2. Grasas: generalidades
• Compuestos orgánicos poco solubles en agua y muy solubles en
solventes orgánicos.
• En el organismo son combustible, medio de almacenamiento, de
transporte calórico y componentes estructurales de las membranas
• El trastorno más frecuente ligado a los lípidos es la obesidad, pero
también se alteran en otras enfermedades metabólicas como la
diabetes. Hay otras enfermedades menos frecuentes como las
esfingolipidosis que afectan su metabolismo
• Otras sustancias grasas, son las vitaminas, colesterol, ácidos biliares,
hormonas, prostaglandinas etc.
3. Ácidos grasos
• Compuestos formados por una estructura R-COOH donde R es una
cadena alquílica de átomos de carbono e hidrógeno.
• El grupo carboxilo tiene un pK 4,8 por lo que al pH del suero todos
los ácidos grasos están ionizados.
• La cadena puede ser saturada -sin dobles enlaces- e insaturada
-con algunos dobles enlaces-. Hay ser mono y poliinsaturados.
• La insaturación genera isómeros cis y trans. Si las cadenas del ácido
están en el mismo sentido la forma es cis. En la naturaleza casi
todos los ácidos son cis.
• Los puntos de fusión de los ácidos grasos se elevan con la longitud
de la cadena y disminuyen con la insaturación.
4. Clases de ácidos grasos insaturados
Clase Ácido graso Estructura
w-7 ácido palmitoleico 9-16:1
w-9 Ácido oleico 9-18:1
w-6 Acido linoleico 9,12-18:2
w-3 Acido linolénico 9,12,15-18:3
Los miembros de una clase pueden transformarse entre sí
6. Triglicéridos
• Los triacil gliceroles son la forma de almacenamiento de
los ácidos grasos.
• Son los ésteres del glicerol con tres ácidos grasos.
Generalmente son mixtos, con diferentes ácidos grasos.
• Nomenclatura: si son iguales triestearina o tripalmitina,
sin son diferentes estearil palmitil oleína.
12 RCOOCH −−−
32 RCOOCH −−−
CHOCOR −−−2
8. Importancia de los Fosfolípidos
• Ac.fosfatídico: precursor de fosfatidil glicerol y éste de
la cardiolipina, principal lípido de las mitocondrias
• Lecitinas: fosfatidil colina, etanolamina o serina, más
abundantes en las membranas celulares, son depósito
de colina para neurotrasmisores. Dipalmitil lecitina es
el surfactante de las superficies pulmonares. Sindrome
insuficiencia respiratoria
• Fosfatidil inositol: precursor de segundos mensajeros
hormonales.
• Plasmalógenos: cubren el 10% de los fosfolípidos del
encéfalo y del músculo.
• Esfingomielinas : abundantes en tejido nervioso.
9. Esteroides
• Los esteroides tienen un núcleo fenantreno de tres anillos unidos a un
ciclopentano
• Además del colesterol se le encuentra en los ácidos biliares,
hormonas suprarrenales, hormonas sexuales, vitaminas D, glucósidos
cardiacos etc.
• Por su asimetría existen estereoisómeros de conformación tipo silla o
tipo barca o bote. El primero es más estable.
10. Esteroles comunes
• El colesterol está ampliamente distribuido por el organismo,
especialmente en el tejido nervioso. Se encuentra a menudo
en forma de esteres de colesterol.
• El ergosterol existe en vegetales y levaduras y es precursor de
la vitamina D. Cuando se irradia con luz UV se rompe el anillo B
y adquiere las propiedades antirraquíticas.
• Las sales biliares permiten la absorción de otras grasas por su
carácter anfipático.
• Las hormonas esteroideas son responsables de la función
sexual y los carácteres sexuales secundario. También del
control metabólico de carbohidratos y grasas.
11. Ácidos grasos esenciales
• En 1928 Evans y Burr notaron que ratas alimentadas sin grasa pero
con vitamina A y D presentaban reducción de la velocidad de
crecimiento y deficiencia reproductiva. Trabajos posteriores
demostraron que se curaba el fenómeno con ácidos linoleico,
linolénico y araquidónico
• Las membranas celulares tienen hasta 15% de araquidónico.
• El docosahexaenoico (DHA) que se sintetiza a partir del linolénico o
se ingiere en el aceite de pescado es rico en la retina (rodopsina),
corteza cerebral, testículos, y esperma.
12. Eicosanoides
• Los ácidos grasos poliinsaturados, -abundantes en aceites vegetales-
se denominan esenciales por cuanto no pueden ser sintetizados en el
organismo.
• Pueden dar lugar a los eicosanoicos (C20) de los que derivan
compuestos llamados eicosanoides, tales como las prostaglandinas,
tromboxanos, leucotrienos y lipoxinas
• Las prostaglandinas y tromboxanos son hormonas locales, cuya
principal función es regular a la adenil ciclasa en: agregación
plaquetaria, inhibición de la hormona antidiurética.
• Los leucotrienos, causan contracción muscular y tienen propiedades
quimiotácticas. La anafilaxia se basa en mezcla de leucotrienos.
13. Generalidades de los eicosanoides
• Los eicosanoides son un grupo de compuestos de
20 carbonos que incluyen a las prostaglandinas,
leucotrienos y tromboxanos.
• El nombre de prostaglandinas deriva del hecho
de haber sido descubiertas en el semen, como
pro-ducto de la próstata. Sabemos ahora que se
pro-ducen en casi todos los tejidos.
• Son sintetizados a partir de ácidos grasos poliin-
saturados y de fosfolípidos de la membrana ce-
lular.Principalmente del ácido araquidónico.
14. Origen de los eicosanoides
• Se sintetizan a partir de tres ácidos grasos poliinsaturados:
• araquidónico (20:4, 5,8,11,14) 6
• eicosatrienoico ( 20:3, 8,11,14) 6
• Eicosapentaenoico (20:5, 5,8,11,14,17) 3
• El precursor dietético de los omega 6 es el linoleico
de los omega 3 el linolénico.
15. Estructura de prostaglandinas y tromboxanos
(eicosanoides cíclicos)
• La prostaglandinas tienen anillo
ciclopentano con dos cadenas
laterales, semejante al ácido
prostanoico.
• Una de las cadenas tiene 7C R7 y
otra, 8C R8.
• Los tromboxanos tienen en lugar
del ciclopentano un anillo de seis
lados con O2.
COOH
CH3
O
R7
R8
O
R7
R8
OH
OH
R7
R8
OH
Acido
Prostanoico
Prostaglandina A
Prostaglandina E
Prostaglandina F O
O
R7
R8
Tromboxano A
OH
R7
R8
OH
O
Troboxano B
16. Clasificación de
prostaglandinas
• Clases. Las más abun-
dantes:PGA, PGE, PGF. Existe la
PGI conocida como
prostaciclina con doble anillo.
• Series. Cada clase tiene tres
series señaladas como 1,2,3.
Serie 2: la más abundante en el
organismo. El número indica el
total de dobles enlaces en las
cadenas laterales.
• La serie identifica el origen :
1 = eicosatrie-noico,
2= araquidónico y
3= eicosapentaenoico.
Tromboxano A
Prostaglandina F2
Prostaglandina E1
Prostaglandina A2Prostaglandina A1
17. Función biológica de
prostaglandinas y tromboxanos
• Son hormonas locales, ejercen su función en su tejido de origen.
• No se almacenan si no que se sintetizan de acuerdo a la necesidad.
• Su vida media es de segundos a minutos.
Organo Eicosanoide Efecto Biológico
Corazón PGE2 y PGF2 Contracción
PGI2 Relajación
Vasos periféricos PGE2 y PGI2 Vasodilatación.Hipotensión arterial
Gastrointestinal PGE2 Hiposecreción gástrica
Pulmones PGE2 Relajación bronquial
PGF2 y TXA2 Contracción bronquial
Plaquetas PGI2 Inhibición de agregación
TXA2 Estimulación de agregación
18. Leucotrienos
(eicosanoides lineales)
• Son ácidos C20 con tres dobles enlaces.
• Se les encontró originalmente en leucocitos y macrófagos.
• Se les divide en cinco clases : LTA, LTB, LTC, LTD, LTE.
• Cada clase tiene un número adicional que indica los dobles enlaces.
• Los leucotrienos de la naturaleza provienen del ácido araquidónico,
con cuatro dobles enlaces.
• Están involucrados en la patogenia de enfermedades inflamatorias
como asma, soriasis, artritis reumatoide.
• La LTB4 impulsa la quimiotaxis de los leucocitos y las LTC4,LTD4 y
LTE4 aumentan la permeabilidad vascular y la contricción del
músculo liso.
20. Síntesis de eicosanoides
Liberación de ac. Araquidónico de las membranas por acción de
la fosfolipasa A2. La epinefrina, angiotensina II y trombina
incrementan el Ca++ que trasloca a la fosfolipasa A2, la que
libera el ácido araquidónico.
Síntesis del eicosanoide cíclico. La realiza la prostaglandina
sintetasa, que consta de dos enzimas, la cicloxigenasa que
convierte el araquidónico en PGG2 y la peroxidasa que
convierte PGG2 en PGH2. A partir de esta última se generan
las otras prostaglandinas.
La lipoxigenasa, transforma al araquidónico en 5HPETE,
hidroperóxido eicosatetraenoico que es el precursor de todos
los leucotrienos.
21. esquema de
la síntesis........
FOSFOLIPIDOS
DE MEMBRANA
Ac.Araquidónico
Fosfolipasa A2
Prostaglandina G2 5-HPETE
Cicloxigenasa Lipoxigenasa
Prostaglandina H2 LTA4, LTB4
PGA2,PGE2,PGF2,TXA2 LTC4,LTD4,LTE4
Peroxidasa
Glutation
22. Inhibición de eicosanoides
• Glucocorticoides: inhiben a la fosfolipasa A2, redu-
ciendo la concentración de ácido araquidónico.
• Antiinflamatorios no esteroideos: como la aspirina
(irreversible), indometacina y fenil butazona
(reversibles), inhiben la cicloxigenasa. Luego no tiene
efecto sobre los leucotrienos, y sí sobre las
prostaglandinas y tromboxanos.
24. Digestión de grasas
• La mayor parte (+90) de las grasas o lípidos de la dieta está
constituida por triglicéridos.
• Hay una pequeña cantidad de fosfoglicéridos, ésteres de
colesterol, colesterol y vitaminas liposolubles.
• Por ser insolubles en agua, tienen todas que ser emul-
sionadas para se digeridas por las enzimas hidrolíticas.
• El proceso se centra en la actividad de la:
– Lipasa salival y pancreática
– Colesterol esterasa
– Fosfolipasa
• Es fundamental la presencia de sales biliares
25. Enzimas digestivas (1)
• Lipasa salival: secretada por la superficie dorsal de la lengua.
Acción corta por la inactividad que genera el pH ácido del
estómago.
• Lipasa gástrica : actúa a nivel del estómago si el pH ácido se
inactiva parcialmente por las proteínas dietéticas. Su pH óptimo
es de 3 a 6. Genera como producto ácidos grasos libres y 1,2
diacilgliceroles.
• Lipasa pancreática: actúa en la interfase agua > grasa de la
emulsión. Es específica para atacar los ácidos 1 y 3 . Requiere de
una isomerasa para producir glicerol.
26. Enzimas digestivas (2)
• Fosfolipasa A2: es secretada en forma inactiva y se activa por
acción de hidrólisis tríptica. Hidroliza el ácido graso en posición 2 y
genera lisofosfolípidos que se absorben por su propiedad anfipática
ayudando a absorber otras grasas.
• Ester de colesterol hidrolasa: separa los ácidos grasos del
colesterol.
• Colipasa: facilita la unión entre lipasa y la interfase sal biliar:
glicerol-agua.
27. Bilis
• Es secretada por el hígado y concentrada en la vesícula
biliar.
• El 97 % de la bilis es hepática .
• El 86 % de la vesícula es agua.
• Dentro de sus sólidos los más importantes son los ácidos
biliares que constituyen el 1,93 % de la bilis hepática y el
14,08 % de la vesicular.
• Ayuda a neutralizar la acidez del estómago.
• Genera la formación de la micela con los monoglicéridos
lisofosfolípidos, ácidos grasos y colesterol
28. El ácido biliar y la micela
Colesterol
Fosfolípidos
Sal
Biliar
Liso
fosfolípidos
Monoglicér
ido
Ácido cólico
Estereoquímica del ácido
cólico.
Estructura de los ácidos biliares
29. Absorción intestinal y destino de las
grasas...
• El 72% de los TG se absorbe como monoglicéridos 2.
• Un 6% como monoglicéridos 1, luego de la acción de la
isomerasa.
• El 22% lo hace como glicerol y ácidos grasos.
• En el interior celular vía la acil CoA sintetasa, con ATP y
CoA se forma acil CoA y se regeneran los triglicéridos.
• Los TG forman el quilomicrón junto con a algo de
colesterol y de fosfolipidos.
30. Ciclo de los ácidos biliares
Colesterol
Ácidos biliares
0,8gdía
Sales biliares
20-30g/día
ciego
Excreción fecal 0,8g / día
31. La solubilidad del colesterol y los cálculos
biliares
• El colesterol es por esencia insoluble en el agua por
lo que debe incorporarsea las micelas de sales
biliares y fosfolípidos que le dan solubilidad.
• Por lo tanto su solubilidad depende de las
proporciones de colesterol:fosfatidil colina:sales
biliares.
• También depende del grado de dilución en agua.
• La composición normal tiene 5% de colesterol, 15%
de fosfatidil colina y 80% de sales biliares
32. La solubilidad del colesterol y los cálculos
biliares
• Existen varias razones para la formación de
cálculos que pueden estar o nó coincidentes:
– Las infecciones pueden generar una bilis
sobresaturada donde el colesterol precipita.
– Cuando la actividad de enzimas clave en la
formación de sales biliares, la síntesis de colesterol
está elevada pero la de sales biliares disminuye.
– La actividad disminuida de 7αhidroxilasa genera
reducción del reservorio enterohepático de ácidos
biliares lo que es señal para que el hígado
produzca más colesterol
34. Generalidades
• Los ácidos grasos son fuente importante de energía para
tejidos como corazón, músculo esquelético, riñón e
hígado.
• El proceso ocurre en la mitocondría.
• Al igual que los carbohidratos que deben ser fosforilados
para su metabolísmo, en la oxidación de los ácidos grasos
estos deben unirse a la coenzima A para formar Acil CoA
• Las grasas proveen 9 Cal/g al degradarse por la beta oxi-
dación y el ciclo de Krebs, mientras que los carbohidratos
producen 4 Cal/g por la glicólisis y el ciclo de Krebs.
35. Etapas del proceso de
aprovechamiento de los ácidos grasos
El
Aprovechamiento energético de los ácidos grasos pasa por:
1. movilización de los ácidos grasos desde los tejidos
de reserva
2. activación de ácidos grasos : acil CoA
3. ingreso de los Acil CoA al interior mitocondrial
4. Beta oxidación
5. aprovechamiento energético
36. 1a Etapa: movilización de los ácidos
grasos
• El proceso es iniciado por una lipasa sensible a las hormonas que
remueve el primer ácido graso del C 1 o del carbono 3. Otras lipasas
se encargan de hidrolizar tanto al di como al monoglicérido.
• La lipasa sensible a las hormonas es activada por el AMPc
dependiente del glucagon o de la adrenalina.
Glucagon
ATP AMPc
Proteínkinasa (inac) Proteínkinasa(act)
Lipasa (activa) Lipasa (inactiva)
Fosfatasa
TG
DG
AG
37. 2da Etapa : activación del ácido graso
• Los ácidos grasos son movilizados mediante su unión con la albú
búmina, a razón de 0,5 a 1,5 moles de ácido graso por
molécula de albúmina. Cerebro, eritrocitos y médula adrenal
no usan los ácidos grasos para fines energéticos.
• El ácido graso difunde a través de la membrana celular y es
capta tado por una proteína captadora de ácido graso o FABP
( Fa-tty Acid Binding Protein).
• Luego el ácido graso deberá ser activado por la tiokinasa en pre-
sencia de ATP y CoA, formando Acil CoA
CH3-CH2-(CH2)12-CH2-COOH
CoA ATP
Tiokinasa
o Acil CoA
sintetasa
CH3-CH2-(CH2)12-CH2-CO~S-CoA
Ácido palmítico Palmitil CoA
38. 3a. Etapa: ingreso del acil CoA a la
mitocondria
• Los Acil CoA no pueden atravesar la membrana interna mito-
condrial. Para hacerlo deben ser auxiliados con dos enzimas CAT-1 y
CAT-2 Carnitina Acil Transferasas, carnitina y un transportador de
ella.
• Acil CoA y carnitina, se unen en el espacio intermembranoso donde
la enzima CAT-1, realiza la transferencia formándose acil carnitina,
compuesto que atraviesa la membrana interna mediante el
transportador, y una 2da. enzima, la CAT-2 en la matriz
mitocondrial libera el acil CoA y a la carnitina que abandona la
matriz mitocondrial.
39. Carnitina y enzimas CAT-1 y CAT-2
Mitocondria:
Memb.externa
Mitocondria:
Memb.interna
Matriz
mitocondrial
Acido graso Acil CoA CoA
Acil CoA
Sintetasa CAT1
carnitina acilcarnitina
translocasa
CAT2
CoAAcilCoAB oxidación
40. Control de la Beta oxidación
• El malonil CoA inhibe a la CAT-1
Carnitina acil transferasa 1
impidiendo el ingreso del ác.
graso a la mitocondria y por
tanto la B- oxidación.
• Luego, los ácidos grasos produci-
dos durante la síntesis no pueden
ser metabolizados en la misma
célula.
• La deficiencia congénita de CAT
en el músculo, lo incapacita para
usar grasas como combustible.
• Glucagon e insulina afectan la
síntesis de ác. Grasos.
Sangr AGL VLDL
AGL
Acil CoA
CAT
Acetil
CoA
Beta oxidación
Acetil CoA
Malonil CoA
Acido graso
Acetil CoA
carboxilasa
-
-
glucagon
insulina+
41. 4ta Etapa: Beta oxidación I
• 1er. paso: elimina-
ción de dos H de los
C alfa y beta. La
coenzima contiene
FAD que trasmite
los electrones a la
cadena respiratoria
• 2do. Paso: ingresa
una molécula de
agua que satura el
doble enlace.
SCoACOCHCHCHCH n −−−−− 2223 )(
Acil CoA
FAD
FADH2
Acil CoA
deshidrogenasa
SCoACOCHCHCHCH n −−=−− )( 23
Enoil CoA
H2O
SCoACOCHCHOHCHCH n −−−−− 223 )(
3 hidroxiacil CoA
Enoil CoA
Hidratasa
42. Beta oxidación II
• El hidroxiacil es oxidado
por una deshidrogenasa
que tiene como coenzima
NAD formándose un
compuesto cetónico.
• Finalmente una tiolasa
rompe la unidad en la
unión 2,3 produciendo
suficiente energía para
unir una coenzima A más.
SCoACOCHCHOHCHCH n −−−−− 223 )(
3 hidroxiacil CoA
NAD
NADH+H+
Hidroxiacil CoA
Dehidrogenasa
SCoACOCHCOCHCH n −−−−− 223 )(
CoA
Cetoacil CoA
Cetoacil CoA
tiolasa
SCoACOCHCH n −−− )( 23 + SCoACOCH −−3
Acil CoA (2C menos) Acetil CoA
43. 5ta Etapa: aprovechamiento energético
• Desde palmítico(C16 PM 256) hasta 8 acetil CoA:
7 NADH que ingresan a la cadena respiratoria : 21 ATP
7 FADH2 que ingresan a la cadena respiratoria : 14 ATP
• Los 8 acetil CoA ingresan al ciclo de Krebs, por 12
ATP cada uno : 96ATP
• Total de energía por 1 MOL de ácido palmítico: 131 ATP
• Esto es aproximadamente 0,50 ATP por g de grasa
131 /256 = 0,5 ATP por g de grasa
• En el caso de los azúcares 0,21 ATP por g de glucosa
38/180 = 0,21 ATP por g de glucosa
44. Síntesis de cuerpos cetónicos
• Ocurre en 1er. lugar en el hígado
y segundo, en el riñón.
• La 1a. enzima es la B-cetotiolasa
semejante a la de la Beta oxida-
ción, y forma acetoacetil CoA.
• La 2da. enzima es la HMG CoA
hidroximetil glutaril sintetasa
que añade un acetil CoA más,
forman do B-hidroximetil glutaril
CoA.
• Una liasa rompe esa última
formando acetoacético.
• La transfomación de
acetoacético en hidroxibutírico lo
realiza una deshidrogenasa.
• También puede formar acetona
por decarboxilación.
CoASCoACOCHCOCH
SCoACOCH
+−−−−
−−
23
32
B cetotiolasa
HMG CoA sintetasa
CH3-CO-SCoA
H2O
CoASCoACOCHCOHCHHOOC +−−−−− 22
CH3
HMG CoA liasa
SCoACOCHCHCOCHHOOC −−+−−− 332
Hidroxibutírico
deshidrogenasa
NADH+H+
32 CHCHOHCHHOOC −−−
45. Regulación de la síntesis de cuerpos
cetónicos
• Existen procesos simila-
res para el acetil CoA
intra como extramito-
condrial.
• El proceso intramito-
condrial conduce a for
mar cuerpos cetónicos
y el ex tramitocondrial
colesterol o ácidos
grasos
B-hidroxibutírico
Acetoacético
HMG CoA
Acetoacetil CoA
Acetil CoA
Glucosa
Ac.grasos
Aminoácidos
Krebs
Acetoacetil CoA
HMG CoA
Colesterol
Malonil CoA
Acidos Grasos
46. Aprovechamiento de los cuerpos
cetónicos
Acetil CoA + Acetil CoA
Tiolasa
Ciclo de Krebs
Acetoacetato succinil CoA
Acetoacetato succinil CoA
transferasa
Acetoacetil Coa + succinato
