferos y permite mantener la temperatura en hibernación
• En LIPOLISIS se producen elevadas cantidades de 
Acetil-CoA.
• Destinos del acetil-CoA:
� ciclo de Krebs
� síntesis isoprenoides: colesterol y derivados
� síntesis ác. grasos (y lipogénesis)
• Un exceso de acetil-CoA: cuerpos cetónicos
• “cetogénesis ”
• En la matriz mitocondrial, en especial hepatocitos
Un déficit en el aporte de carbohidratos induce el 
catabolismo de las grasas a fin de obtener 
energía, generando los denominados cuerpos 
cetónicos, una situación metabólica de cetosis.
acetona
acetoacetato
D-β-hidroxibutirato
Cuando algún problema metabólico impide expulsar estos cuerpos cetónicos, se entraría en otro 
estado metabólico llamado cetoacidosis, acidosis por cuerpos cetónicos ( diabetes I).
La cetoacidosis es un estado metabólico peligroso que puede desencadenar una larga lista de 
problemas de salud, incluso causar fallos serios en el organismo.
Cuerpos cetónicos
tiolasa
HMG-CoA sintasa
2 acetil-CoA
acetoacetil-CoA
β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA
(HMG-CoA)
acetoacetato
HMG-CoA liasa
β-hidroxibutirato
deshidrogenasa
acetoacetato
descarboxilasa
o bien no enzimática
biosíntesis de 
terpenos y 
esteroides
(en citosol)
acetil-CoA
acetil-CoA
acetona β-hidroxibutirato
abundante en hígado
succinil-CoA
succinato
Generación de 
cuerpos
cetónicos
Utilización de 
cuerpos cetónicos