El documento presenta información sobre la composición de diferentes alimentos en términos de carbohidratos, grasas y proteínas. Luego describe las funciones de los lípidos en el organismo, incluyendo su rol como reserva energética, en la estructura de membranas, en la biocatálisis y el transporte. Finalmente, explica brevemente los procesos de lipólisis y beta oxidación de ácidos grasos.

1. 09/09/2012
Prof. Leonardo Gaete G.
Alimento % carbohidratos % grasas % proteínas
Harina de trigo 70% 1% 11%
Pan 52% 1% 8%
Legumbres 52% 2% 24%
Papas 20% 0% 2%
Frutas 10% 0% 1%
Repollo 7% 0% 2%
Leche de vaca 5% 4% 3%
Carne grasa 1% 37% 15%
Carne magra 1% 2% 20%
Huevos 0% 12% 13%
La ingesta diaria incluye alrededor de 60 a 150 g de triacilgliceroles
(TAG), 200 a 500 mg de colesterol (libre y esterificado) y 2 a 3 g de
fosfolípidos
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2. 09/09/2012
Biomoléculas orgánicas formadas básicamente por carbono e hidrógeno y generalmente
también oxígeno. Además pueden contener también fósforo, nitrógeno y azufre. Son
generalmente insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos, como éter,
cloroformo y benceno.
FUNCIONES
Reserva. Son la principal reserva energética del
organismo. Un gramo de grasa produce 9,4
kilocalorías/gr.
Estructural. Forman las bicapas lipídicas de las
membranas. Recubren órganos y le dan
consistencia, o protegen mecánicamente como el
tejido adiposo de pies y manos.
Biocatalisis. Favorecen o facilitan las reacciones
químicas que se producen en los seres vivos.
Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las
hormonas esteroideas y las prostaglandinas.
Transporte. 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.
1. Lípidos saponificables (contienen ácidos grasos)
A. Simples: Formados tan sólo por C, H y O.
Acilglicéridos: Formados por lípidos simples unidos a Glicerol
(glicerina), pueden ser mono (MAG), di (DAG) o triglicéridos (TAG). Los
TAG, a diferencia de las proteínas y glúcidos, son las únicas moléculas
almacenadas en células especializadas, los adipocitos, que
constituyen el tejido adiposo, ampliamente distribuído en todo el
organismo.
Ceras: ácidos grasos de cadena larga unidos a alcoholes también de
cadena larga. Son sólidos totalmente insolubles en agua.
B. Complejos: además de carbono, hidrógeno y oxígeno poseen también
nitrógeno, fósforo, azufre o un glúcido. Son las principales moléculas
constitutivas de la doble capa lipídica de la membrana, por lo que también
se llaman lípidos de membrana.
Fosfolípidos: Se caracterizan por presentar un ácido ortofosfórico en
su zona polar. Son las moléculas más abundantes de la membrana
citoplasmática.
Glicolípidos: 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. Se sitúan en la cara externa de
la membrana celular, en donde realizan una función como receptores
de moléculas externas que darán lugar a respuestas celulares.
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3. 09/09/2012
2. Lípidos insaponificables (no poseen ácidos grasos)
A. Terpenos: moléculas lineales o cíclicas que cumplen funciones como
esencias vegetales (ej. Mentol, limoneno, alcanfor, eucaliptol, vainillina),
vitaminas (ej. A,E,K) y pigmentos vegetales (ej. carotina y xantófila).
B. Esteroides: derivan del esterano y pueden ser esteroles (ej. colesterol y
vitamina D) u hormonas esteroideas como las hormonas suprarrenales y las
hormonas sexuales.
C. Prostaglandinas: están constituídas por 20 átomos de carbono que forman
un anillo ciclopentano y dos cadenas alifáticas. Participan en la producción de
sustancias que regulan la coagulación de la sangre y cierre de las heridas, la
aparición de la fiebre como defensa de las infecciones, la reducción de la
secreción de jugos gástricos. Funcionan como hormonas locales.
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4. 09/09/2012
Moléculas anfipáticas formadas por una larga cadena hidrocarbonada lineal
(hidrofóbica) con par de átomos de carbono y un grupo carboxilo
(hidrofílico). Son solubles tanto en solventes polares como apolares.
Existen alrededor de 70 ácidos grasos que se pueden clasificar en dos
grupos :
· Los ácidos grasos saturados sólo tienen enlaces simples entre los
átomos de carbono. Son ejemplos de este tipo de ácidos el mirístico (14C);
el palmítico (16C) y el esteárico (18C) .
· Los ácidos grasos insaturados tienen uno o varios enlaces dobles en su
cadena y sus moléculas presentan codos, con cambios de dirección en los
lugares dónde aparece un doble enlace. Son ejemplos el oléico (18C, un
doble enlace) y el linoleíco (18C y dos dobles enlaces).
Concepto de lipólisis
Reservas energéticas
Hidrólisis de triacilgliceroles y su regulación
b-oxidación de ácidos grasos
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5. 09/09/2012
Reserva Energética de Individuo de 70 Kg de Peso
TIEMPO DE
TIPO DE RESERVA MASA (KGS) DURACIÓN DE LA
ENERGÍA (CAL)
ENERGÉTICA RESERVA
1.- Triacilgliceroles
Tejido adiposo 15 141.000 12 semanas
2.- Glucógeno
Hepático 0.075 300 12 horas
Muscular 0.350
3.- Proteínas 6 24.000
(principalmente
músculos)
AC
g b
GDP GTP
a a
(R)
GTP GDP + g b ATP AMPc (C)
PQ-A (poco
activa)
PQ-A
(activa)
(R)
TAG LIPASA
(poco activa)
Pi ATP
fosfoproteína
fosfatasa
ADP
H2O
P AG AG AG
TAG LIPASA
(activa)
TAG DAG MAG Glicerol
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6. 09/09/2012
CoA H3C-(CH2)14-COO- ( palmitato)
CoA
ATP
Acil-CoA
sintetasa
H3C-(CH2)12-CH2-CH2-CO-CoA PPi AMP
Carnitina
H3C-(CH2)12-CH2-CH2-CO-Carnitina
Carnitina (Etapa limitante)
aciltransferasa I
Translocasa
Carnitina
aciltransferasa II
H3C-(CH2)12-CH2-CH2-CO-CoA H3C-(CH2)12-CH2-CH2-CO-Carnitina
FAD
Acil-CoA deshidrogenasa
FADH2 2CO2
H3C-(CH2)12-CH=CH-CO-CoA
H2O
Enoil-CoA hidratasa CoA
H3C-(CH2)12-CHOH-CH2-CO-CoA Nuevo ciclo
CICLO DE
NAD+ b-hidroxiacil-CoA deshidrogenasa KREBS
NADH
H3C-(CH2)12-CO-CH2-CO-CoA
CoA
Tiolasa
H3C-(CH2)10-CH2-CH2-CO-CoA CH3-CO-CoA
BETA OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS DE CADENA IMPAR
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7. 09/09/2012
BIOSINTESIS DE CUERPOS CETÓNICOS
Biosíntesis de los cuerpos cetónicos
Conversión de los cuerpos cetónicos en acetil-CoA
Regulación de la síntesis de cuerpos cetónicos
Regulación del metabolismo de TAG y cuerpos cetónicos
acil-CoA CH3-(CH2)n-CH2-CO-CoA
b-oxidación
acetil-CoA CH3-CO-S-CoA + CH3-CO-S-CoA
tiolasa CoA-SH
acetoacetil-CoA CH3-CO-CH2-CO-S-CoA + CH3-CO-S-CoA
H2O
HMG-CoA sintasa
CoA-SH
CH2-COO-
3-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA
CH3-CHOH-CH2-CO-S-CoA
HMG-CoA liasa
acetoacetato CH3-CO-CH2-COO- + CH3-CO-S-CoA
b -hidroxibutirato NADH acetoacetato
deshidrogenasa descarboxilasa
NAD+
b-hidroxibutirato CH3-CHOH-CH2-COO- CH3-CO-CH3 acetona
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8. 09/09/2012
Los CC son una fuente de rápida disposición de energía en
tejidos extrahepáticos, debido a que constituyen un modo
de transporte de grupos acetilo en forma soluble.
La síntesis de CC ocurre en la mitocondria del hepatocito y
aumenta cuando baja la disponibilidad de glucosa y por
lo tanto, la lipolisis en el tejido adiposo y el nivel de ácidos
grasos plasmáticos están aumentados.
Los precursores de los CC son el acetil-CoA y el acetoacetil-CoA
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9. 09/09/2012
a) Transformación de b-hidroxibutirato en acetoacetato
b-hidroxibutirato
deshidrogenasa
b-hidroxibutirato + NAD+ acetoacetato + NADH
b) Activación del acetoacetato
b-cetoacil CoA
transferasa
acetoacetato + succinil-CoA acetoacetil-CoA + succinato
b) Conversión del acetoacetil-CoA en acetil-CoA
tiolasa
acetoacetil-CoA + 2 CoA-SH 2 acetil-CoA
El equilibrio entre b-hidroxibutirato y acetoacetato es controlado por
la razón NADH/NAD+ mitocondrial. Posteriormente en los tejidos
extrahepáticos el acetil-CoA es oxidado en el ciclo de Krebs.
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10. 09/09/2012
Reacción catalizada por acetil-CoA carboxilasa
Biosíntesis de ácidos grasos
Efectos de insulina y glucagón sobre
metabolismo de ácidos grasos
Biosíntesis de triacilgliceroles
Efecto de la insulina sobre el tejido adiposo
Regulación de la lipogénesis
Acetil-CoA + HCO3- + ATP Malonil-CoA + ADP + Pi
Biotina
carboxilasa
Proteína
transportadora
de Biotina (B7)
O
C OS-CoA
C Transcarboxilasa
CH2 O-
Malonil-CoA O C
O-
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11. 09/09/2012
GLUCOLISIS carbohidratos
piruvato de la dieta
1
ATP CoA ATP HCO3-
citrato acetil-CoA malonil-CoA
citrato liasa acetil-CoA Malonil-CoA-
carboxilasa ACP transferasa
SH SH
acetil-CoA-ACP
transacetilasa SH CH3-CO-S
H3C-CH2-CH2-CO-S -OOC-CH -CO-S
2
2
SH CH3-CO-S
ACP 3
SH
H3C-CH2-CH2-CO-S
4
Enoil-ACP NADP+
CO2
reductasa 7 b-ceto-ACP
NADPH H3C-CO-CH2-CO-S sintasa
H3C-CH=CH-CO-S
SH
SH
H3C-CHOH-CH2-CO-S
5
H2O
6 SH
ESPACIO INTERMEMBRANA MEMBRANA INTERNA MATRIZ MITOCONDRIAL
T
acil-carnitina acil-carnitina
CoA CoA
CAT I CAT II
acil-CoA acil-CoA
carnitina carnitina
ácido graso sintasa
AG malonil-CoA
INSULINA +
acetil-CoA
carboxilasa
GLUCAGÓN
acetil-CoA + CO2 + ATP
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12. 09/09/2012
NAD+ NADH
ATP ADP H2C-OH H2C-OH
HO-CH C=O GLUCOLISIS
H2C-O- P glicerol-3P- H2C-O- P
glicerolquinasa
deshidrogenasa
glicerol-3P- Acil-CoA
aciltransferasa
CoA
H2C-O-CO-R1
HO-CH
H2C-O- P
1-acilglicerol-3P- Acil-CoA
aciltransferasa
CoA Acil-CoA CoA
H2 O Pi
H2C-O-CO-R1 H2C-O-CO-R1 H2C-O-CO-R1
R2 -CO-O-CH
R2 -CO-O-CH fosfatidato diacilglicerol R2 -CO-O-CH
H2C-O- P fosfohidrolasa H2C-OH aciltransferasa H2C-O-CO-R3
Monoacilglicerol CoA
aciltransferasa
Acil-CoA
H2C-OH
R2-CO-O-CH
H2C-OH
ATP ADP
quinasa
ENZIMA DESFOSFORILADA ENZIMA FOSFORILADA
(Mayor actividad) (Menor actividad)
P
fosfoproteína
fosfatasa
Pi H2 O
• piruvato quinasa
• piruvato deshidrogenasa
• acetil-CoA carboxilasa
INSULINA
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13. 09/09/2012
glucosa
+
GLUT- 4 glucosa
sanguínea
glucosa-6-P
dihidroxiacetona-P
NADH
piruvato
NAD+
glicerol-3-P + piruvato
deshidrogenasa
TAG + acetil-CoA
acetil-CoA
+ carboxilasa
acil-CoA
malonil-CoA
quilomicrones CoA
lipoproteína
TAG (dieta)
lipasa
ácidos grasos
VLDL
TAG (hígado)
La lipogénesis incluye la biosíntesis de ácidos grasos y su
esterificación con glicerol-3-P para formar TAG (hígado,
tejido adiposo, intestino delgado y glándula mamaria).
Regulada por citrato y niveles de insulina y glucagón.
LIPOGÉNESIS EN EL HÍGADO
glucosa en exceso
1 2 3
glucógeno glucosa-6-P PEP piruvato acetil-CoA malonil-CoA
4
1 piruvato quinasa
ácido palmítico
2 piruvato deshidrogenasa
3 acetil-CoA carboxilasa
4 ácidos grasos sintasa otros ácidos grasos
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14. 09/09/2012
Biosíntesis del colesterol
Regulación de la síntesis de colesterol a nivel hepático
CoA-SH CH3
Tiolasa
2CH3-CO-SCoA CH3-CO-CH2-CO-SCoA + CH3-CO-SCoA -OOC-CH2-COH-CH2-CO-SCoA
Acetil CoA HMGCoA HMGCoA
Acetoacetil CoA
sintasa
2NADPH
HMGCoA
reductasa
2NADP+
CoA-SH
CH3
-OOC-CH2-COH-CH2- CH2-OH
Mevalonato
3ATP
3ADP + Pi
CO2
CH3
CH3-(CH3 )7 -CH=CH-(CH3 )7 -CO-O Ester de Colesterol
CH2=C-CH2- CH2-O-PO3-P03-
Isopreno
acil-CoA-colesterol
acil transferasa
Colesterol
Escualeno
OH
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15. 09/09/2012
SREBP
ruptura
proteolítica
COLESTEROL
SREBP
DNA
SRE transcripción
CITOSOL
NÚCLEO
mRNA
Retículo
endoplásmico
liso
INSULINA
mRNA
+ traducción
H2O fosfoproteína Pi
fosfatasa
HMG-CoA HMG-CoA
reductasa (inactiva) reductasa (activa)
proteína
quinasa
P ADP ATP
+ HMG-CoA Ácido mevalónico
GLUCAGÓN
Colesterol
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16. 09/09/2012
Condición Insulina/Glucagón Lipogénesis Lipolisis Cetogénesis
Alimentado (>insulina) Aumentada (-) Fisiológica
Ayunado (> glucagón) (-) Aumentada Aumentada
Diabético (< insulina) (-) Muy aumentada Muy aumentada
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17. 09/09/2012
LIPOPROTEINAS
Fosfolípidos
Triacilgliceroles y
ésteres de colesterol
Apoproteínas:
A,B,C,E.
Colesterol no
esterificado
Quilomicrones: transportan TAG exógenos (provenientes de la dieta) desde el intestino
hacia los tejidos muscular y adiposo.
VLDL: transportan TAG endógenos desde el hígado hacia los tejidos muscular y adiposo.
IDL: productos del metabolismo de VLDL o precursores de LDL
LDL: transportan colesterol hacia tejidos (utilización) e hígado (metabolismo)
Lp(a): composición similar a LDL
HDL: captan colesterol desde las células (recambio y muerte celular) y lo transportan al
hígado.
Colesterol no esterificado
Fosfolípidos
Ésteres de colesterol LDL
Apoproteína B100
Apoproteínas
LIPOPROTEÍNA
Fosfolípidos
Triacilgliceroles (TAG)
Ésteres de colesterol
Colesterol no esterificado
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18. 09/09/2012
ENFERMEDADES DEL METABOLISMO DE LAS LIPOPROTEÍNAS
CAUSADAS POR DEFECTOS DE UN SÓLO GEN
ANOMALÍA FRECUENCIA IMPLICANCIAS
ENFERMEDAD BASE METABÓLICA
LIPOPROTEICA (HERENCIA) CLÍNICAS
Hipercolesterolemia 1 en 500 Deficiencia del Factor de riesgo
familiar LDL elevadas (dominante) receptor de LDL de aterosclerosis
Dudosa, producción ¿Factor de riesgo
Hipertrigliceridemia VLDL elevadas 1 en 100 excesiva de TAG, independiente para
familiar (dominante) VLDL, falla de LPL aterosclerosis?
Hiperlipidemia LDL y/o VLDL 1 en 100 Dudosa, producción Factor de riesgo
combinada familiar elevadas (dominante) excesiva de apo B100 de aterosclerosis
 aclaramiento
Disbetalipoprotei- b-VLDL e IDL 1 en 5.000 Factor de riesgo
de residuos, falla
nemia familiar elevadas (recesiva) de aterosclerosis
en fijación apo E
Deficiencia familiar QM y VLDL Rara Deficiencia LPL Pancreatitis
de lipoproteína lipasa elevadas (recesiva) o apo CII aguda
Hipoalfalipo- 1 en 200 Desconocida, rara Factor de riesgo
Reducción de HDL
proteinemia (dominante) vez defic. apo AI/CIII de aterosclerosis
Electroforesis de lipoproteínas
Acrilamida Ultracentrifugación Agarosa
Origen Quilomicrón Origen
VLDL VLDL
Beta beta
LDL pre beta
Alfa
HDL alfa
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19. 09/09/2012
REL RER
REL RER
B100
E
TAG
CI CIII
TAG AI B48 Col FL CII
Col FL AII AIV
MICELAS APOPROTEÍNAS
MICELAS APOPROTEÍNAS
Linfa VLDL
QM naciente
QM
naciente Conducto
Vesículas torácico Golgi
secretoras
Golgi Circulación Vesículas
sanguínea VLDL secretoras
ENTEROCITO HEPATOCITO
B48 LPL E
CII
QM QMr
A
LPL B48
VÍA EXÓGENA
LPL B100
CII
LDL
VLDL IDL
B100
B100
LPL
E
VÍA ENDÓGENA
19

20. 09/09/2012
B48
LRP
EC E TAG CII
CO2 + H2O
EC AGL
B100
EC E B100
EC Lipasa
ácida
AGL
EC B100 TAG
R-LDL Colesterol TAG CII
Lipoproteína
lipasa
DIGESTIÓN INTRACELULAR DIGESTIÓN EXTRACELULAR
20

21. 09/09/2012
SR-BI
LCAT
HDL
HDL HDL
C E T P
EC TAG EC TAG EC TAG
LDL IDL VLDL
Xantelasma: Placas aterciopeladas
(planas y amarillas) que se desarrollan
inicialmente en la porción medial del
párpado superior. Pueden afectar ambos
párpados y localizarse alrededor de los
ojos. Histológicamente son similares a
los xantomas. No es raro, además, que
representen un fenómeno cutáneo
localizado y aislado, sin alteraciones
sistémicas en el metabolismo
lipoprotéico.
Arco corneal: Depósito de material
lipídico, fundamentalmente ésteres
de colesterol, a nivel de la córnea.
Su aparición en edades inferiores a
60 años, y sobre todo antes de los
45, debe hacer sospechar la
existencia de una hiperlipidemia
primaria (ej; hipercolesterolemia
familiar).
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22. 09/09/2012
Xantomas: Los
xantomas son
lesiones de la piel
que contienen
colesterol y grasas.
Con frecuencia se
relacionan con
trastornos
heredados del
metabolismo lipídico
(ej;
hipercolesterolemia
familiar).
22