Metabolismo de Lípidos

Pigmentos

Cofactores

TransportadoresDetergentes

Hormonas

Mensajeros

Anclaje de proteínasde membrana

LIPIDOS

GRASAS

ACEITES

TRIGLICERIDOS

ACIDOS GRASOS

•Son biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e

hidrógeno y generalmente también oxígeno; pero en porcentajes

mucho más bajos. Pueden contener también fósforo, azufre y nitrógeno.

•Son moléculas hidrófóbicas, pero se disuelven en solventes orgánicos

(benceno, alcohol, cloroformo)

•La baja solubilidad de los lipídos se debe a que su estructura

hidrocarbonada (alifática, alicíclica o aromática), presenta enlaces de

naturaleza 100% covalente, por lo que su momento dipolar es mínimo.

Funciones de los lípidos

1. Función de reserva energética. combustible de alto valor calórico. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr.

2. Estructural. Forman las membranas plasmáticas de todo tipo de seres vivos Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos

3. Informativa. señales químicas como esteroides, prostaglandinas, retinoides, leucotrienos, calciferoles, etc.

4. Función transportadora. El tranporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se raliza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.

CLASIFICACION DE LIPIDOSSIMPLES Acidos grasos

AcilglicéridosCeras

COMPLEJOS FosfoglicéridosGlucolípidos y esfingolípidosLipoproteínas

ASOCIADOS TerpenosEsteroidesProstaglandinas

SAPONIFICABLES

INSAPONIFICABLES

Acidos Grasos• La unidad básica es una larga cadena (12-22)

hidrocarbonada con un grupo carboxilo terminal.

• Las moléculas de los ácidos grasos son anfipáticas.

• La formula empírica de los ácidos grasos es:

CH3(CH2)nCOOH

Ácidos Grasos Saturados

Su Cadena no posee ningún enlace doble.Se Caracterizan por ser Sólidas en temperatura de ambienteGrasas Visibles: Mantequilla, manteca, la grasa que se puede cortar de la

carne

Grasas no Visibles: Las que se encuentran en los productos lácteos (leche íntegra, yogurt, queso, mantecado), y en la carne animal (de res, cordero, cerdo, ternera, y carnes de ave)

Alimentos que presentan grasas saturadas: Aceite de coco y de palma, cocoa, margarinas y mantecas hidrogenadas camarón, langosta, y el cangrejo.

Riesgos para la salud: Arterosclerosis, enfermedades cardíacas

Poseen una cadena con dobles enlaces, de manera que en la molécula se pueden incorporar uno o más hidrógenosSe caracterizan por ser líquidos en temperatura de ambiente, es decir, son aceites y provienen de fuentes vegetalesClases:Monoinsaturados: Los aceites de maní, oliva, aguacate, Margarinas y mantecas parcialmente hidrogenadas

Poliinsaturados: Los aceites de maíz, girasol, cártamo, soya, ajonjolí y semilla de algodón, Mayonesa y en algunos aderezos para ensaladas

Ácidos grasos insaturados CLASIFICACION DE LIPIDOSSIMPLES Acidos grasos

AcilglicéridosCeras

COMPLEJOS FosfoglicéridosGlucolípidos y esfingolípidosLipoproteínas

ASOCIADOS TerpenosEsteroidesProstaglandinas

SAPONIFICABLES

INSAPONIFICABLES

AcilglicéridosSon lípidos simples formados por la esterificación de moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerol.

Según el número de ácidos grasos, se distinguen tres tipos de estos lípidos:• los monoglicéridos, que contienen una molécula de ácido graso • los diglicéridos, con dos moléculas de ácidos grasos • los triglicéridos, con tres moléculas de ácidos grasos.

Representan la forma de almacenamiento de los ácidos grasos libres en el tejido adiposo (dentro de las células grasas o adipositos) y músculos esqueléticosFuentes:– Endogéneo: Sintetizado por el hígado – Exogéneo: Obtenido mediante los alimentos

Triglicéridos

Ceras• Las ceras son ésteres de ácidos grasos de cadena larga, con alcoholes

también de cadena larga.

• En general son sólidas y totalmente insolubles en agua.

• Todas las funciones que realizan están relacionadas con su

impermeabilidad al agua y con su consistencia firme. Así las plumas, el

pelo, la piel, las hojas, frutos, están cubiertas de una capa cérea protectora.

CLASIFICACION DE LIPIDOSSIMPLES Acidos grasos

AcilglicéridosCeras

COMPLEJOS FosfoglicéridosGlucolípidos y esfingolípidosLipoproteínas

ASOCIADOS TerpenosEsteroidesProstaglandinas

SAPONIFICABLES

INSAPONIFICABLES

• Se caracterizan por presentar un ácido ortofosfórico en su zona polar. Son las moléculas más abundantes de la membrana citoplasmática.

• Representan aquellas moléculas de grasas compuestas de glicerol, ácido fosfórico y ácidos grasos. Ejemplo: Lecitina.

Fosfolípidos• Son lípidos complejos que se caracterizan por poseer un

glúcido. Se encuentran formando parte de las bicapas lipídicas de las membranas de todas las células, especialmente de las neuronas.

• Los esfingolípidos son derivados de la esfingosina (aminno-alcohol). Son lípidos complejos que normalmente forman parte del sistema nervioso. Esfingomielinas, Cerebrósidos, Gangliósidos.

• Se sitúan en la cara externa de la membrana celular, en donde realizan una función de relación celular, siendo receptores de moléculas externas que darán lugar a respuestas celulares

Glucolípidos y Esfingolípidos

Lipidos de Membrana Lípidos combinados con una proteína.Funciones: Transporte de las grasas en la sangreClasificación:Lipoproteinas de Alta Densidad (HDL): Liberar el colesterol innecesario

(células y arterias) y devolverlo al hígado para ser excretado.Lipoproteinas de Baja Densidad (LDL): Llevar el colesterol desde el

hígado a las células, incluyendo las parades de las arterias.

Lipoproteínas

CLASIFICACION DE LIPIDOSSIMPLES Acidos grasos

AcilglicéridosCeras

COMPLEJOS FosfoglicéridosGlucolípidos y esfingolípidosLipoproteínas

ASOCIADOS TerpenosEsteroidesProstaglandinas

SAPONIFICABLES

INSAPONIFICABLES

Terpenos- Son derivados de una

molécula que recibe el nombre de isopreno.

Pueden ser:

- Monoterpenos( 2 isótopos)

- Sesquiterpenos( 3 Isotopos)

Esteroides

- Derivan de un anilloque es el anillo esterano.

Dentro de estos hay dos:

• Esteroles• Hormonas

esteroideas

ColesterolTipo de grasa derivada o esteroide, clasificado como grasa saturada.Funciones: – Síntesis de hormonas:

• Sexuales producidas en las gonadas: Estrógeno, progesterona, testosterona

• De la médula adrenal: Epinefrina, norepinefrina, cortizona, entre otras

– Constituyente molecular de las membranas celulares: forma parte de la capa que rodea las fibras nerviosas: La Mielina

– Precursor de la vitamina D

Prostaglandinas

- Estas tienen comomolécula básica el prostanoato.

Sirven para:

• La coagulación de la sangre.

• Regular la presión sanguínea. etc

Catabolismo de Ácidos 

Grasos

Digestión, Movilización y Transporte de Lípidos 1. Emulsificación por sales biliares.2. Acción de lipasas solubles (triacilgliceroles a diacil y

monoacilgliceroles, acidos grasos y glicerol).3. Absorción de los digeridos por las células intestinales,

reconversión en triacilgliceroles.4. Incorporación en quilomicrones (Empaquetamiento con

colesterol y apolipoproteinas).5. Movimiento hacia el sistema linfático y entrada en el

sistema sanguíneo.6. Degradación por lipoproteina lipasa de triacilgliceroles

(hasta ácidos grasos y glicerol).7. Ingreso de ácidos grasos y glicerol dentro de las células.8. En el musculo: Oxidación para generar energía.

En los adipocitos: Reesterificación para almacenamiento de triacilgliceroles.

Estructura Molecular de un Quilomicron Entrada del Glicerol en la Vía Glicolítica

Cerca de el 95% de la energía 

disponible por los triacilgliceroles 

reside en sus largas cadenas de 

ácidos grasos; solo alrededor del 

5% es contribuido por el glicerol.

El glicerol el primero fosforilado y 

luego oxidado hasta 

gliceraldehido 3‐fosfato, que 

puede continuar siendo 

procesado por las enzimas de la 

vía de la glicólisis.

Lanzadera de la Carnitina

Los ácidos grasos tienen que ser metabolizados en la mitocondria.

Sin embargo, los ácidos grasos de 14 o más carbonos (que son la mayoría 

de los obtenidos en la dieta), no pueden atravesar libremente a la 

membrana mitocondrial.

Deben primero ser activados por unión con la Coenzima A y luego pasar 

por la serie de reacciones de la “Lanzadera de Carnitina”

Entrada de Acil‐CoA a la Mitocondria vía la “Lanzadera de Carnitina”

1. El grupo Acil del Acil‐CoA es ligado transitoriamente a la carnitina por la 

Carnitina Acil transferasa I.

2. El complejo acil‐carnitina es transportado a través de poros grandes 

(proteina porina) a la matriz mitocondrial.

3. La enzima Carnitina Acil transferasa II, transfiere el grupo Acil del complejo 

acil‐carnitina hasta la CoA liberando Acil‐CoA.

Oxidación de los Ácidos Grasos

Comprende 3 etapas:

1.β ‐ Oxidación.

2.Ciclo de Krebs.

3.Cadena Respiratoria.

β ‐ Oxidación de los Ácidos Grasos

Comprende 4 etapas:

1.Deshidrogenación.

2.Hidratación.

3.Deshidrogenación.

4.Transferencia de un grupo Acetil hasta la CoA

Rendimiento energético de un ácido graso de 16 Carbonos Oxidación de Ácidos Grasos Insaturados

Mono‐insaturado Poli‐insaturado

Oxidación Completa de Ácidos Grasos con Numero Impar de 

Carbonos 

En la oxidación completa de ácidos grasos con número impar de carbonos, el producto final no es  el Acetil‐CoA (2 carbonos unidos a la CoA), sino uno que tiene tres carbonos unidos a la CoA (Propionil‐ CoA).

Etapas:

1.Carboxilación con gasto de energía.

2.Epimerización (Forma D a forma L).

3.Isomerización hasta Succinil‐CoA (=> Integración en el Ciclo de Krebs).

Comparación de la β – oxidación de ácidos grasos en Mitocondria 

y Peroxisoma o Glioxisoma

•En la mitocondria, las coenzimas reducidas se utilizan en la cadena de transporte de electrones para generar ATP, mientras que en el Peroxisoma/Glioxisoma el FADH2 es usado en la reducción de radicales libres y el NADH es exportado al citoplasma para su reoxidación.

•En mitocondrias, el Acetil‐CoA generado es integrado en el ciclo de Krebs, mientras que en el Peroxisoma/Glioxisoma es exportado al citoplasma.

Los ácidos grasos de reserva, pueden ser usados como fuente de glucosa u otras 

moléculas importantes. 

Cuerpos Cetónicos

La Acetil‐CoA presente en el hígado puede entrar en el ciclo de Krebs o ser convertido en “cuerpos cetónicos” para ser exportado a otros tejidos: 

Los cuerpos cetonicos son de tres tipos:  

• Acetona• Acetoacetato • D‐β‐ hidroxibutirato

Formación de Cuerpos CetónicosBiosíntesis de Ácidos Grasos

A diferencia de la oxidación de ácidos grasos donde el intermediario principal era un Acetil-CoA, la síntesis de ácidos grasos es un proceso que utiliza vías metabólicas y enzimas diferentes y donde el intermediario principal es una molecula de tres carbonos denominada Malonil-CoA.

Regiones del complejo:1. Proteína de unión a Biotina2. Biotina carboxilasa3. Transcarboxilasa

La Reacción de la Acetil CoA Carboxilasa

La formación de Malonil-CoA es un proceso irreversible que constituye en la adición de un bicarbonato (HCO-

3) a la molécula de Acetil-CoA

Adición de 2 carbonos a la cadena de ácido graso en crecimiento

Cada grupo malonil y acetil (o un acil más largo) es activado por un tioester que lo une al complejo ácido graso sintasa.

Fases:1. Condensación de un grupo acil activado (un grupo

acetil del Acetil-CoA es el primero) y dos carbones sacados del Malonil-CoA, con la eliminación de CO2del grupo malonil, amplía la cadena de acil en dos carbones. El producto β-ceto de esta condensación es reducido en tres pasos más casi idénticos a las reacciones de β -oxidación, pero en la secuencia inversa.

2. Reducción del grupo β-ceto a un alcohol,3. Eliminación de H2O creando un doble enlace, 4. Reducción del doble enlace para formar el

correspondiente grupo acil del acido saturado.

Localización Subcelular del Metabolismo de los Lípidos

Transferencia de grupos acetil de la 

mitocondria al citosol

Regulación de la Síntesis de Ácidos Grasos

Rutas de Síntesis de otros Ácidos Grasos

El palmitato es el precursor del estearato y otros ácidos grasos, tanto de cadena saturada como insaturada.

Nota: Los mamiferos no pueden convertir el oleato en α‐linoleato (por lo que es requerido en la dieta ya que es parte de la ruta de formación de eicosanoides)

Prostaglandinas• Constituyen una familia de mediadores celulares que pertenecen a los

eicosanoides, que contienen un anillo ciclopentano.

Funciones:• Intervienen en la respuesta inflamatoria: vasodilatación, aumento de

la permeabilidad permitiendo el paso de los leucocitos, antiagregante plaquetario, estímulo de las terminaciones nerviosas del dolor...

• Provocan la contracción de la musculatura lisa. Esto es especialmente importante en la del útero de la mujer. En el semen humano hay cantidades pequeñas de prostaglandinas para favorecer la contracción del útero y como consecuencia la ascensión de los espermatozoides a las trompas de Falopio. Del mismo modo, son liberadas durante la menstruación, para favorecer el desprendimiento del endometrio. Así, los dolores menstruales son tratados muchas veces con inhibidores de la liberación de prostaglandinas.

• Intervienen en la regulación de la temperatura corporal. • Controlan el descenso de la presión arterial al favorecer la

eliminación de sustancias en el riñón.

Formación de Prostaglandinas y Tromboxanos

1.Liberación del araquidonato

2.Ciclooxigenación

3.Peroxidación

COX: ProstaglandinaH2 sintasa

Efecto de la Aspirina y otros

aliviadores del dolor

La aspirina inhibe la primera reacción por

medio de la acetilación de un residuo Serina esencial de la

enzima.

Ciclo del Triacilglicerol Coordinación Regulada de la Síntesis y Degradación de Ácidos Grasos 

Gliceroneogénesis

Esta vía es una abreviación

de la gluconeogénesis,

desde piruvato hasta

dihidroxiacetona fosfato, que

es luego convertida a

glicerol 3-fosfato que es

usado en la síntesis de

triacilgliceroles

Regulación Natural de la Gliceroneogénesis

Regulación Artificial de la Gliceroneogénesis Resumen de proceso de Biosíntesis de ColesterolI. Formación de Mevalonato  

(Condensación de 3 acetatos).

II. Formación de isopreno (Activación de Mevalonato )

III. Formación de Escualeno 30C (Condensación de 6 isoprenos activos)

IV. Formación del nucleo de esteroides (Ciclación del escualeno en 4 anillos).

Nota: Luego de la ciclación existen varios pasos enzimaticos mas para fabricar la molecula activa de colesterol

Esterificación del Colesterol Principales Tipos de Lipoproteínas del Plasma Sanguíneo

• Quilomicrones: transportan triacilgliceroles (de la dieta) desde el intestino hacia el hígado, musculo y tejidos adiposos.

• VLDL (Lipoproteínas de muy baja densidad) : transportan triacilgliceroles (recién sintetizados) desde el hígado a los tejidos adiposos.

• LDL (Lipoproteínas de baja densidad): transportan colesterol del hígado hacia el resto de células del cuerpo. Usualmente llamadas “colesterol malo”.

• HDL (Lipoproteínas de alta densidad ): Colectan colesterol de los tejidos y lo llevan al hígado. Usualmente llamadas “colesterol bueno”.

Tamaño de los diversos tipos de Lipoproteínas

50 a 200 nm.

20 a 25 nm.

28 a 70 nm.

8 a 11 nm.

Estructura de una LDLApolipoprotein B100

La apoB‐100 es una de las proteínas más grandes conocidas (4,636 residuos aminoácidicos).

Una partícula de LDL contiene aproximadamente :

Interior: •1,500 moléculas de ésteres de colesterol 

Superficie:•500 moléculas del colesterol,•800 moléculas de phospholipids•1 molécula de apoB‐100

Apolipoproteínas del Plasma Humano Transporte de Lipoproteínas y Lípidos

Endocitosis del Colesterol  Regulación de la Síntesis de Colesterol

Hormonas Esteroideas derivadas del Colesterol

Biosíntesis de Isoprenoides

Efectos secundarios de los esteroides

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