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METABOLISMO DE LIPIDOS

METABOLISMO DE LIPIDOS. Biosíntesis de ácidos grasos saturados. Complejo multienzimático: Acido graso sintasa. Regulación hormonal Requerimiento energético. Elongación de los ácidos grasos Desaturación de ácidos grasos.

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METABOLISMO DE LIPIDOS

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  1. METABOLISMO DE LIPIDOS • Biosíntesis de ácidos grasos saturados. • Complejo multienzimático: Acido graso sintasa. • Regulación hormonal • Requerimiento energético. • Elongación de los ácidos grasos • Desaturación de ácidos grasos

  2. Relación entre el Metabolismo de los H. de C. y la Biosíntesis de Acidos Grasos Acidos grasos Carbohidratos GLICOLISIS Sintesis de ácidos grasos Piruvato Acil-CoA CITOSOL Piruvato Acil-Carnitina Acil-CoA b-oxidación Cuerpos cetónicos Acetil-CoA Acetil-CoA cetogénesis Citrato Citrato MITOCONDRIA Oxalacetato

  3. Cuando la ingesta supera las necesidades celulares La Acetil-CoA proveniente de hidratos de carbono y aminoácidos es utilizada para la síntesis de ácidos grasos Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados como grasa de depósito.

  4. Características generales de la Biosíntesis de ácidos grasos (palmítico) La biosíntesis de ácidos grasos (lipogénesis) tiene lugar en el CITOSOL. Es muy activa en hígado, glándula mamaria Es un proceso endergónico: Utiliza ATP Consume equivalentes de reducción : NADPH Comienza a sintetizarse a partir del C 16 y finaliza en C1 Interviene un complejo multienzimático: Acido graso sintasa

  5. Los ácidos grasos se sintetizan a partir de acetil-CoA proveniente principalmente de H. de C y en menor proporción aminoácidos. • La Acetil-CoA que se produce en mitocondria debe estar disponible en citosol • La membrana mitocondrial interna es impermeable a acetil-CoA. • El citrato es el compuesto que permite disponer de Acetil-CoA en citosol

  6. Citrato sintasa Citrato liasa

  7. 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH Acetil-CoA Malonil-CoA Los C15 y C16 del Ac.Palmítico provienen de ACETIL-CoA y los restantes de MALONIL-CoA

  8. + H+ REACCION Y REGULACIÓN DE LA ACETIL-CoA CARBOXILASA ATP ADP + Pi HCO3- + Acetil-CoA carboxilasa biotina Acetil-CoA Malonil-CoA Citrato Forma filamentosa Dímero Acetil-CoA carboxilasa Inactiva Ac.G. de cadena larga Activa

  9. SÍNTESIS DE MALONIL-COA • Ocurre una carboxilación que utiliza HCO3- como fuente de CO2. • Interviene la enzima acetil-CoA carboxilasa que usa biotina como coenzima. • Es el principal sitio de regulación de la síntesis de ac. Grasos. 9

  10. Esquema Complejo ácido graso sintasa Hidratasa Acetil Transacilasa MalonilTransacilasa Enoilreductasa Tioesterasa Cetoacil sintasa Cetoacil reductasa ACP Subunidad I  4´Fosfo panteteína  Cisteína   SH SH SH SH   4´Fosfo panteteína Cisteína   Subunidad II Cetoacil sintasa ACP Acetil Transacilasa Tioesterasa MalonilTransacilasa Hidratasa Cetoacil reductasa Enoilreductasa

  11. ATP ACETIL-CoA MALONIL-CoA ACIL-CoA ACETIL-CoA CITRATO + Oxalacetato ATP ADP + Pi Procedencia de Acetil CoA , Enzimas y Poder reductor • CITRATO • CITRATO LIASA • Acetil-CoA CARBOXILASA • ACIDO GRASO SINTASA • NADPH Síntesis de malonil-CoA Complejo multienzimático Vía de las Pentosas Enzima málica

  12. FORMACIÓN DE ACETIL-EC CoA-SH HS-EC S-EC Acetil transacilasa Acetil-CoA Acetil-EC Acetil-CoA + HS-EC Acetil-EC + CoA Acetil transferasa

  13. HS-ACP CoA-SH - OOC - OOC ACP Malonil transacilasa Malonil-ACP Malonil-CoA FORMACIÓN DE MALONIL-ACP Malonil-CoA + ACP Malonil-ACP + CoA Malonil transferasa

  14. b-cetoacil-ACP sintasa Acetoacetil-S-ACP S-Econd CO2 S-ACP Acetil-S-Ec Malonil-S-ACP CONDENSACIÓN DEL ACETILO DE KS CON MALONILO DE ACP Acetil-EC + Malonil-ACP Acetoacetil-ACP + HS-EC +CO2 Enzima condensante + • El carboxilo del malonilo se separa como CO2. • Se libera el acetilo de la enzima condensante.

  15. CH3 -C- CH2 –C-SACP O O ll ll PRIMERA REDUCCION Acetoacetil-ACP + NADPH + H+ D-3-OH-butiril-ACP + NADP+ b-Cetoacil-reductasa CH3 -C- CH2 –C-SACP OH O l ll

  16. CH3 –CH=CH –C-SACP O CH3 -C- CH2 –C-SACP OH O ll l ll ETAPA DE DESHIDRATACION • D-3-OH-butiril-ACP • D2 -butenoil-ACP + H2O 3-OH-acil deshidratasa H2O

  17. CH3 –CH=CH –C-SACP O ll CH3 –CH2 – CH2 - C – SACP O ll SEGUNDA REDUCCION D2 butenoil-ACP + NADPH + H+ Butiril-ACP + NADP+ Enoil-ACPreductasa

  18. ESQUEMA GENERAL DE LA BIOSÍNTESIS DE PALMITATO 18

  19. Balance de la Biosíntesis Biosíntesis de malonil-CoA 8 Acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 13 H+ Palmitato +8 CoA-SH + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+ + 6 H2O

  20. ESQUEMA DE LA REGULACION DE LA BIOSINTESIS Citrato + Insulina Citrato liasa A.G. poliinsaturados - + Acetil-CoA Transc. génica Acetil-CoA carboxilasa Glucagón, Adrenalina - Malonil-CoA Carnitina Aciltransferasa I - Palmitoil-CoA

  21. ELONGACION DE LOS ACIDOS GRASOS CH3 –(CH2)n- CO -SCoA microsoma mitocondria Acetil-CoA Malonil-CoA CH3 –(CH2)n+2- CO -SCoA

  22. BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS MONOINSATURADOS AGM se sintetizan en el REL Intervienen desaturasas Se forma una doble ligadura entre el C9 y el C10 O2 2H2O NADPH NADP Palmitoil-CoA (16)C Palmitoleil-CoA (16:1D9)C O2 2H2O NADPH NADP Oleil-CoA (18:1 D9)C Estearil-CoA (18)C

  23. ACIDOS GRASOS ESENCIALES • Son A.G. Poliinsaturados que no pueden ser sintetizados y deben ser ingeridos en la dieta. • Los mamíferos SOLO pueden formar dobles enlaces en las posiciones Δ4, Δ5, Δ6 y Δ9. • Los principales A.G. Esenciales son: • 1. Linoleico (C18:2) → ω6 • 2. α-linolénico (C18:3) → ω3 • El Acido Araquidónico (C20:4), precursor de Prostaglandinas, LeucotrienoSsy Tromboxanos, se sintetiza a partir de ácido linolénico.

  24. Ciclopentanoperhidrofenantreno Colesterol Estructura Química del Colesterol

  25. Esquema General de la Biosíntesis de Colesterol • Las enzimas que participan son citoplasmáticas con la excepción de la escualeno oxidasa que es microsomal • - Todos los átomos de carbono del colesterol provienen del grupo acetilo de un Acil-CoA • - El agente reductor en las reacciones de biosíntesis es el NADPH

  26. BIOSINTESIS DE COLESTEROL • Se consideran 3 etapas en la ruta de biosíntesis de colesterol: • 1.- Formación de Hidroximetil glutaril-CoA a partir de Acetil-CoA (6 Carbonos) • 2.- Conversiòn de HMG-CoA en escualeno (30 carbonos) • 3.- Conversión de Escualeno en Colesterol a través de 20 reacciones ( 27 carbonos)

  27. Acetoacetil-CoA Precursor Acetil-CoA HMG-CoA sintasa Acetoacetil-CoA Acetil-CoA+ H2O HMG-CoA 2 NADPH + 2H+ HMG-CoA reductasa CoA-SH + 2NADP+ Cuerpos cetónicas Mevalonato Biosíntesis de Colesterol

  28. Regulación de la Biosíntesis de Colesterol + Insulina R.Covalente - Glucagón HMG-CoA reductasa Acidos biliares Colesterol Mevalonato Transcripción R. Alostérica - Medicamentos: Lovastatina - Colesterol

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