8. Lípidos

Q.B.P. Rodrigo Pando Reyna.

Generalidade

s•Naturaleza hidrófoba

•Solubles en solventes no

polares como el éter dietílico,

metano y el hexano que en

agua.

•Cadena abierta con cabezas

polares y largas colas no

polares, incluye los ácidos

grasos, triacilgliceroles,

esfingolípidos,

fosfoacilgliceroles y

glucolípidos.

•Compuestos de anillo

fusionado, los esteroides, un

representante importante de

este grupo es el colesterol.

Funciones

•Reserva energética: Tienen en los tejidos

grasos y, especialmente, en el interior de

los adipocitos.

•Papel Estructural: Presentan los

fosfolípidos en una membrana, que son los

verdaderos artífices de la formación de las

bicapas.

•Reguladoras o señalizadores: Como la que

llevan a cabo las hormonas esteroideas, los

derivados del ácido araquidónico o las

vitaminas.

•Función transportadora. El transporte de

lípidos desde el intestino hasta su lugar de

destino se realiza mediante su emulsión

gracias a los ácidos biliares (micelas).

Micela: Conglomerado

de moléculas que constituye

una de las fases de

los coloides.

Localización de los

lípidosBicapa Lipídica:Contienen además de fosfoglicéridos, glucolípidos

como parte del componente lipídico En la parte de

bicapa lipídica de la membrana, las cabezas polares

están en contacto con el agua y las colas no polares

están en el interior. La bicapa se mantiene unida gracias

a interacciones no covalentes, como fuerzas de Vander

Waals e interacciones hidrofóbicas. La superficie de la

bicapa es polar y contiene grupos con carga.

Glucolípidos:

Son esfingolípidos compuestos por

una ceramida (esfingosina + ácido graso)

y un glúcido de cadena corta; carecen de

grupo fosfato.

Localización de los

lípidos

Adipocitos:

Células adiposas forman parte del tejido

adiposo, que este a su vez forma parte del

tejido conectivo que almacena triglicéridos

(grasas). Se encuentran debajo de la piel y

rodeando a órganos como el corazón y los

riñones.

Célula: Unidad anatómica,

funcional y genética de los

seres vivos.

Localización de los

lípidos

Adipocito pardo: Tienemenos cantidad de grasapresentando un mayornúmero de vesículas demenor tamaño además deun gran número demitocondrias. Tiene comoprincipal función generarcalor.

Adipocito blanco: Secaracteriza por tener unasola vesícula de grasa queocupa casi todo el volumencelular quedando elcitosol, los orgánulos y elnúcleo en una estrechafranja periférica. estáespecializado en elalmacenamiento de lípidoscomo reserva energética alargo plazo.

Citosol: Parte soluble del

citoplasma.

Clasificación lípidos Presenta dificultades que dimanan de su diversidad

estructural, y no existe una única forma de

clasificación sencilla.

Tomando en cuenta los más importantes desde el

punto de vista del metabolismo humano, se logran

establecer tres grandes grupos de lípidos.

Metabolismo; suma total de

reacciones químicas de las

biomoléculas.

Dimanar; proceder una cosa de

otra, como originar, proceder,

provenir, emanar, nacer, salir.

Lípidos

Simples

Complejos

Isoprenoides

o

insaponificabl

es

Clasificación lípidos

Isoprenoides, son lípidos que

contienen repeticiones de

unidades de isoprenos, una

molécula muy vérsatil.

Ésteres; son compuestos

orgánicos en los cuales un

grupo orgánico (simbolizado

por R') reemplaza a un

átomo de hidrógeno(o más

de uno) en un ácido

oxigenado.

Lípidos simples

Unidadesestructurales noesterificadas:ácidos grasos yalcoholes grasos.

Ésteres:acilgliceridos ograsas neutras.

Derivados deácidos grasos conimportanciareguladora:prostaglandinas,tromboxanos yleucotrienos.

Clasificación lípidos

Unidades estructurales no esterificadas:

Ácidos grasos

Unidades estructurales no esterificadas

•Glicerol

•Esfingosina

•Alcohol melísico

•Alcohol cetílico

Alcoholes

grasos

Ésteres: acilglicéridos Grasas neutras por

ausencia de carga en sus

moléculas.

Ésteres entre el glicerol y los

ácidos grasos.

Una esterificación o

formación de enlace éster

es producida entre un grupo

alcohol y un grupo carboxilo,

con pérdida de una

molécula de agua.

Ésteres: acilglicéridos

Acilglicéridos Principales moléculas de

reserva energética de la célula,

tienen un poder calorífico de

9kcal g-¹.

Los grupos hidroxilo polares

del glicerol y el grupo carboxilo

polar de cada ácido graso

están ligados a través de

enlaces éster neutros, de ahí

que son moléculas hidrófobas,

no polares.

Moléculas apolares:

aquellas que se producen por

la unión entre átomos que

poseen igual

electronegatividad, por lo que

las fuerzas con las que los

átomos atraen los electrones

del enlace son iguales,

produciéndose así la

anulación de dichas fuerzas.

Esterificación y saponificación

Saponificación. Es la síntesis del jabón, que son sales de los

ácidos grasos, formados a partir de la reacción química de aceites

o grasas en un medio alcalino, que bien puede ser el hidróxido de

sodio o potasio.

Saponificación

Derivados de ácidos grasos de

importancia reguladora

Funciones de regulación o señalización de procesos

fisiológicos muy importantes para el organismo,

como la estimulación muscular, regulación del

diámetro de los vasos circulatorios, la coagulación

sanguínea. La inflamación, percepción del dolor, etc.

Eicosanoides Como el precursor

de todos estoscompuestos es unácido graso de 20átomos de carbonose les denominaeicosanoides(eicosa prefijo paradenotar 20unidades, de formaque el ácidosaturado C20:0 es elácido eicosanoico,también llamadoaraquídico.

Eicosanoides

Prostaglandinas Importancia en farmacología y medicina

Efectos fisiológicos inflamatorios, la contracción delmusculo liso, la disminución de la presión sanguíneay la inhibición de la secreción gástrica.

La cantidad total diaria sintetizada en los sereshumanos oscila alrededor de 1mg y si inactivación esmuy rápida.

Tromboxanos

Tienen efectos como estimular la agregación

plaquetaria y la vasoconstricción.

La regulación

de la actividad

de estos

compuestos, su

síntesis y su

vida media son

factores clave

debido a los

efectos que

producen.Vasoconstricción es la constricción o

estrechamiento de un vaso

sanguíneo que se manifiesta como una

disminución de su volumen así como de

su estructura.

Leucotrienos

Tienen tres enlaces conjugados, que son

absolutamente esenciales para su actividad

biológica.

Producen contracción del músculo liso,

particularmente en los pulmones.

Su sobreproducción puede ser una causa de los

ataques asmáticos y las reacciones alérgicas.Un sistema conjugado ocurre en

un compuesto orgánico donde los

átomos unidos mediante enlace

covalentemente con enlaces simples y

múltiples alternantes (por ejemplo,

C=C-C=C-C) y con influencia mutua

para producir una región

llamada deslocalización electrónica.

En esta región, los electrones no

pertenecen a un solo enlace o átomo,

sino a un grupo.

Lípidos complejos En ellos existen

unidadesestructurales de lasanteriores unidas porenlaces éster conalgún otrocomponente denaturaleza polar,como fosfato,alcoholes e hidratosde carbonohidrofílicos.

Característicasanfipáticas

Bicapas lipídicas

Las moléculas anfipáticas, son

aquellas moléculas que poseen un

extremo hidrofílico o sea que es

soluble en agua y otro hidrófobo o

sea que rechaza el agua.

Lípidos complejos

Lípidos complejos

Fosfolípidos Fosfoacilglicéridos y

esfingomielinas

Glicolípidos

Cerebrósidos, sulfátidos,

globósidos y gangliósidos

Lípidos conjugados con

macromoléculas

Lipoproteínas y lipopolisacáridos

Fosfolípidos

Fosfolípidos

Fosfoacilglicéridos

Contienen glicerol esterificadoen las posiciones1 y 2 por doscadenas de ácidos grasos y ungrupo fosfato esterificando laposición 3.Estructura ácido L-fosfatídico.

Esfingomielinas

Alcohol: esfingosina, ácidograso en posición 2 del alcohol,y un fosfato unido a la colinasobre el C1. Abunda en lasvainas de mielina que formanlas células de Schwann delsistema nervioso periférico.

Glicolípidos

Son macromoléculas compuestos poruna ceramida (esfingosina + ácidograso) y un glúcido de cadena corta;carecen de grupo fosfato.

Forman parte de la bicapa lipídica dela membrana celular, la parte glucídicade la molécula está orientada hacia elexterior de la membrana plasmática

Es un componente fundamental delglicocálix, donde actúan enel reconocimiento celular y comoreceptores antigénicos.

Glicocálix

Cubierta celular que hace referencia a la capa rica

de carbohidratos de la superficie celular.

Funciones:

•Reconocimiento celular.

•Proteger a la membrana

de daño mecánico o

químico.

•Asociación transitoria de

células

•Ayudar en los procesos de

coagulación sanguínea,

recirculación de linfocitos y

algunas respuestas

inflamatorias.

Cerebrósido

Contienen sólo un

monosacárido,

generalmente D-

galactosa, dándole

hidrofilia a esta parte,

pero no carga neta.

Abundan en las

membranas del cerebro

y del sistema nervioso.

Sulfátidos

Son glicolípidos en los que el mososacárido

contiene a su vez ésteres sulfato y, por tanto,

son glicolípidos con carga negativa neta.

El más abundante es el cerebrósido con D-

galactosa sulfatada en el hidroxilo de C3.

Globósidos

Contienen un oligosacárido relativamente simple.

El más abundante contiene lactosa.

Gangliósidos

Lípidos complejos ricos en hidratos de carbono con

una o más unidades de N-acetilneuramínico o ácido

siálico (NANA) que se encuentran por lo general en

la superficie externa de las membranas celulares del

tejido nervioso.

Clasificación lípidos conjugados

li

Lípidos conjugados

Lipoproteínas Lipopolisacáridos

Lipoproteínas

Son asociacionessupramoleculares demoléculas de lípidos conotras de proteínas.

Las más importantesson las que existen en elplasma, esenciales parael transporte.

Intervienen en elmetabolismo de lípidos.

Lipoproteínas

Se clasifican según su densidad

Diferentes tipos de lipoproteínas circulantes por los líquidos biológicos

Lipoproteína Densidad Diámetro (Å) Lípido principal

(%)

Alta densidad

(HDL)

>1.06 50-150 Fosfolípidos

Baja densidad

(LDL2)

1.06- 1.019 200-300 Colesterol (50)

Baja densidad

(LDL1 o IDL)

1.019-1.006 250 Ninguno

predomina

Muy baja

densidad (VLDL)

1.006-0.95 250-750 Triacilglicéridos

Quilomicrones

(QM)

<0.95 1000-10 000 Triacilglicéridos

(95)

Lipopolisacáridos

Se encuentran en

las membranas

celulares y tienen

funciones muy

variadas, aunque

los principales

están relacionados

con la tranducción

de señales y

reconocimiento

celular.

Lípidos isoprenoides

Poliprenil-quinonas

Terpenos y aromas

Esteroides Retinoles

y carotenos

Tocoferoles

Lípidos isoprenoides

Derivan estructuralmente delisopreno o 2-metilbutadieno.

Molécula muy versátil, susdobles enlaces conjugadospermiten que la ruptura de unode ellos forme un radicalbivalente, es decir, una especiereactiva con dos electroneslibres, uno en cada extremo,que pueden unirse a otrasunidades por ambos. Entreunidades, los radicalesproducen una polimerizaciónpara dar lugar a una granvariedad de moléculas deimportancia biológica.

Terpenos y aromas

Son oligómeros, lineales o cíclicos, formados por varias

unidades de isopreno con mínimas modificaciones, de

forma que mantiene su naturaleza de hidrocarburos o

bien se modifican con algún grupo hidroxilo para formar

alcoholes.

Su olor constituye el aroma de muchas plantas o frutos.

Terpenos y aromas

Tienen un número de átomos de carbono que

siempre es múltiplo de cinco.

Los más simples son los monoterpenos con 10

átomos como el limoneno, de 15 átomos se llaman

sesquiterpenos, de 20 diterpenos como el fitol, el

alcohol de la clorofila.

Esteroides

Este es el grupo más importante de sustanciasisoprenoides, todos los esteroides tienen el típicosistema de anillos fusionados de tres anillos de seismiembros que se indican con las letras A,B y C y unanillo de cinco miembros llamado anillo D.

Se pueden clasificar,

desde una mayor a una

menor complejidad en su

cadena lateral en:

esteroles, derivados de la

vitamina D, ácidos biliares,

corticoesteroides y

hormonas sexuales.

Colesterol

Es el esteroide mejor conocido.

Es una molécula anfipática

La porción químicamente mas reactiva del la

estructura del colesterol es el grupo hidroxilo.

Corticoesteroides

Los corticoesteroides se forman en la corteza

suprarrenal y regulan una gran cantidad de procesos

de enorme interés fisiológico, como:

La inflamación, el sistema inmunitario,

el metabolismo de hidratos de carbono,

el catabolismo de proteínas, los

niveles electrolíticos en plasma y, por último, los que

caracterizan la respuesta frente al estrés.

Hormonas sexuales

Las hormonas sexuales son de dos tipos: los

andrógenos o masculinas, y los estrógenos o

femeninas. Los representantes más importantes de

cada grupo son la testosterona y el 17-β-estradiol,

respectivamente.

Retinoles y carotenos

Los carotenos son los pigmentos principales de

muchos frutos y hortalizas, y sirven de precursores

de los retinoles o vitamina A.

Los retinoles son antioxidantes y participan, además

de en la visión, en la formación del tejido epitelial, en

la regulación del crecimientos y la diferenciación

celular.

Retinoles y carotenos

Tocoferoles

Se caracteriza por poseer dos anillos

condensados y una cadena lateral larga y

saturada.

Son antioxidantes, neutralizan radicales libres y

facilitan la respiración celular.

Tocoferoles

Su carencia produce esterilidad y fragilidad de las

membranas, principalmente en el sistema nervioso

central y los eritrocitos.

Al igual que los retinoles, son beneficiosos en tanto

conserven su actividad antioxidante.

Poliprenilquinonas

Son compuestos que contienen un anillo p-quinónico yuna cadena lateral isoprenoide de longitud variable (4 a10 unidades).

Un ejemplo es la vitamina K, necesaria para lamaduración de los factores de la coagulación sanguínea.

Propiedades

Lípidos simples

Ácidos grasos

• Estos ácidos son solubles en

solventes orgánicos como

alcoholes, hexano y éter

dietilico.

• Comportamiento anfipático.

• El punto de fusión esta

determinado por su grado de

instauración, la longitud de la

cadena, un acido graso

insaturado y ramificado tiene un

punto de fusión mucho menor

que un acido graso saturado

Ácidos grasos

Todos los ácidos saturados de menos de diez

carbonos y todos los ácidos insaturados son

líquidos oleosos a temperatura ambiente.

se disuelven en soluciones acuosas diluidas de

NaOH o KOH

Autooxidación.

Ácidos grasos

Las cadenas saturadas son relativamente no

reactivas. Mientras que las insaturadas exhiben la

reactividad característica de los dobles enlaces

carbono-carbono

Ácidos grasos

Propiedades químicas:

Reacción de

esterificación:

El grupo ácido de los

ácidos grasos va a poder

reaccionar con los

alcoholes para

formar ésteres y agua

R1-COOH + HO-CH2-R2 ────► R1-COO-CH2-R2 + H2O

Acidos grasos

Propiedades físicas:

Reacción de saponificación:

Las sales sódicas o potásicas de los ácidos grasos

se denomina jabones.

Estos se disuelven en agua, pero no forman

verdaderas disoluciones.

Las moléculas antipáticas se agrupan en

organizaciones moleculares denominadas micelas.

Reacciones de saponificación

Los jabones pueden eliminar la grasa y otras

manchas de la ropa y la piel, porque envuelven los

residuos oleosos con sus colas hidrófobas y al

mismo tiempo extienden sus cabezas de sales

iónicas hacia el agua.

La reactividad química de las cadenas

hidrocarbonadas de los ácidos grasos depende del

grado de instauración.

Trigliceridos

Proceden de material vegetal

Tienden a ser relativamente líquidos a temperatura

ambiente

Reactividad: el comportamiento químico de los

triglicéridos depende de la reactividad de los enlaces

éster.

Trigliceridos

Propiedades biológicas:

Dos funciones

biológicas principales:

Producir energía para el

metabolismo energético

Actuar como aislantes

Trigliceridos

Se encuentran en forma de gotas oleosas en el

citoplasma de las células vegetales y animales.

Casi todo el volumen de

cada célula esta

ocupado por una gota

de grasa.

Propiedades de las Ceras

Son lípidos no polares que se relacionan

químicamente con los trigliceroles y desempeñan

muchas funciones bilógicas tales como formar

cubiertas protectoras de las hojas de las plantas,

lubricar la piel, y servir de repelente al agua en las

plumas de las aves.

Propiedades de los agliceridos o

gliceroles

Insolubles en agua y solubles

en disolventes apolares, es

decir son moléculas

anfipaticas

Su punto de fusión viene

determinado por el número

de carbonos y grado de

saturación de los ácidos

grasos.

Propiedades de los agliceridos o

gliceroles

Se determina grasas los que son solidos a

temperatura ambiente y aceites a los que son

líquidos.

La configuración estructural en estado liquido de un

triglicerol, depende de la cadena de glicerol.

Propiedades

Lípidos complejos

Fosfolípidos

Lecitina: es importante en las membranas celulares

y en el cerebro y nervios.

Tienen como característica la presencia de un grupo

fosfato.

Son moléculas anfipáticas

Lipoproteínas

Son hidrosolubles

Las propiedades físico químicas de las lipoproteínas

están determinadas por su composición de lípidos y

proteínas

Las lipoproteínas se clasifican en diferentes grupos

según su densidad, a mayor densidad mayor

contenido en proteínas

Basadas en su densidad, composición y

características funcionales

Se reconocen

6 tipos.

Propiedades físicas de las clases de lipoproteínas

Lipoprote

ína

Movilidad

electroforética

Diámetro

(nm)

Densidad

(gr/ml)

Q Origen 75-1.200 < 0,93

VLDL Pre-beta 30-80 0,93-1,006

IDL Pre-beta 25-35 1,006-1,019

LDL Beta 18-25 1,019-1,063

Lp (a) Pre-beta 26-30 1,040-1,130

HDL Alfa 5-12 1,063-1,210

Propiedades de Glucolipidos o

Esfingolipidos

La esfingosina se halla unida a un ácido graso de

cadena larga mediante un enlace amida formando

la ceramida.

Presentan propiedades anfipáticas

Propiedades de:

Lípidos asociados

Propiedades de las Prostaglandinas

Tienen propiedades

hormonales

Propiedades de los terpenos

Se forman con moléculas de isoprenol cuando estas

se unen entre si y producen cadenas y anillos de

forma y tamaño variables.

Son estructuras hidrofobias.

algunos terpenos que son los

productos aromáticos de ciertas

plantas

Propiedades de los esteroides

Tipo de lípido no saponificables

Se compone de carbono, hidrogeno, oxigeno y

nitrógeno, también de 4 anillos fusionados de

carbono que poseen diversos grupos funcionales y

tienen partes hidrofilicas e hidrofobicas.

Fuentes

Un adulto ingiere entre 60 y 150 g de lípidos al día, de los cuales más del 90% es

triacilglicerol, dentro de los lípidos restantes se encuentran: Colesterol, Ésteres de

colesterol, Fosfolípidos ,Ácidos grasos no esterificados

Ácidos

grasos

saturados

Ácidos

grasos

insaturados

Presentes en grasas animales

como en el tocino, manteca de

cerdo, grasas de la carne, yema

del huevo, grasas de la leche,

mantequilla y en algunos aceites

vegetales como el de coco y el

de palma.

Presentes en vegetales como

aceitunas, cacahuete, aguacate,

maíz,, frutos secos. Las grasas

vegetales, originalmente

insaturadas, y saturadas

artificialmente no son mejores para

el organismo que las grasas

animales saturadas

ALIMENTOS DONDE PODEMOS ENCONTRAR ACIDOS GRASOS

DIGESTION Y ABSORCION DE

LIPIDOS

• Comienza con en la boca con la secreción de lipasa lingual que es secretada por las glándulas linguinales

• Esta enzima se activa en el medio acido del estomago y comienza a actuar después de que los alimentos se degluten

• Degrada los triglicéridos en ácidos grasoso y diglicéridos

Es proceso en el que enzimas , catalizan la degradación de grandes moléculas, en otras más simples que no son lo suficientemente pequeñas para atravesar las membranas de las células e incorporarse a los tejidos.

DIGLICERIDO: Molécula de glicerol unida a dos cadenas

de ácidos grasos.

La enzima lipasa gástrica, que esta localizada en el estomago, desdobla los triglicéridos de cadena corta

La digestión parcial de los TAG favorece la emulsificacion de las grasas en el estomago

Esta emulsión se logra por dos mecanismos que se complementan: el aprovechamiento de las sales biliares y los movimientos peristálticos del

intestino.

EMULSIFICACION: Ruptura de grandes

glóbulos lipidicos en una suspensión de glóbulos lipidicos

mas pequeños

Las sales biliares son secretadas en el hígado y desempeñan funciones importantes en la digestión de las grasa

•Los hepatocitos almacenan triglicéridos•Degradan ácidos grasos para generar ATP

• Sintetizan lipoproteínas que transportan ácidos grasos, triglicéridos y colesterol hacia las células y

desde estas sintetizan el colesterol.

La mayor parte de la digestión lipidica se produce en el intestino delgado por la acción de la lipasa pancreática

Degrada triglicéridos en ácidos grasos y mono glicéridos

Mono glicérido: Molécula de glicerol unida a una cadena de

ácidos grasos

ABSORCION

• Los lípidos de la dieta se absorben por medio de difusión simple

• Ácidos grasos de cadena corta son hidrófobos y pueden disolverse en el medio acuoso intestinal, pasan por células absortiva y siguen la vía dentro de la vellosidad intestinal.

• Ácidos grasos de cadena larga y los mono glicéridos son grandes e hidrófobos y se disuelven con dificultad en el medio acuoso del quimo intestinal

• Las sales biliares hacen mas solubles a los AG y los mono glicéridos

• Las sales biliares son moléculas antipáticas, poseen dominios polares y apolares, y dentro del quimo intestinal rodean a los ácidos grasos de cadena larga formando micelas.

Micelas: conglomerado de moléculasque constituye una de las fases delos coloides. Es el mecanismo por el que

el jabón solubiliza las moléculas insolubles en agua, como las grasas

• Las micelas se mueven desde la luz del intestino delgado hacia el borde de cepillo de las células absortivas.

• Los AG y los mono glicéridos se disuelven fuera de las micelas hacia el interior de las células absortivas y dejan atrás las micelas en el quimo

• Las micelas tambien solubilizan las vitaminas liposolublesy moleculas de colesterol

• Las micelas tambien solubilizan las vitaminas liposolublesy moleculas de colesterol

Dentro de las celulas absortivas los Acidos grasos y los monogliceridos forman trigliceridos, que se agregan con los fodfolipidos y el colesterol quedando recubirtas por proteinas, estas

esferas se le denominan Quilomicrones

Los quilomicrones abandonan las celulas absortivas por exocitosis , entran en los vasosquiliferos, desplazandose hasta el conducto y entran a la sangre

Exocitosis: proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática y liberan sus

moléculasVasos quiliferos: se encuentra en el interior de

las vellosidades intestinales, destinado a transportar el quilo absorbido por la mucosa.

METABOLISMO

DE LOS LIPIDOS

Cuando descienden las reservas energéticas, los almacenes de grasa del cuerpo se movilizan por un proceso que se llama

lipólisis. La lipólisis tiene lugar durante el ayuno, durante el ejercicio

vigoroso y como respuesta a la agresión.

LIPÓLISIS

EFECTO QUE CAUSA LA INSULINA

• Tras la ingesta de alimentos se libera insulina en respuesta a la elevada concentración sanguínea de glucosa (glucemia)

• La insulina estimula el almacenamiento de triacilgliceroles al desactivar la lipasa sensible a hormonas y al favorecer la

síntesis de triacilgliceroles en células adiposas y musculares

• La insulina fomenta la liberación de VLDL desde el hígado y activa la síntesis de lipasa de lipoproteína y su transporte a

células endoteliales que sirven a los tejidos adiposo y muscular

INSULINA: hormona producida por una glándula denominada páncreas.

VLDL: Lipoproteínas de muy baja densidadLIPASA: Enzima con capacidad para digerir

grasas.

• Como resultado aumenta la captación de ácidos grasos y su almacenamiento en forma de triacilgliceroles

• Cuando la glucemia disminuye horas después de una comida, la concentración de insulina desciende y la de glucagón aumenta y el proceso se invierte.• Se degradan

triacilgliceroles para formar glicerol y ácidos grasos.

GLUCAGON: Forma de glucosa almacenada en hígado Y algo en

músculos, se convierte a glucosa

cuando es necesaria.

La mayoría de los ácidos grasos se degradan por la separación secuencial de fragmentos de dos carbonos desde el extremo carboxilo.

Peroxisoma : orgánulo celular que consta de una membrana, constituida

por una doble capa lipídica que contiene proteínas.

1.- Comienza con una reacción de oxidación-reducción, catalizada por la deshidrogenasa de acil-CoA, en la que separa un átomo de hidrógeno de cada uno de los carbonos α y β y se transfieren a un FAD unido a una enzima

• El FADH producido en esta reacción cede a continuación dos electrones a la cadena de transporte electrónico (ETC)

• El producto de esta reacción es la trans-α, β -enoil-CoA

FAD: flavín adenín dinucleótido s una coenzima que interviene en las

reacciones metabólicas de oxidacion-reduccion

Acetil-CoAdeshidrogenasa

2.- La segunda reacción, que cataliza la enoil-CoAhidratasa, comporta una hidratación del doble enlace entre los carbonos a y B.

3 .- El carbono B se encuentra ahora hidroxilado. En la reacción siguiente se oxida este grupo hidroxilo. La producción de una B-cetoaciI-CoA la cataliza la B-

hidroxiacil-CoA deshidrogenasa:

• Los electrones que se transfieren al NAD+, posteriormente se ceden al Complejo de la ETC. Finalmente, la tiolasa (que también se denomina B-cetoacil-CoA tiolasa) cataliza la rotura Cα-Cβ

• En esta reacción, que suele denominarse rotura tiolítica, se libera una molécula de acetil-CoA. El otro producto, una acil-CoA, contiene ahora dos átomos de C menos.

Como resultado de estas reacciones, la cadena del ácido graso se recorta en

dos carbonos y se genera FADH2, NADH y Acetil-CoA. Esta serie de

reacciones se conoce como β-oxidación porque la oxidación tiene lugar en el

carbono β

CETOGÉNESIS

Proceso metabólico por el cual se producen

los cuerpos cetónicos como resultado

del catabolismo de los ácidos grasos.

En pocas palabras es la síntesis de cuerpos

cetónicos a partir del acetil-CoA.

Se llama acetatos activos o Cuerpos cetónicos a

las siguientes compuestos:

Aceto acetato

D-β-hidroxibutirato

Acetona

Se originan en mitocondrias de hepatocitos a partir de acetil-

CoA. En condiciones normales hay muy poca concentración

de cuerpos cetónicos.

Al excederse la cantidad de Acetil-CoA sobre la cantidad

de oxalacetato, la mitocondria hepática da inicio a la

cetogénesis.

Causas:

Menor disponibilidad de carbohidratos

Mayor utilización de reservas d

Enfermedad metabólica como la diabetes.Oxalacetato: metabolito

intermediario de varias

rutas metabólicas

La acetona, producida en menores cantidades que

los demás cuerpos cetónicos se exhala.

En el ayuno, cuando los últimos remanentes de la

grasa se oxidan, el corazón y el músculo esquelético

consumirá sobre todo cuerpos cetónicos para

preservar la glucosa para uso del cerebro.

TEJIDOS QUE APROVECHAN ESTOS

PRODUCTOS

El músculo cardíaco y el músculo esquelético,

utilizan los cuerpos cetónicos para generar

energía. Durante la inanición prolongada (es

decir, en ausencia de suficiente glucosa) el

cerebro utiliza los cuerpos cetónicos como

fuente de energía.

INANICIÓN :

reducción en

los nutrientes, vitaminas

e ingesta de energía.

Formación de los

cuerpos cetónicos

a partir de

acetil-CoA

1. El primer paso de la

formación de

acetoacetato, en las

mitocondrias de los

hepatocitos, es la

condensación enzimática

de dos moléculas de

acetil-CoA, catalizada

por la tiolasa (inversa al

ultimo paso de la

B-oxidacion).

2. El acetoacetil-CoA se

condensa con acetil-CoA

para formar el B-hidroxi-

B-metilglutaril-CoA

(HMG-CoA)

3.- El HMG-CoA se

rompe formando

acetoacetato libre y

acetil-CoA.

4.-El acetoacetato es

reducido reversiblemente

a B-hidroxibutirato por

acción de la enzima

mitocondrial D-B-

hidroxibutirato

deshidrogenasa.

5.-La acetona se forma

por la descarboxilación

espontánea del

acetoacetato cuando la

concentración de esta

última molécula es

elevada.(Este proceso

que se denomina

cetosis.)

Conversión de los

cuerpos cetonicos

en acetil-CoA

En la utilización de cuerpos cetonicos

en tejidos perifericos se realiza el

proceso inverso para obtener Acetil

CoA, que ingresa al ciclo de krebs.

En las mitocondrias de los tejidos de

destino (corazón, músculo

esquelético) necesitan de succinil

CoA: acetoacetato CoA transferasa,

esta enzima no se encuentra en las

mitocondrias hepáticas, por lo que el

hígado NO puede utilizar los cuerpos

cetónicos que produce, y tiene

necesariamente que exportarlos.

Reacciones

1.- El D-β-hidroxibutirato se oxida

a acetoacetato por acción de la D-β-hidroxibutirato

deshidorgenasa

2.-El acetoacetato se activa formando

su éster de coenzima A por

transferencia del CoA a partir de

succinil-CoA, un intermediario del

ciclo de Krebs, en una reaccion

catalizada por la β-cetoacil-CoA

transferasa.

3.- A continuación y por acción de la

Tiolasa, el acetil-CoA se rompe en dos

moléculas de acetil-CoA que entran en el

ciclo de Krebs.

De este modo los cuerpos cetónicos se

utilizan como combustible

Síntesis de ácidos grasos

La síntesis de ácidos grasos se realiza sobre todo

en el hígado y tiene lugar en el citoplasma de las

células.

Su síntesis se lleva a cabo utilizando acetil-CoA

procedente de los carbohidratos.

Las vías de biosíntesis y degradación de ácidos

grasos es diferente en cuanto a las enzimas y

lugares en donde se lleva a cabo cada una.

Obtención de acetil-CoA

La acetil-CoA puede provenir de:

o La acil-CoA producto de la -oxidación de ácidos

grasos

o El piruvato procedente de la glucosa por la glucólisis

Transferencia de

acetil-CoA hacia el

citoplasma

La exportación de la acetil-

CoA se logra por el sistema

de transporte de citrato:

La acetil-CoA se condensa

con el oxalacetato en una

reacción catalizada por la

citrato sintasa formando

citrato

El citrato es transportado

fuera de la mitocondria por

una acarreador del ácido

dicarboxílico

En el citosol, el citrato es

roto para formar oxalacetato

y acetil-CoA por la enzima

citrato liasa

Formación de malonil-CoA

Se da por la carboxilación de la acetil-CoA reacción

que es catalizada por la acetil-CoA carboxilasa que

contiene biotina y utiliza bicarbonato

Carboxilación:

Proceso químico en el cual

un grupo carboxilo (–COOH)

sustituye a

un átomo de hidrógeno.

Primeras 3 reacciones: formación de

acetoacetil-ACP

1.- La acetil transacilasa cataliza la transferencia del

grupo acetilo desde una molécula de acetil-CoA al

grupo SH de un residuo de cisteína de la -cetoacil-

ACP sintasa.

2. Se forma malonil-ACP cuando la malonil

transacilasa transfiere un grupo malonilo desde

la malonil-CoA al grupo SH del grupo prostético

panteteina del ACP.

3. Se liberan 2 moléculas de CO2 y se forma:

“acetoacetil-ACP”.

Tres pasos siguientes: dos reducciones y

una deshidratación.

4. El grupo acetoacetilo se convierte en grupo butirilo. La

-cetoacil-ACP reductasa cataliza la reducción de la

acetoacetil-ACP para formar -hidroxibutiril-ACP.

-cetoacil-ACP

reductasa

5. El -hidroxibutiril-ACP se deshidratara para formar

crotonil-CoA.

6. Se produce butiril-ACP cuando la 2, 3-trans-enoil-

ACP reductasa reduce el doble enlace de la crotonil-

ACP.

2,3-trans-enoil-ACP

reductasa

7. Para finalizar el primer ciclo de la síntesis de

ácidos grasos, se transfiere el grupo butirilo

desde el grupo panteteina al residuo de cisteína

de la -cetoacil-ACP sintasa. El grupo ACP-SH

recién liberado une ahora otro grupo malonilo y

se repite el proceso.

8. Finalmente se sintetiza la palmitoil-ACP.

Biosíntesis de triglicéridos

La mayoría de los triacilgliceroles se sintetizan en el

hígado y se almacenan en el tejido adiposo

Los triacilgliceroles se hidrolizan para obtener

energía, esta reacción esta catalizada por una serie

de lipasas del tejido adiposo.

De la reacción obtenemos acidos grasos y glicerol

que se liberan a la sangre circulante donde los

ácidos grasos se unen a la albúmina sérica y son

transportados a los tejido para su uso, en cambio el

glicerol vuelve al hígado donde se convierte en

dihidroxiacetona fosfato y entra a la vía glucolítica o

gluconeogénica

Biosíntesis de

triglicéridos

Metabolismo del

Colesterol

El colesterol procede de dos fuentes:

De la alimentación

Síntesis de novo

Se encuentra en los alimentos de origen animal (yema de huevo, carne, hígado, cerebro)

El colesterol es un componente de la membrana y de la capa externa de la capa externa de las lipoproteínas plasmáticas. Se utiliza para la síntesis de metabolismos importantes (corticosteroides, hormonas sexuales, ácidos biliares y vitamina D).

Extraído del tejido por las HDL y transportado al hígado donde es eliminado sin transformación o en forma de ácidos biliares.

Síntesis del

Colesterol

Aunque todos los tejidos puedensintetizar colesterol la mayoría de lasmoléculas de colesterol se sintetiza en elhígado

La síntesis de colesterol puede dividirse entres fases:

1. Formación de HMG-CoA (β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA) a partir de acetil-CoA.

2. Conversión de HMG-CoA en escualeno

3. Conversión de escualeno en colesterol.

La primera fase de lasíntesis de colesterol esun procesocitoplásmico.

La condensación dedos moléculas de acetil-CoA para formar β-cetobutiril-CoA (quetambién se denominaacetoacetil-CoA) estácatalizada por la tiolasa.

Las enzimas están indicadas con los números siguientes:

1= HMG-CoA reductasa

2= Escualeno sintasa

3= Escualeno monooxigenasa

4= Ciclasa 2,3-0xidoescualeno lanosterol ciclasa,

5= Enzimas que catalizan 20 reacciones distintas.

En la reacción siguiente, la β-cetobutiril-CoA se

condensa con otra molécula de acetil-CoA para formar la

β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA (HMG-CoA).

Esta reacción la cataliza la β-hidroxi-β-metilglutaril-CoA

sintasa (HMG-CoA sintasa):

Una acumulación de colesterol en la célula, bien sea por síntesis

endógena o bien por la captación y degradación de las LDL, reduce

la actividad de la HMG-CoA reductasa de dos maneras:

* inhibe la síntesis de HMG-CoA reductasa

* aumenta la degradación de la enzima que ya existe.

En un conjunto de reacciones citoplásmicas, el mevalonato se

convierte a continuación en farnesil pirofosfato. La mevalonato

quinasa cataliza la síntesis de fosfomevalonato.

Una segunda reacción de fosforilación que cataliza la

fosfomevalonato quinasa da lugar al 5-

pirofosfomevalonato.

El 5-pirofosfomevalonato se convierte en isopentenil

pirofosfato en un proceso en el que hay una

descarboxilación y una deshidratación:

El isopentenil pirofosfato a continuación se transforma en

su isómero dimetilalil pirofosfato por la isopentenil

pirofosfato isomerasa.

La última fase de la ruta de biosíntesis de colesterol comienza con la unión del escualenoa una proteína transportadora citoplásmicaespecífica que se denomina proteína transportadora de esteroles.

Tras su síntesis, el lanosterol

se une a una segunda proteína

transportadora, a la que

permanece unido durante las

reacciones restantes.

Todas las actividades

enzimáticas que catalizan las 20

reacciones restantes

necesarias para convertir el

lanosterol en colesterol están

embebidas en las membranas

microsómicas.

En un conjunto de

transformaciones que utilizan el

NADPH y el oxígeno, el

lanosterol se convierte en

7-deshidrocolesterol.

Este producto posteriormente

se reduce por el NADPH para

formar colesterol.

Enfermedades

relacionadas con los lípidos

Por exceso de lípidos

Hiperlipemia:

Refiere a una elevación de la concentración

plasmática de triglicéridos o colesterol; estos lípidos

no circulan libres en el plasma, sino que se integran

en lipoproteínas.

Hiperlipemia

El colesterol LDL tiene una función fisiológica

esencial para entregar el colesterol a los tejidos

periféricos.

Por el otro lado la lipoproteína de alta densidad

(HDL o colesterol bueno), moviliza el colesterol

desde los ateromas en desarrollo y ya existentes lo

transporta al hígado para excretarlo en la bilis.

La ingesta de grasas saturadas, eleva los niveles

de colesterol plasmático.

Ateroma

El exceso de partículas

de lipoproteína de baja

densidad(LDL) en el torrente

sanguíneo se incrusta en la pared

de la arteria.

Hiperlipemia

Hipertrigliceridemia:

Aumento en la síntesis hepática de triglicéridos

endógenos y por tanto de VLDL, o bien a una menor

degradación de las lipoproteínas que transportan los

triglicéridos exógenos y endógenos

(quilomicrones y VLDL)

Exógenos, endógenos y

quilomicrones.

1.- Para hacer referencia a algo que es originado

fuera de una cosa.

2.- Para hacer referencia a algo que es originado

dentro de una cosa.

3.- Los triglicéridos se integran en una partícula de

quilomicrón compuesta por colesterol y

fosfolípidos.

Hipertrigliceridemia

El incremento de la síntesis de VLDL puede ser

hereditaria, en la cual las VLDL vertidas al plasma

esta enriquecidas en triglicéridos y son de tamaño

superior al normal. Como consecuencia a este

padecimiento, también se encuentran la diabetes

mellitus y obesidad.

Hipertrigliceridemia

Dependiendo de la concentración que alcanzan los

triglicéridos de la sangre, la hipertrigliceridemia

puede ser asintomática, inductora de cambios en el

aspecto del plasma y el suero o tener

manifestaciones clínicas que se agrupan en el

síndrome hiperquilomicronémico.

Hipercolesterolemia:

Debido a un incremento de LDL, lo cual puede ser

debido a una excesiva síntesis o a una menor

degradación de dichas lipoproteínas. Un aumento de

la síntesis hepática de LDL podría contribuir a elevar

la concentración plasmática de colesterol de la

hipercolesterolemia.

Hipercolesterolemia

La menor degradación de LDL, puede ser un

defecto de origen congénito (monogénico o

poligénico)

-Transtorno monogénico, la hipercolesterolemia

familiar se caracteriza por una alteración del

receptor de la apo-B100/E, lo que impide el

reconocimiento de las apoproteinas B100, como de

las apo-E, lo que contribuye a aumentar aun mas los

niveles de colesterol en el plasma.

Defecto de origen congénito (monogénico

& poligénico)

Los defectos congénitos son anomalías del

desarrollo que están presentes en el momento del

nacimiento. Aproximadamente 3 de cada 100 niños

presentan malformaciones congénitas.

Una enfermedad es monogénica cuando viene

determinada por el fallo de un solo gen y será

poligénica cuando los genes afectados sean varios.

Hipercolesterolemia

-Transtorno poligénico, la hipercolesterolemia

poligénica es una situación muy frecuente y es

explicada como menos capacidad funcional de las

receptores de apo-B100/E.

La hipercolesterolemia puede ir acompañada de

hipotiroidismo.

Hipotiroidismo

Es la disminución de los niveles de hormonas

tiroideas en el plasma sanguíneo.

Las personas que lo padecen por lo general son

obesas ya que su metabolismo es mucho muy

lento.

Apo

Forma de abreviar la palabra apoproteína, la

cuales son los componentes proteicos de las

partículas de lipoproteína. Sirven como

coenzimas o activadores de las enzimas

implicadas en el metabolismo de lípidos y como

moléculas de reconocimiento para los

receptores.

Hiperlipemia mixta:

Es el incremento conjunto de colesterol y

triglicéridos en el plasma.

-Hiperlipemia familiar combinada, aumento de la

síntesis hepática apo-B y VLDL.

-Disbetalipoproteinemia, se sintetiza una isoforma

de la apo-E, denominada apo-E2, que es defectuosa

en cuanto a su capacidad de unirse a su receptor.

Lipoidosis:

Caracterizadas por la acumulación en los lisosomas

de determinados lípidos complejos (esfingolípidos)

procedentes del remodelado de las estructuras

celulares. El origen de la acumulación es un defecto

congénito de las enzimas lisosomales necesarias

para la degradación de dichos lípidos.

Por déficit de lípidos

Hipolipemia:

-Hipocolesterolemia, se define por la presencia en

la sangre de concentraciones bajas de HDL y HDL-

colesterol. El trastorno metabólico puede asociarse

con obesidad, sedentarismo o ser de origen

genético.

Hipolipemia

-Hipotrigliceridemia, enfermedad congénita en la

cual existe un defecto de síntesis de lipoproteínas

que contienen apo-B. Por tanto, se altera la

producción de quilomicrones, por que contienen

apo-B48, así como de VLDL, IDL y LDL. En

consecuencia disminuyen los niveles plasmáticos de

triglicéridos y colesterol. La incapacidad para

producir quilomicrones condiciona un defecto de

absorción intestinal de las grasas.

hipolipemia