Este documento resume los principales procesos del metabolismo de lípidos, incluyendo la lipogénesis, oxidación de ácidos grasos, síntesis de triacilgliceroles, fosfolípidos y cuerpos cetónicos. Explica las rutas metabólicas de cada proceso a nivel molecular así como su importancia energética.
2. LIPOGÉNESIS
OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS
Se produce en la matriz mitocondrial de las células
eucariotas.
Necesita dos etapas:
A. Activación y transporte del acido graso en la mitocondria:
1. Formación de aciladenilato del acido graso
2. Formación de acetilCoA
3. Formación de acilcarnitina
4. Transporte a través de la membrana interna mitocondrial
5. Regeneración del acetilCoA
B. Beta oxidación:
1. Oxidación
2. Hidratación
3. Oxidación
4. Tiolisis
3. • El glicerol-3-fosfato reacciona de la forma secuencial con tres moléculas de
acil-CoA produciendo la siguiente reacción:
SÍNTESIS DE TRIACILGLICEROLES
LIPOGÉNESIS
4. • En la síntesis de triacilgliceroles se forma el ácido fosfatídico mediante dos
acilaciones secuenciales del glicerol-3-fosfato o a través de una vía en la
que se produce la acilación directa del fosfato de dihidroxiacetona.
• En esta ultima vía el fosfato de acildihidroxiacetona se reduce después para
formar acido lisofosfatidico.
• La síntesis de este ácido emplea NADH o NADPH.
• El ácido fosfatídico se produce cuando el ácido lisofosfatidico reacciona
con una segunda acil-CoA.
• Una ves formado el ácido se convierte en diacilglicerol por medio de la
fosfatasa de ácido fosfatídico .
• Una tercera reacción de acilación forma el triacilglicerol.
6. SÍNTESIS DE FOSFOLÍPIDOS
• La síntesis de fosfolípidos ocurre en la membrana del SER.
• Una ves que ha entrado en la célula la etanolina o la colina, se fosforila y se
convierte en un derivado de CDP. Luego se forma la fosfatidilcolina cuando
el diacilglicerol reacciona con el derivado de CDP.
• Se produce un triacilglicerol cuando un diacilglicerol reacciona con una
acetil-CoA.
• El CDP- diacilglicerol que se forma a partir del ácido fosfatídico y de la CTP,
es un precursor de varios fosfolípidos.
8. LIPÓLISIS
• La lipólisis es el proceso metabólico mediante el cual los lípidos del
organismo son transformados para producir ácidos grasos y glicerol para
cubrir las necesidades energéticas. La lipolisis es el conjunto de reacciones
bioquímicas inversas a la lipogénesis.
• A la lipólisis también se le llama movilización de las grasas o hidrólisis de
triacilglicéridos en ácidos grasos y glicerol.
• La insulina disminuye la lipolisis.
• La lipólisis es estimulada por diferentes hormonas catabólicas:
a) Glucagón
b) Epinefrina
c) Cortisol
d) Norepinefrina
10. OXIDACIÓN BETA
• La β-oxidación es una secuencia
repetitiva de 4 reacciones: dos por
oxidaciones, catalizadas por
deshidrogenasas, una hidratación y
una escisión.
• En cada vuelta se liberan 2
carbonos, en forma de acetil-CoA y
2 equivalentes de reducción en
forma de 1 FADH y 1 NADH
• Los equivalentes de reducción se
incorporaran a la cadena de
transporte electrónico.
11. • En cada ciclo de oxidación un acil-CoA se acorta en 2 carbonos, según la
siguiente reacción:
OXIDACIÓN BETA
Por ejemplo, el palmitil-CoA (posee 16 C) requiere 7 ciclos de oxidación y dará lugar a :
12. • La oxidación del acetil-CoA por el ciclo del ácido cítrico produce 10 ATP
• Cada NADH incorporado a la cadena respiratoria genera unos 2.5 ATP
• Cada FADH incorporando a la cadena respiratoria genera unos 1.5 ATP
• De las 108 moléculas de ATP producidas, se utilizaran 2 en la activación del
palmitato.
13. PRODUCCIÓN DEL ATP POR
ÁCIDO PALMÍTICO
• En relación con la producción de ATP, el catabolismo del ácido palmítico
implica los siguientes procesos:
• ACTIVACIÓN
Se consume el equivalente a 2 ATP
14. • ß-oxidación del palmitoil-CoA:
PRODUCCIÓN DEL ATP POR
ÁCIDO PALMÍTICO
• Ciclo de Krebs
para la oxidación del acetil-CoA
15. • Fosforilación oxidativa:
Los equivalentes de reducción en forma de NADH + H+ y FADH2 , ceden sus
electrones a la cadena de transporte electrónico mitocondrial para volver a
dar sus formas oxidadas.
Mediante este proceso, la cesión de un par de electrones a la cadena de
transporte va a suponer la formación de:
• 2,5 ATP a partir de NADH + H+
• 1,5 ATP a partir de FADH2.
PRODUCCIÓN DEL ATP POR
ÁCIDO PALMÍTICO
16. • Con estos datos, la producción total de ATP del catabolismo oxidativo de
un mol de ácido palmítico es:
PRODUCCIÓN DEL ATP POR
ÁCIDO PALMÍTICO
17. SÍNTESIS DE CUERPOS CETÓNICOS
• La formación de cuerpos cetónicos, que sucede dentro de la matriz de las
mitocondrias hepáticas, comienza con la condensación de dos acetil-CoA
para formar acetoacetil-CoA.
• El acetoacetil-CoA se condensa con otra acetil-Coa para formar
β-hidroxi- β-metilglutaril-CoA (HMG-CoA).
• En la relación siguiente, la HMG-CoA se fracciona para formar
acetoacetato y acetil-CoA.
• Luego el acetoacetato se reduce para formar β-hidroxibutirato.
• La acetona se forma por la descaboxilación espontanea del acetoacetato
cuando la concentración de esta ultima molécula es elevada.
18. En condiciones de ayuno el hígado forma acetoacetato y β-hidroxibutirato a
partir del acetil-CoA formado tras la oxidación de ácidos grasos. ‰Permite la
liberación de SH-CoA para que continúe la β-oxidación. ‰Estos cuerpos
cetónicos se transportan por la sangre a otros tejidos que los oxidarán por el
ciclo del ácido cítrico para producir energía. ‰Un exceso de cuerpos
cetónicos en sangre causa acidosis (diabetes)
SÍNTESIS DE CUERPOS CETÓNICOS
19. BIBLIOGRAFÍA
• Bibliografía
BIOQUÍMICA: LAS BASES MOLECULARES DE LA VIDA.
TRUDY MCKEE, JAMES R. MCKREE
MC GRAW HILL CUARTA EDITION 2009
• Webgrafía
• www.uv.es/~mcostell/documentos/tema11.pdf