cetogenesis y digestion de proteinas

1. CetogénesisCetogénesis
Dr.Carlos Del Aguila Villar
Magister en Nutrición
Profesor Principal de la Facultad de
Medicina Hipolito Unanue-UNFV

2. Etapas del proceso de
utilización de los ácidos grasos
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. Rendimiento energético

3. Recambio de TG en el tejido
adiposo
 Los TG del tejido adiposo se recambian contínuamente por un proceso
dinámico.
VLDL AG
Glu
Insulina(+)
GlicerolP
Acil CoA
TG
Lipasa act.
Glicerol+AG
Lipasa inact.
Glucagon
Adrenalina
ACTH
AMPc
insulina

6. Beta
oxidación
CH3-(CH2) n-CH2-CH2-CO-SCoA
CH3-(CH2) n-CH=CH-CO-SCoA
CH3-(CH2) n-CHOH-CH2-CO-SCoA
CH3-(CH2) n-CO-CH2-CO-SCoA
CH3-(CH2) n-CO-SCoA + CH3-CO-SCoA
Ciclo deCiclo de
KrebsKrebs
energíaenergía
FAD
H2O
NAD
CoA
Cuerpos
Cetónicos
GLUCOSA

7. CetogénesisCetogénesis

9. 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.
lCoAAcetoAceti
CoAAcetil
B cetotiolasa
HMG CoA sintetasa
CH3-CO-SCoA
H2O
utarilCoABOHMetilGl
HMG CoA liasa
toAcetoAceta
Hidroxibutírico
deshidrogenasa
NADH+H+
oBOHButirat
+ Acetil CoA
ACETONA

10. Utilización de los cuerpos
cetónicos
Acetil CoA + Acetil CoA
Tiolasa
Ciclo de Krebs
Acetoacetato + succinil CoA
Acetoacetato succinil CoA
transferasa
Acetoacetil Coa + succinato
FUMARATO
CICLO
KREBS
MALATO
OXALACETATO

12. IMPORTANCIA DE LOS CUERPOS
CETÓNICOS
Constituye una importante fuente de energía celular:
1. Reserva glucídica Normal: Miocardio y corteza renal
utiliza preferentemente acetoacetato
2. Reserva Glucídica Disminuida: Ayuno y Diabetes

13. Regulación hormonal
Adiposo
Hígado Músculo
Glucocorticoides +GH
Catecolaminas
Glucagon
Insulina
Lipolisis
Cetogénesis
Consumo de CC
+++
- + +
-
+

14. 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

15. PRODUCCION DE GLUCOSA Y CETONAS DURANTE EL AYUNO
SANGRE HIGADO
GLUCOGENO
fosforilasa
GLUCOSA Glucosa 6 fosfato
glucosa 6 fosfatasa
Fructosa 1, 6
bifosfatasa
Fructosa 1,6 bifosfato
GLICEROL glicerokinasa
Fosfoenolpiruvato
PEP Carboxikinasa
Oxalacetato
Piruvato Carboxilasa
LACTATO Piruvato
ALANINA
AGL CarnitinAcil Transferasa AcetilCoA
AcylCoA Deshidrogenasa sintasa
HMG CoA
Liasa
CETONAS Cetonas

16. Caso clínico
 Paciente de 9 años sexo masculino que
ingresa a emergencia con tiempo de
enfermedad de 3 meses con perdida de
peso , poliuria, polidipsia y polifagia. Se
encuentra obnubilado, deshidratado e
hiperventilando. Exámenes: pH 7.20,
Glicemia 260 mg/dl……….

17. Proteínas : Digestion y
absorción

19. Generalidades
 El organismo digiere entre 60 y 100 gramos
diarios de proteínas.
 Se suman entre 35 y 200 g de proteínas
endógenas (jugos digestivos, descamación
celular).
 Sólo se pierden por las heces entre 6 y 12 g de
proteínas o sus productos, correspondientes a 1
2 g de N2.

20. Proteínas
 Estructura química formada por la unión de aminoácidos mediante
diversas formas de enlace.
 Se considera :
– oligopéptidos: de 2 a 10 aminoácidos.
– polipéptidos de 10 a 100 aminoácidos.
– proteínas : más de 100 aminoácidos.
 Clasificación:
– Por su forma: globulares y fibrosas.
– Por su solubilidad: albúminas (solubles en agua) y globulinas
(solubles en soluciones salinas diluidas).
– Por su composición: simples (sólo aminoácidos),
compuestas. (glucoproteínas, lipoproteínas, metaloproteínas ).
– Por su densidad: lipoproteínas: LDL,HDL,VLDL .
– Por su carga: a pH fisiológico ácidas y básicas.

21. ABSORCIONABSORCION

22. Fase Gástrica
Fase Pancreática
Fase Intestinal
Digestión de las proteínas

23. Enzimas digestivas
 Hidrolasas que rompen los enlaces
peptídicos.
 Clases de enzimas:
– Endopeptidasas
– Exopeptidasas
• Aminopeptidasas
• Carboxipeptidasas

24. Digestión en el estómago
El HCl a una concentración 0,16 M actúa como :
• Proteolítico
• Bacteriostático
• Activa el pepsinógeno
• Inactiva la amilasa proveniente de la boca
Absorción
Excreción

25. Digestión gástrica
 Jugo gástrico:
– HCl ( pH=2 ), funciones:
• Bacteriostático
• Desnaturaliza las proteínas
– Pepsinas:
• La pepsina A, la mayor , se activa a pH ácido.
• Degrada enlaces peptídicos de aminoácidos aromáticos.
• Generada a partir de proenzima pepsinógeno, que pierde 44 aa
a partir del amino terminal por autoactiva-ción (a pH<5) o por
autocatálisis (la misma pepsina).
• Si bién libera aa y polipéptidos, su importancia radica en que
ellos estimulan a la colecistoquinina del duodeno.

26. Digestión de proteínas: estómago
 De la dieta: origen exógeno, 0,7 a 1 g por kilo de peso.
 Tejidos adyacentes: origen endógeno, secreciones y
células: 30 a 50g ?
Células de
la mucosa
gástrica
Estimulación
vagal
Gastrina
Cel.parietales:
HCl 0,16M.
Factor.intrínseco
Celulas principales:
Pepsinógeno + HCl-----Pepsina

27. Secreción de
ácido
clorhídrico
Sangre

28. Digestión pancreática
 Jugo pancreático rico en endopeptidasas y
carboxipeptidasas. Todas se activan en la luz
intestinal.
– La enteropeptidasa , enteroquinasa secretada por las células
epiteliales, activa al tripsinógeno, eliminando 6 aa del amino
terminal.
– La tripsina se autocataliza luego y activa además la
quimotripsina, elastasa, y las carboxipeptidasas A y B.
– El jugo pancreático tiene además un inhibidor de tripsina.

30. Fase Pancreática
Acción enzimática en cadena:
Secretina: estimula secreción del jugo pancreático. HCO3-
Colecistoquinina: estimula secreción de enzimas inactivas.
Enteropeptidasa: (enteroquinasa) hidroliza al tripsinógeno.
La tripsina activa las demás enzimas
N Quimotripsinógeno
Proelastasa
Procarboxipeptidasa A
Procarboxipeptidasa B
N
N
Tripsina activa

31. Enzimas gástricas y pancreáticas
Enzima Proenzima Activador Punto de acción R
Pepsina A Pepsinógeno
Autoactivación
Pepsina Tyr,Phe,Leu
Tripsina Tripsinógeno
Enteropeptidasa
Tripsina Arg,Lys
Quimotripsina Quimotripsinógeno Tripsina Tyr,Trp,Phe,Met,Leu
Elastasa Proelastasa Tripsina Ala,Gly,Ser
Carboxipeptidasa A Procarboxi.A Tripsina Val,Leu,Ile,Ala
Carboxipeptidasa B Procarboxi.B Tripsina Arg,Lys
R R1
-CO-NHCHCO-
NHCHCO-
R R1
-CO-NHCHCO-
NHCHCO-
R R1
-CO-NHCHCO-NHCHCO-
R R1
-CO-NHCHCO-
HCHCO-
R
-CO-
NHCHCOO-
R
-CO-NHCHCOO-

32. Digestión intestinal
 La digestión gástrica y la pancreática generan un 60% de
oligopéptidos entre 2 y 8 aminoácidos.
 La superficie intestinal es rica en aminopeptidasas A y N
(actúan sobre oligopéptidos con NH2 terminal ácido y
neutro) así como en dipeptidasas.
 Di o tripéptidos con prolina, hidroxiprolina, son
absorbidos directamente.

33. Digestión proteínas: intestino
Reacción enzimática: genera productos, que son sustratos de la siguien-
te reacción, al final el producto es 35% aa.y 65% péptidos de 2 a 5 aa.
Lugar Enzima Sustrato-Producto
Estómago Pepsina Fenilalan.,Tyr,Tryp, Met,Glut,Asp,
Luz intestinal Tripsina Lis,Hys,Arg
Quimotripsina Fenilalan.,Tyr,Tryp,
Elastasa Ala,Ser,Gli
CarboxipepA Cualquier Carboxilo terminal menos de Lis, Arg,Prol
CarboxipepB Carboxilo terminal con Lis y Arg
Memb.intestinal Aminopeptidasa Todos los aminos terminales
Citosol de cel.
Intestinal Aminopeptidasa Todas los amino terminales
Dipeptidasa Todos los dipéptidos, excepto con prolina
Prolidasa Dipéptidops con prolina
OO
NH-CH-C-NH-CH-C
RxRx

35. TRANSPORTE ACTIVO DE
AMINOACIDOS

37. Digestión y absorción de proteínas
Luz intestinal Superficie
Luminal
Enterocito
Capilar
K+
Polipéptidos
Aminoácidos libres(40%)
Oligopéptidos(60%)
Estómago
Pepsina
Pancreas
Tripsina
Quimotripsina
Elastasa
Carboxipeptidasas
Borde en cepillo
Endopeptidasa
Aminopeptidasa
Dipeptidasa
Aminoácidos
Dipéptidos
Tripéptidos
Na+
Na+
H+
H+
Na+
K+
ATP
ADP
Aminoácidos

38. Digestión de las proteínas de la dieta y
absorción de sus aminoácidos.
Circulación de la vellosidad La digestión deja aa. libres y
péptidos pequeños absorbidos
por sistemas de transporte,
estereoespecíficos.
 Péptidos, que hidrolizados por
peptidasas de la mucosa hasta
aa. libres, llegan a la sangre
portal, sirviendo el glutamato y
la glutamina para energía pro-
pia del enterocito y el resto para
síntesis proteica y otras
funciones.
 Los recién nacidos pueden ab-
sorber proteínas enteras de la
leche por la mucosa intestinal
ocasionando a veces, alergias.
Vellosidad
Kindersley – Multimedia 1994

39. Absorción de aminoácidos y
dipéptidos
 El intestino absorbe aminoácidos libres y pequeños
péptidos.
 Aunque la gradiente de concentración es favorable, se
requiere un transportador (se demuestra por
discriminación D y L, gasto de energía y dependencia de
temperatura).
 Los transportadores son sodio dependientes.
 Existen hasta siete transportadores por grupos de
aminoácidos : neutros, aromáticos, iminoácidos, etc.

40. Absorción de aminoácidos no
esenciales
 Se absorben entre 60 y 100 g de aminoácidos cada día.
Aproximadamente el 40% son no esenciales, de ellos 12
g corresponden a ácido glutámico.
 El glutámico se absorbe muy lentamente debido a que en
el enterocito se le somete a una transaminación, por ello
se absorbe como alanina y produce cetoglutarato que es
responsable de las necesidades calóricas del mismo
enterocito, luego ayuda a la absorción de otros
aminoácidos.

41. Síntesis de aa. no
esenciales
Proteínas tisulares,
enzimas, hormonas
proteínicas, etc.
Fuente endógena :
aprox. 140 g/díaFuente exógena:
aprox. 70 g/día
proteína dietaria
Digestión y
absorción
Síntesis y
degradación
Fondo común de aminoácidos
Eliminación
Renal
Conversión
Compuestos
nitrogenados esenciales
no proteínicos
Exceso de aminoácidos
(0,9 a 1,0 g /día)
Transaminación y
desaminación
Hígado:
Ácidos ceto alfa
Oxidación, etc.
Glucosa, cuerpos cetónicos,
etc.
Acetil -CoA, Ciclo de Krebs
CO2 + H2O + ATP
Colina Creatina
Purinas Niacina
Porfirinas Purinas
Adrenalina Tiroxina
Ac.biliares
Melanina Productos
de detoxificación, etc.
Aminoácido
Urea
Orina
Proteínas dietarias y proteínas endógenasProteínas dietarias y proteínas endógenas

42. 

43. Aminoácidos
Esenciales No esenciales
 MetioninaMetionina
 ValinaValina
 LeucinaLeucina
 IsoleucinaIsoleucina
 FenilalaninaFenilalanina
 TriptofanoTriptofano
 TreoninaTreonina
 LisinaLisina
 GlicinaGlicina
 AlaninaAlanina
 TirosinaTirosina
 AsparticoAspartico
 AsparraginaAsparragina
 GlutámicoGlutámico
 GlutaminaGlutamina
 HistidinaHistidina
 ProlinaProlina
 HidroxiprolinaHidroxiprolina
 CistinaCistina
 CisteinaCisteina

45. Transporte estereoespecífico de aa. libres del
alimento y de los liberados en la digestión
En riñón e intestino hay cinco o más sistemas de
transporte estereoespecífico de aa, libres:
 1° aa pequeños (glicina, alanina) y aa. neutros.
 2° aa aromáticos (triptofano, fenilalanina, tirosina) y aa. neutros
grandes.
 3° aa básicos (lisina, arginina e histamina) y aa. cistina
 4° aa neutros y aromáticos (triptofano, fenilalanina y tirosina).
 5° específico para aa. libres

46. Fondo común de aminoácidos
 Es la suma de aminoácidos libres provenientes de
la digestión, más aquellos generados en el
recambio tisular.
 Aproximadamente suma 125 a 220 mg/día
 Un 75% es reutilizado para generar proteínas,
 El 25% restante en los procesos:
gluconeogénesis, cetogénesis, síntesis de
productos especiales, heme, creatina,
neurotransmisores, bases púricas y pirimidínicas,
melanina, otros.

47. Metabolismo de aminoácidos
CitratoCitrato
IsocitratoIsocitrato
2-Cetoglutarato2-Cetoglutarato
Succinil-CoASuccinil-CoA
SuccinatoSuccinato
FumaratoFumarato
MalatoMalato
OxaloacetatoOxaloacetato
cis Aconitatocis Aconitato
Acetil-CoA
Piruvato ALANINA CISTEINA
GLICINA SERINA
ISOLEUCINA
METIONINA
TREONINA
FENILALANINA
LISINA
VALINA
LEUCINA
HISTIDINA
TRIPTOFANO
TREONINA
TRIPTOFANO
LEUCINA
TRIPTOFANO
LEUCINA
FENILALANINA
LISINA
TRIPTOFANO
Acetoacetil-CoA
TIROSINA
ASPARTATO
TIROSINA
FENILALANNA
ISOLEUCINA
METIONINA
TREONINA
VALINA
HISTIDINA
ARGININA
GLUTAMATO
PROLINA

48. Gluconeogénesis hepática
EXTRA CELULAREXTRA CELULAR CITOSOLCITOSOL
MITOCÔNDRIAMITOCÔNDRIA GlucosaGlucosa
Glucosa 6-PGlucosa 6-P
Frutosa 6-PFrutosa 6-P
Frutosa 1,6-PFrutosa 1,6-P
OxaloacetatoOxaloacetato
CO2CO2
PiruvatoPiruvato
PiruvatoPiruvato
Glucos 1-PGlucos 1-P
GlucosaGlucosa
AlaninaAlanina
AspartatoAspartato
PEPPEP
PROTEINASPROTEINAS
NH3
NH3
NHNH33 

49. Regulacion hormonal del
metabolismo proteico
Hormona de crecimiento: >,
transporte de aminoacido a traves
de la membrana, aceleracion de
procesos de transcripcion y
traduccion
Insulina: acelera el transporte de
algunos aminoacidos a la celula

50. Glucocorticoides: reduce la cantidad
de proteinas en la mayor parte de los
tejidos, al tiempo que aumenta la
concentracion de aminoacidos en el
plasma
Testosterona: aumenta el deposito de
proteinas en los tejidos(hombres)

51. Tiroxina: disminuye el metabolismo
proteico de modo indirecto, pues
aumenta el metabolismo de todas las
celulas
< Degradacion de proteinas
> Sintesis de proteinas
(>/<, equivalen a las cantidades de carbohidratos y grasas en el proceso)

52. Energía de las proteínas
 Las proteínas ingeridas son hidrolizadas en
la digestión gástrica e
intestinal hasta dipép-
tidos y aminoácidos.
 Los aminoácidos pueden – en casos necesarios
y en
ausencia de carbohidratos y de grasas
utilizarse como fuente de
energía.
 Los aminoácidos glutámico y glutamina ofrecen
su energía a nivel del enterocito, dejando la
glucosa para otros fines.