metabolismo lipidico
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INTRODUCCIONEn la presente monografía destacaremos uno de los principales procesos en el metabolismo humana capaz de generar en este procesos energía asi como en el procesos de los carbohidratos y demás y degradación de lípidos por los cuales los triglicéridos son la principal forma de reserva de lípidos en los animales y vegetales construir membranas, señalizar adentro de las células y entre ellas, sensar el medio ambiente, modificar proteínas de manera covalente, formar barreras de permeabilidad especializadas y proteger las células de compuestos químicos muy reactivos. Los ácidos grasos, que son oxidados en la mitocondria para liberar energía para las funciones celulares ,se almacenan y transportan principalmente en forma de triglicéridos. También son precursores de los fosfolípidos, el esqueleto estructural de las membranas celulares . El colesterol, otro importante componente de la membrana, es un precursor de las hormonas esteroides y de otros lípidos biológicamente activos que participan en la señalización intercelular. También derivada de los precursores de la biosíntesis del colesterol están las vitaminas solubles en grasas, que tienen diversas funciones incluyendo la detección de luz por la forma retinal de la vitamina A en la rodopsina, el control del metabolismo del calcio mediante la forma de hormona activa de la vitamina D, la protección contra el daño oxidativo a las células mediante la vitamina E y la actividad de cofactor de la vitamina K en la formación de coágulos de sangre., y la oxidación de los ácidos grasos que los conforman permiten generar ATP. Su hidrólisis, catalizada por lipasas, rinde 3 ácidos grasos (AG) y glicerol, según la reacción general. Es por esto que el tema ha abracar es muy completo y diversificado pero que ahora se ha de mostrar con todas las especificaciones necesarias para que tanto el alumno como el docente que haga uso de este material pueda tener conceptos claros acerca del tema y asi como un correcto marco teorico de lo asignado.TRANSCRIPT
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METABOLISMO DE LIPIDOS
Chiclayo 23 de setiembre de 2013
Docente: Freddy Manayay.
Curso: Biología Celular y Molecular.
INTEGRANTES: Bravo Cienfuegos Christian. Castillo Rivas Luis Antolín. Huamanchumo Delgado
María Alejandra. Ruiz Mori Selene Darly. Tantalean Garrido Héctor
Augusto. Vallejos Cieza Marco
Antonio.
I
DEDICATORIA
A aquellas personas que se sacrifican por darnos lo mejor
en esta vida, a nuestros padres y a ustedes docentes que a
través de sus enseñanzas nos da lo mejor , y nos ayudan a
que todo esto se realice.
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II
AGRADECIMIENTO
A los docentes de la especialidad por el interés , paciencia y
dedicación con el que nos imparten los conocimientos
necesarios para nuestra formación profesional, y a nuestros
padres por el apoyo moral , económico con el que apuestan
por nosotros pero sobre todo por el interés con el que
secundan nuestros pasos hacia nuestro futuro profesional.
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III
INDICE
Página(s)
CARATULA ……………………………………………………………………………………………………………… I
DEDICATORIA ………………………………………………………………………………………………………… II
AGRADECIMIENTO ………………………………………………………………………………………………… III
ÍNDICE …………………………………………………………………………………………………………………… IV
INTRODUCCION ……………………………………………………………………………………………………… V
I. GENERALIDADES
I.1 DEFINICIÓN ……………………………………………………………………………………… pag. 6
I.2 ESTRUCTURA QUIMICA……………………………………………………………………… pag. 6
I.3 CLASIFICACION…………………………………………………………………………………… pag 7
I.4 FUNCIONES …………………………………………………………………………………… pags.8-10
METABOLISMO LIPIDICO
II. METABOLISMO DE LIPIDOS
II.1 PROCESOS EXÓGENOS DEL METABOLISMO DE LIPIDOS ………. pags. 11-12II.1.1 Digestión ……………………………………………………………………. pags. 12-13II.1.2 Emulsificación …………………………………………………………….. pag. 14II.1.3 Formación de micelas ………………………………………………… Pags. 14-15II.1.4 Formación de lipoproteínas y transporte ………………….. pags. 16-18
II.2 PROCESOS ENDOGENOS DEL METABOLISMO DE LIPIDOS …….. pags. 19-20II.2.1 Hidrólisis ………………………………………………………………………. pag. 21II.2.2 - oxidación ……………………………………………………………….. pags. 22-24II.2.3 Ciclo del glioxilato ……………………………………………………… pags. 25-26
II.3 SINTESIS DE LIPIDOS II.3.1 Lipogénesis …………………………………………………………………….. pag. 27II.3.2 Proceso de la Lipogénesis …………………………………………… pags. 28-29
III. CONCLUSIONES …………………………………………………………………………………………… pag. 30
IV. ANEXOS ………………………………………………………………………………………………… pags. 31-37
V. GLOSARIO ……………………………………………………………………………………………… pags. 38-42
VI. BIBLIOGRAFÍA ……………………………………………………………………………………………. pag. 43
4
IV
INTRODUCCIÓN
En la presente monografía destacaremos uno de los principales
procesos en el metabolismo humana capaz de generar en este
procesos energía asi como en el procesos de los carbohidratos y
demás y degradación de lípidos por los cuales los triglicéridos son la
principal forma de reserva de lípidos en los animales y vegetales
construir membranas, señalizar adentro de las células y entre ellas,
sensar el medio ambiente, modificar proteínas de manera covalente,
formar barreras de permeabilidad especializadas y proteger las
células de compuestos químicos muy reactivos. Los ácidos grasos,
que son oxidados en la mitocondria para liberar energía para las
funciones celulares ,se almacenan y transportan principalmente en
forma de triglicéridos. También son precursores de los fosfolípidos, el
esqueleto estructural de las membranas celulares . El colesterol, otro
importante componente de la membrana, es un precursor de las
hormonas esteroides y de otros lípidos biológicamente activos que
participan en la señalización intercelular. También derivada de los
precursores de la biosíntesis del colesterol están las vitaminas
solubles en grasas, que tienen diversas funciones incluyendo la
detección de luz por la forma retinal de la vitamina A en la rodopsina,
el control del metabolismo del calcio mediante la forma de hormona
activa de la vitamina D, la protección contra el daño oxidativo a las
células mediante la vitamina E y la actividad de cofactor de la
vitamina K en la formación de coágulos de sangre., y la oxidación de
los ácidos grasos que los conforman permiten generar ATP. Su
hidrólisis, catalizada por lipasas, rinde 3 ácidos grasos (AG) y glicerol,
según la reacción general. Es por esto que el tema ha abracar es muy
completo y diversificado pero que ahora se ha de mostrar con todas
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VI
las especificaciones necesarias para que tanto el alumno como el
docente que haga uso de este material pueda tener conceptos claros
acerca del tema y asi como un correcto marco teorico de lo asignado.
LÍPIDOS
1.1 DEFINICIÓN
Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas (la
mayoría biomoléculas) compuestas principalmente por carbono e
hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden
contener fósforo, azufre y nitrógeno. Tienen como característica
principal el ser hidrófobas (insolubles en agua) y solubles
en disolventes orgánicos como la bencina, el benceno y el cloroformo.
En el uso coloquial, a los lípidos se les llama incorrectamente grasas,
ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales.
Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes,
entre ellas la de reserva energética (como los triglicéridos), la
estructural (como los fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora
(como las hormonas esteroides).
1.2 ESTRUCTURA QUÍMICA
Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría
biomoléculas, compuestas principalmente por carbono (C) e
hidrógeno (H) y en menor medida oxígeno (O), aunque también
pueden contener fósforo (P), azufre (S) y nitrógeno (N); son esteres
de ácidos grasos unidos por enlaces ester al glicerol.
Fundamentalmente su estructura química es hidrocarbonada (alifática
o aromática), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C. La naturaleza
de estos enlaceses 100% covalente y su momento dipolar es mínimo.
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1.3 CLASIFICACIÓN
Los lípidos se clasifican en dos grupos, atendiendo a que posean en
su composición ácidos grasos (Lípidos saponificables) o no lo posean (
Lípidos insaponificables ).
1. Lípidos saponificables
A. Simples
* Acilglicéridos : grasas y aceites
* Céridos: ceras
B. Complejos
* Fosfolípidos: fosfotidilcolina, Cardiolipina.
* Glucolípidos: galactosilceramida.
2. Lípidos insaponificables
A. Terpenos: VITAMINAS A, E, K
B. Esteroides : colesterol, ácidos biliares, hormonas, vitamina D
C. Eicosanoideos: Tromboxanos, lipoxinas, prostaglandinas
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1.4 FUNCIONES
* Función de reserva. Son la principal reserva energética del
organismo. Un gramo de grasa produce 9'4 kilocalorías en las
reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y
glúcidos sólo producen 4'1 kilocaloría/gr. Los lípidos (generalmente en
forma de triacilgiceroles) constituyen la reserva energética de uso
tardío o diferido del organismo. Su contenido calórico es muy alto (10
Kcal/gramo), y representan una forma compacta y anhidra de
almacenamiento de energía.A diferencia de los hidratos de carbono,
que pueden metabolizarse en presencia o en ausencia de oxígeno, los
lípidos sólo pueden metabolizarse aeróbicamente.
* Función estructural. Forman las bicapas lipídicas de las
membranas. Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen
mecánicamente como el tejido adiposo de piés y manos. El medio
biológico es un medio acuoso. Las células, a su vez, están rodeadas
por otro medio acuoso. Por lo tanto, para poder delimitar bien el
espacio celular, la interfase célula-medio debe ser necesariamente
hidrofóbica. Esta interfase está formada por lípidos de tipo anfipático,
que tienen una parte de la molécula de tipo hidrofóbico y otra parte
de tipo hidrofílico. En medio acuoso, estos lípidos tienden a
autoestructurarse formando la bicapa lipídica de la membrana
plasmática que rodea la célula. En las células eucariotas existen una
serie de orgánulos celulares (núcleo, mitocondrias, cloroplastos,
lisosomas, etc) que también están rodeados por una membrana
constituída, principalmente por una bicapa lipídica compuesta por
fosfolípidos. Las ceras son un tipo de lípidos neutros, cuya principal
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función es la de protección mecánica de las estructuras donde
aparecen.
* Función biocatalizadora. En este papel los lípidos 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. Hay una serie de sustancias que
son vitales para el correcto funcionamiento del organismo, y que no
pueden ser sintetizadas por éste. Por lo tanto deben ser
necesariamente suministradas en su dieta. Estas sustancias reciben
el nombre de vitaminas. La función de muchas vitaminas consiste en
actuar como cofactores de enzimas (proteínas que catalizan
reacciones biológicas). En ausencia de su cofactor, el enzima no
puede funcionar, y la vía metabólica queda interrumpida, con todos
los perjuicios que ello pueda ocasionar. Ejemplos son los retinoides
(vitamina A), los tocoferoles (vitamina E), las naftoquinonas (vitamina
K) y los calciferoles (vitamina D).
* Función transportadora. El transporte de lípidos desde el
intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión
gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.
* Reserva de agua. Aunque parezca paradójico, los lípidos
representan una importante reserva de agua. Al poseer un grado de
reducción mucho mayor el de los hidratos de carbono, la combustión
aerobia de los lípidos produce una gran cantidad de agua (agua
metabólica). Así, la combustión de un mol de ácido palmítico puede
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producir hasta 146 moles de agua (32 por la combustión directa del
palmítico, y el resto por la fosforilación oxidativa acoplada a la
respiración). En animales desérticos, las reservas grasas se utilizan
principalmente para producir agua (es el caso de la reserva grasa de
la joroba de camellos y dromedarios)
* Función informativa u hormonal. En las células eucariotas
existen una serie de orgánulos celulares (núcleo, mitocondrias,
cloroplastos, lisosomas, etc) que también están rodeados por una
membrana constituída, principalmente por una bicapa lipídica
compuesta por fosfolípidos. Las ceras son un tipo de lípidos neutros,
cuya principal función es la de protección mecánica de las estructuras
donde aparecen. En otros casos, los lípidos pueden funcionar como
segundos mensajeros. Esto ocurre cuando se activan las fosfolipasas
o las esfingomielinasas e hidrolizan glicerolípidos o esfingolípidos
generando diversos compuestos que actúan como segundos
mensajeros (diacilgliceroles, ceramidas, inositolfosfatos, etc) que
intervienen en multitud de procesos celulares.
* Función de producción de calor. En algunos animales hay un
tejido adiposo especializado que se llama grasa parda o grasa
marrón. En este tejido, la combustión de los lípidos está desacoplada
de la fosforilación oxidativa, por lo que no se produce ATP, y la mayor
parte de la energía derivada de la combustión de los triacilgliceroles
se destina a la producción de calor.En los animales que hibernan, la
grasa marrón se encarga de generar la energía calórica necesaria
para los largos períodos de hibernación. En este proceso, un oso
puede llegar a perder hasta el 20% de su masa corporal.
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II. METABOLISMO LIPIDICO
Los lípidos son compuestos orgánicos muy poco solubles en agua,
aunque se disuelven fácilmente en los solventes orgánicos como el
benceno o el cloroformo. La función de los lípidos en el cuerpo
humano es la de servir de fuente de energía metabólica, de sistemas
de almacenamiento y transporte de energía y de componentes
estructurales de las membranas celulares.
2.1 PROCESOS ENDOGÉNOS DEL METABOLISMO DE LIPIDOS
Después de una alimentación rica en grasas los lípidos saponificados
por las sales biliares, se hidrolizan en el intestino por las Lipasas
Pancreáticas formando a su paso por la pared intestinal los
Quilomicrones ( Qm ). Esta asociación o complejo lipoproteico
contiene las apoproteínas Apo B 48 (proteína estructural) que
favorecen la formación del Quilomicrón mismo, junto a las apo E (que
son los factores de reconocimiento para la unión de CETP :
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Cholesterol Ester Transfer Protein CLAT : Cholesterol Lecitine Acyl
Transferase PLTP: Phospholipid Transfer Protein ABC1: ATP Binding
Cassette Protein or Transporter SR-B1: Scavenger Receptor-B1 los
remanentes del quilomicrón al hígado. A continuación se encuentran
las Apo C2 que activan a la Lipasa Capilar (LPL), para la degradación
del Quilomicrón en los capilares de los tejidos y la Apo A1 que activa
a la enzima Lecitina-Colesterol Acil Transferasa (LCAT).
Además, se encuentran aquí las apoproteínas Apo A2 y A4 que
acompañan a una gran cantidad de triglicéridos, fosfolípidos y
colesterol. Los Quilomicrones viajan por el sistema linfático ya que su
tamaño no les permite atravesar los poros de los capilares
sanguíneos y posteriormente penetran a la circulación por la vena
subclavia izquierda (ducto torácico), empezando a repartirse hacia los
tejidos. De esta manera, pasan al músculo esquelético, tejido adiposo,
corazón y glándula mamaria lactante.
En los endotelios capilares de cada uno de estos tejidos, la
Lipoproteína Lipasa que ha sido activada por la Apo C2 e inhibida por
la Apo E, libera del Quilomicrón hacia los tejidos, ácidos grasos y
colesterol previa hidrólisis de sus formas esterificadas. Lo que resta
de ello, se denomina como remanente de Quilomicrón. Este último es
tomado por el hígado mediante receptores específicos que junto a las
partículas de Clatrina (Proteína internalizadora en la superficie de la
membrana) forman las fosas revestidas, que al interaccionar entre sí
internalizan por endocitosis al remanente de Quilomicrón. En el
interior pasará a formar un endosoma que luego de asociarse a un
lisosoma hidroliza su contenido liberando los ácidos grasos y el
colesterol. En aquellos casos donde se observa un plasma lechoso se
produce una Hiperquilomicronemia, donde el nivel de los
Quilomicrones se eleva por 10-12 hrs después de ingerir alimento.
Esta falla, es parte de las Dislipidemias, nombre genérico por el cual
se identifican los trastornos en el manejo de los lípidos.
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La desaparición de los Quilomicrones, en general depende de varios
factores como lo son: a) la presencia de una LPL activa y sin
deficiencias b) la presencia de una HDL con Apo CII y Apo E
normales (Ver Tabla I de Apoproteínas) c) La presencia de una
Proteína Transferidora de Apoproteínas, que posee la HDL y dona a
otras lipoproteínas, como lo és el remanente de Quilomicrón y
aquellos factores necesarios (Apo E) para mejorar su remoción por el
hígado.
Por lo tanto si los Quilomicrones no son procesados correctamente,
como es el caso en que la Apo CII falla en activar a la LPL o bien falla
el receptor del hígado y no reconoce a la Apo E que acompaña al
Quilomicrón, este continúa circulando y aumenta sus niveles por más
tiempo produciéndose la Hiperquilomicronemia.
2.1.1. Digestión
Después de la ingestión de una comida, el sistema gastrointestinal
responde a la llegada de los alimentos con mecanismo complejos
que, en última instancia, permiten que el cuerpo utilices los distintos
componentes de los alimentos. Estas respuestas pertenecen a la
categoría de respuestas agudas. Las respuestas del sistema digetsivo
se producen poco tiempo después de la llegada de los alimentos, y
esta temporización implica que son llevadas a cabo por mecanismos
que se encuentran presentes antes de la ingestión de comida. Las
diversas actividades celulares que se modifican para porcesar los
alimentos comprenden la secrecion de enzimas digestivas, la
secreción de acido y la contracción de los musculos. El control y la
coordinancion de estas respuestas dependen de las células nerviosas,
endocrinas y paracrinas.
El primer paso para considerar después de la masticación y de la
secreción de saliva es el tránsito de los alimentos desde la boca hacia
el estomago. Cada bocado de comida que se traslada a la faringe
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mediante la deglución voluntaria desencadena una onda de
contracción muscular peristáltica involuntaria que comienza en la
faringe y se propaga a lo largo del esófago. El proceso se complica
por la presencia de un esfínter en cada extrema del esófago. Un
esfínter es un musculo circular capaz de contraerse con fuerza y
persistencia durante un periodo prolongado, lo que impide el
intercambio de material entre dos segmentos del tubo
gastrointestinal. En el momento en que la onda peristáltica,
desencadenada por la presencia de alimentos en la faringe, llega a la
porción superior del esófago, el esfínter esofágico superior se relaja
transitoriamente y permite el paso de los alimentos. Luego el bolo
alimenticio progresa a lo largo del esófago inferior, que se abre
transitoriamente para permitir el paso de los alimentos hacia el
estomago. Los esfínteres se abren para permitir el paso de los
alimentos y luego permanecen cerrados para mantener los alimentos
en el interior del estómago.
En los vertebrados, el sitio más importante para la digestión y la
absorción es el intestino medio, en parte debido a la llegada de las
secreciones pancreáticas y biliares, y en parte debido a que la
membrana apical de las células epiteliales del intestino medio posee
una abundante cantidad de enzimas digestivas y proteínas
transportadoras asociadas.
Las funciones digestiva y absortiva de un animal son factores
determinantes principales del valor nutricional de los alimentos
ingeridos, dado que la utilización de los compuestos orgánicos
ingeridos depende de la capacidad de digerirlos y de absorberlos
previamente.
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2.1.2. Emulsificación
Grasas en la dieta se someten a la emulsificación que conduce a la
liberación de ácidos grasos. Esto se produce por simple hidrólisis de
los enlaces éster de los triglicéridos.
Las grasas se descomponen en pequeñas partículas por acción
detergente y mezclado mecánico. Se realiza la acción detergente por
jugos digestivos, pero sobre todo por las grasas parcialmente
digeridas (ácidos grasos jabones y monacylglycerols) y por sales
biliares.
Las sales biliares como el ácido cólico contienen un lado que es
hidrofóbica (repelente al agua) y otro lado de amar o hydrophhillic de
agua. Esto les permite disolver en una interfase aceite-agua, con la
superficie hidrofóbica en contacto con los lípidos para ser absorbido y
la superficie hidrofílica en el medio acuoso. Esto se llama la acción
detergente y emulsiona las grasas y produce micelas mixtas.
Micelas mixtas sirven como vehículos de transporte para menos
lípidos solubles en agua de los alimentos y también para el colesterol,
vitaminas liposolubles A, D, E y K.
2.1.3. Formación de micelas
Los principios que rigen la absorción de productos de la digestión
lipídica en general difieren de los que rigen la digestión de moléculas
hidrófilas. Los acidos grasos y los monoacilgliceroles (monogliceridos)
resultantes de la digestión de los lípidos son hidrófobos y en
consecuencia se disuelven en el interior lipídico de la membrana
celular. Esta propiedad implica que estas sustancias pueden
desplazarse con facilidad a travez de la membrana celular mediante
un proceso de difusión simple. En efecto, difusión simple (no mediada
por proteínas transportadoras) a menudo es responsable de una gran
parte o de la totalidad del transporte de acidos grasos y
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monoacilgliceroles hacia el interior de las células epiteliales del
intestino. No obstante se identificaron sistemas transportadores
(algunos de ellos activos) para estos compuestos que deberían
estudiarse con mayor detalle.
Para poder comprender cabalmente la absorción de acidos grasos y
de monoacilgliceroles debe tenerse presente que la mayoría de estos
compuestos son escasamente solubles en las soluciones acuosas
intracelulares y extracelulares. Los vertebrados poseen mecanismos
para emulsionar o solubilizar los acidos grasos y los
monoacilgliceroles en ambos medios. Los acidos grasos y los
monoacilgliceroles resultantes de la digestión de los lípidos presentes
en el intestino medio solubilizan eficazmente mediante la
combinación con sales biliares para producir agregados moleculares
discoides o esféricos diminutos llamados micelas. Una micela mide
menos de 10nm de diámetro y mantiene sus componentes lipídicos
en solución mediante los efectos emulsionantes de las sales biliares
anfipaticas. Las vitaminas liposolubles también participan en la
formación de micelas. La solubilizacion de acidos grasos,
monoacilgliceroles y vitaminas liposolubles mediante la formación de
micelas facilita enormemente la absorción de estas moléculas. No
obstante, las micelas propiamente dichas no se absorben, sino que
los acidos grasos y otras moléculas se disocian de ellas cerca de la
membrana apical de las células epiteliales intestinales y luego
atraviesan la membrana por difusión simple. Una vez que los
productos resultantes de la digestión de los lípidos se encuentran en
el interior de las células epiteliales intestinales se utilizan en procesos
metabólicos intracelulares catalizados por enzimas para la síntesis de
triacilgliroles, fosfolípidos y esteres del colesterol. Luego, estos lípidos
complejos se combinan en el interior de las células con proteínas para
formar agregados moleculares lipoproteicos, especialmente los
denominados quilomicrones.
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2.1.4. Formación de Lipoproteínas y transporte
Tras la digestión y absorción de la grasa por el intestino, los
quilomicrones son sintetizados y exportados vía linfa al torrente
circulatorio. El ensamblaje de las partículas ocurre en el retículo
endoplasmatico de los eritrocitos para los quilomicrones y de los
hepatocitos para VLDL. Los quilomicrones recién sintetizados por el
intestino poseen las apoB-48 y apoA, y, al incorporarse al torrente
circulatorio, recogen las apoC y apoE de las HDL.
La captación de quilomicrones ocurre en los humanos desde la
primera hora tras la comida. El hígado capta significativamente antes
los quilomicrones pequeños o remanentes que los quilomicrones
intestinales o nacientes y las VLDL. Los quilomicrones nacientes y las
VLDL poseen la apoC-II que activa la lipoproteina lipasa anclada en el
endotelio de los capilares sanguíneos. Esta enzima requiere además
como cofactor a los fosfolípidos, para los que posee un dominio de
unión. La lipoproteína lipasa hidroliza sucesivamente los
triacilgliceroles hasta ácidos grasos libres y glicerol mientras las
lipoproteínas están unidas a la enzima en la superficie del endotelio.
Los ácidos grasos liberados pueden regresar a la circulación y son
transferidos a la albumina sérica, pero la mayoría son transportados a
los tejidos. El marcaje de ácidos grasos de los triglicéridos de los
quilomicrones ha demostrado que el 80 por 100 de los triglicéridos
son metabolizados por el tejido adiposo, corazón y musculo, y el resto
del hígado. Tras la pérdida de aproximadamente el 90 por 100 de los
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triglicéridos, el quilomicrón remanente resultante reduce su diámetro
a la mitad, pierde la apoC-II y se enriquece en colesterol y colesterol
esterificado. Finalmente, los quilomicrones remanentes son captados
y asimilados por el hígado mediante el reconocimiento de la apoE por
un receptor específico de los hepatocitos.
En el higado, las particulas de VLDL son sintetizadas y secretadas al
torrente circulatorio. Las VLDL nacientes portan las apoproteinas B-
100 y E, y captan la apoC-II de las HDL. Los acidos grasos empleados
para la síntesis de los triglicéridos constituyentes de las VLDL tienen
dos orígenes: por un lado, la síntesis de novo desde acetil-CoA
derivado principalmente del metabolismo de carbohidratos y por otro
lado, los acidos grasos libres captados de la circulación. Los factores
que influyen en la síntesis de triacilgliceroles y en la secreción de
VLDL por el hígado son: primero, la ingestión de alimentos; segundo,
la alimentación con dietas ricas en carbohidratos; tercero, los niveles
altos de acidos grasos libres circulantes; cuarto, la ingesta de etanol;
y quinto niveles altos de insulina y bajos de glucagón. Durante el
ayuno, tras la ingesta de dietas ricas en grasa, o en la diabetes
mellitus, los niveles de acidos grasos libres circulantes aumentan, son
captados por el hígado, e inhiben la lipogenesis hepática, y son la
fuente para la síntesis de triacilgliceroles. Una persona sana y bien
nutrida tiene niveles bajos de acidos grasos libres circulantes y su
hígado posee una capacidad alta de síntesis de novo de acidos
grasos, que serán la fuente de acidos grasos para los triacilgliceroles
y fosfolípidos. Por ultimo, la particula de VLDL será ensamblada y
secretada a la sangre. Estudios realizados con apo-B100 marcadas
han mostrado que las partículas de VLDL son las precursoras de IDL, y
estas de las LDL. Las IDL tienen dos posibles destinos metabólicos:
pueden ser captadas por los hepatocitos mediante el receptor para la
apo-B100 o son finalmente catabolizadas a LDL tienen su origen en
las VLDL aunque pueden ser producidas directamente por el hígado.
Su vida media es de dos días y medio. Aproximadamente un 50 por
100 de las LDL son degradadas por los tejidos periféricos y el otro 50
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por 100 por el hígado. Estudios en fibroblastos, linfocitos y células
arteriales del musculo esquelético muestran que existen receptores
B-100,E, debido a que son especificos para la apob-100 aunque en
algunas circunstancias captan lipoproteínas ricas en apoE. Estos
receptores no son sintetizados por los hepatocitos de enfermos con
hipercolesterolemia familiar. Existe además una correlacion positiva
entre la incidencia de aterosclerosos y la concentración plasmática de
LDL.
Las HDL son sintetizadas y secretadas por el intestino e hígado. La
función principal de las HDL es retirar el colesterol excedente de los
tejidos y transportar las apoC y apoE necesarias para el metabolismo
de quilomicrones y VLDL. Las HDL nacientes son partículas
discoidales con una capa fosfolipidica externa que encierra colesterol
libre. Las HDL nacientes del intestino solo llevan las apoproteinas A.
Por tanto, las apoC y apoE son sintetizadas por el hígado y transferida
de las HDL hepáticas a las HDL intestinales. La enzima LCAT se une a
la particula y cataliza la conversación de los fosfolopidos y del
colesterol libre en lisolecitina y colesterol esterificado,
respectivamente. El colesterol esterificado pasa a engrosar el nucleo
de la particula y la lisolecitina es transferida a la albumina. Por tanto,
este sistema permite retirar el exceso de colesterol libre de las
lipoproteínas y de los tejidos. El hígado es el destino final del
catabolismo de los esteres de colesterol de la HDL en el plasma
varian recíprocamente con las concentraciones de quilomicrones y
VLDL, y, directamente con la actividad de la lipoproteína lipasa. Las
concentraciones de HDL son inversamente proporcionales a la
incidencia de la aterosclerosis coronaria, posiblemente porque
reflejan la capacidad excretora de colesterol de los tejidos.
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2.2 PROCESOS ENDÓGENOS DE LA DIGESTIÓN DE LÍPIDOS
Después de la emulsificación las grasas son hidrolizadas o por las
enzimas secretadas por el páncreas. La enzima más importante
involucrada es la lipasa pancreática. Lipasa pancreática rompe
vínculos éster primario, el 1 o los 3 enlaces éster. Esto convierte los
triglicéridos 2-monoglicéridos (2-monoacylglycerols). Menos del 10%
de triglicéridos siendo unhydrolyzed en el intestino.
Los componentes lipídicos internalizados en el ciclo anterior se
reagrupan y esterifican volviendo a salir posteriormente del Hígado,
junto a los componentes de origen endógeno como los paquetes de
VLDL o Lipoproteínas de Muy Baja Densidad que contienen Apo B
100, C y E. La síntesis de estas Apoproteínas se encuentra regulada
por la expresión de la Apo B100, la relación entre la enzima ACAT y
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las enzimas hidrolizadoras del Colesterol más la actividad de la
Insulina. La VLDL procede a un nuevo recorrido hacia el tejido
adiposo, músculo, corazón y glándula mamaria, donde nuevamente
por acción de las enzimas LPL y la LCAT activadas por las
correspondientes Apoproteínas hidrolizan los fosfolípidos y ésteres
de colesterol para su internalización y posterior esterificación. De
forma similar a la anterior se internalizan los productos de la hidrólisis
de los paquetes para dejar un remanente de VLDL denominado IDL o
Lipoproteína de Densidad Intermedia. La IDL es rica en colesterol
esterificado y la mitad es internalizada por endocitosis en el hígado
mediante los receptores de la lipoproteína LDL (Lipoproteína de Baja
Densidad), ya que ambas poseen la lipoproteína Apo E y pueden
interaccionar con los mismos receptores Apo E afines. El resto de las
IDL pasa a transformarse en LDL perdiendo su Apo E, la que es de
gran afinidad por los receptores del hígado quedando ahora solo con
Apo B 100 que presenta una afinidad menor. Esta última es capaz de
unirse a receptores periféricos de VLDL nuevamente.
Las LDL recién formadas son las que permanecen largo tiempo en
circulación y manejan el 65 a 70% del colesterol transportándolo
hacia los tejidos periféricos. El principal componente de las LDL es la
Apo B100 que se une a los receptores de los tejidos periféricos como
son los fibroblastos. Estas células tienen receptores que reconocen a
la Apo B100 de las LDL y a las Apo E de las HDL1 (Lipoproteínas de
Alta Densidad, fracción 1).
La principal fracción de las Lipoproteínas de Alta Densidad es la HDL3,
formada por el traspaso de Apoproteínas y lípidos de los remanentes
de VLDL y Quilomicrones. La HDL3 está formada por las apoproteínas
Apo A1, A2 y las Apo C1, C2 y C3. Este paquete o complejo recibe
Colesterol de células muertas y macrófagos, que luego se esterifica
con LCAT y al mismo tiempo recibe lípidos provenientes de los
recambios de membranas por la PLTP (Proteína transferidora de
Fosfolípidos). Después de cargada pasará a dar origen a la HDL2, esta
21
última fracción es finalmente atrapada por el hígado, mediante el
receptor atrapador B1 (SR-B1).
En resumen, el Transporte de Colesterol Reverso desde los tejidos
periféricos hacia el Hígado, parte con los macrófagos, que han
atrapado colesterol y que luego lo ceden al hidrolizar su éster
dejándolo como Colesterol libre. Este último es sacado de la célula y
transferido por la proteína ABC1 o ATP- Binding Cassette Protein,
hacia las Apo A1 circulantes constituyendo las HDL nacientes de
forma discoidal. Por otro lado, mediante la acción de la LCAT
(Lecitina Colesterol Acil Transferasa), se esterifica el Colesterol libre y
se guarda en el centro de la HDL naciente, quedando rodeado por
una capa de Fosfolípidos. Ahora pasa a constituir una HDL3 o
madura de forma esférica. Este complejo lipoproteico, puede a su vez
ser internalizado en el Hígado por la Proteína “Scavenger”
(atrapadora), la cual actúa como receptor (SR-B1). Posteriormente el
Colesterol en el Hígado se dirige a formar las sales biliares.
2.2.1. Hidrólisis
Los acilgliceroles se catabolizan mediante la acción de enzimas
hidrolíticas llamada lipasas. Estas enzimas eliminan el grupo acilo de
la estructura del glicerol mediante la hidrólisis del enlace éster.
Existen diferentes lipasas para monoglicéridos, diglicéridos y
22
triglicéridos. Las triglicérido lipasas, aquellas que hidrolizan
triglicéridos, son las que han sido objeto de un análisis más extenso.
Existen cinco triglicérido lipasas diferentes que desempeñan
funciones importantes en el metabolismo.
Los triacilgliceroles acumulados por la célula, debido a sus
propiedades y estructura, son muy difíciles de movilizar a través de
las membranas, por lo que son transformados en azúcares solubles.
Independientemente de su localización, la conversión de lípidos a
azúcares comienza con la hidrólisis de los triacilglicéridos para liberar
glicerol y ácidos grasos. Este proceso lo realizan tres enzimas, la
triacilglicerol-lipasa (TGL), la diacilglicerol-lipasa (DGL) y la
monoacilglicerol-lipasa 236(MGL), que van hidrolizando
sucesivamente los enlaces éster establecidos entre los alcoholes del
glicerol y los carboxilos de los ácidos grasos (Figura 3). La primera de
estas enzimas es activada mediante fosforilación con ATP. Estas
lipasas se encuentran asociadas a los cuerpos lipídicos.
La lipasa es específica para las cadenas y 1 de triglicéridos.
Cuando se hidrolizan las uniones ester se rompen y los elementos del
agua se combinan con los fragmentos. Cuando las uniones ester de
los glicéridos son hidrolizadas, los acidos grasos se comportan como
ácidos carboxílicos comunes y son insolubles en agua.
2.2.2. -Oxidación
23
Una vez que los ácidos grasos han sido “activados” al conjugarse con
HS-CoA formando unidades acil-CoA, comienzan a oxidarse en una
cadena secuencial de reacciones que van eliminando los C de dos en
dos. Es decir que, así como en la síntesis las unidades de C se fueron
agregando como residuos acetato, de la misma forma son oxidados.
Cada paso está constituido por 4 reacciones encadenadas:
deshidrogenación, hidratación, deshidrogenación nuevamente, y
finalmente fragmentación tiolítica. Como el ataque comienza en el
tercer C de la cadena, es decir el Cβ respecto del extremo en que se
encuentra el carboxilo esterificado con HS-CoA, de ahí el nombre que
recibe, β-oxidación. Esta secuencia de reacciones ocurre por igual en
mitocondrias, peroxisomas y glioxisomas.
En la primera reacción la enzima acil-CoA deshidrogenasa oxida el
palmitoil-CoA. Esta deshidrogenación de los C2 (Cα) y C3 (Cβ),
produce un doble enlace entre los mismos originando el trans-2-enoil-
CoA y los electrones y protones reducen el FAD+. El trans-2-enoil-CoA
es luego hidratado, por la enoil-CoA hidratasa, a β-hidroxiacil-CoA. En
este paso se agrega H2O al doble enlace. Posteriormente, una β-
hidroxiacil-CoA deshidrogenasa produce β-cetoacil-CoA (paso 3). En
este caso la energía es transferida al NAD+ para dar NADH. En el
cuarto paso ocurre la reacción del β-cetoacilCoA con una HS-CoA
libre, mediada por la acil-CoA acetiltransferasa (tiolasa), liberando
AcCoA (2C) y deja a una acil-CoA con 2 átomos de C menos que la
original (14C). La repetición de estos cuatro pasos, en 6 ciclos
adicionales (7 ciclos en total) libera los residuos acetato que pueden
tener diversos destinos de acuerdo a la organela donde se desarrolle
y que iremos describiendo. En la ecuación 8 se resume un paso de la
β-oxidación del palmitato activado, y en la ecuación 9 la oxidación
total del mismo.
En el caso de la mitocondria, si recordamos del Capítulo anterior, por
cada FADH2 que transfiere ea la cadena respiratoria mitocondrial se
producen 2 ATP, y por cada NADH, 3 moléculas de ATP. Así
24
obtenemos 5 ATP por vuelta de ciclo, lo que da un total de 35 ATP en
la oxidación total del palmitato. El AcCoA producido es oxidado a CO2
en el ciclo de Krebs. Este ciclo produce 12 ATP por cada AcCoA, pero
si observamos la ecuación 9, vemos que se producen 8 AcCoA por
molécula de palmitato, lo que nos da un total de 96 ATP.
Si bien, tanto en animales como en vegetales ocurre β-oxidación en
peroxisomas En estas organelas el FADH2 transfiere los electrones y
protones directamente al O2 que se reduce a H2O2 (también
conocido como agua oxigenada), de ahí que reciban el nombre de
peroxisomas. Este H2O2 es una especie reactiva del oxígeno (ROS) el
cual produce daño celular por oxidación de compuestos como los
lípidos de membrana y el ADN, por lo que es inmediatamente clivado
por la enzima catalasa en H2O y O2, por lo tanto no se produce ATP
sino que se libera energía en forma de calor. Los glioxisomas,al igual
que los peroxisomas contienen alta concentración de catalasas ya
que el FADH2 producido en estas organelas tiene el mismo destino
que en el peroxisoma. Un caso especial lo constituye la β-oxidación
de ácidos grasos insaturados. Muchos de los ácidos grasos que
constituyen los triacilgliceroles y fosfolípidos contienen
insaturaciones. Como la configuración de estos ácidos grasos es
siempre en posición cis, no puede unirse al sitio activo de la enzima
enoil-CoA hidratasa encargada de catalizar la hidratación del trans-2-
enoil-CoA (paso 2 de la Figura 4). Se requiere de dos enzimas extras
para la oxidación de estos ácidos grasos. El ácido graso es degradado
por la serie de ciclos de la β-oxidación hasta llegar al doble enlace del
C9, que ahora queda en el C3 del ácido graso insaturado.
Allí, una enzima isomerasa, 3,2-enoil-CoA isomerasa, transloca el
doble enlace trans del C3 a un enlace cis en el C2. De esta forma
queda formado un trans-2-enoil-CoA sobre el que puede actuar la
hidratasa correspondiente. La segunda enzima, 2,4-dienoil-CoA
reductasa, es requerida para la oxidación de ácidos grasos
poliinsaturados (por ejemplo, dobles enlaces en C9 y C12) donde
25
también actúa la isomerasa. Es normal que la mayoría de los ácidos
grasos de origen vegetal de nuestra alimentación sean insaturados y
tengan configuración cis.
Por eso que se recomienda una ingesta rica en lípidos de origen
vegetal sobre los de origen animal para disminuir los riesgos de
enfermedades vasculares. Sin embargo hay que tener cuidado con
ciertos procesos de modificación de los alimentos, tanto naturales
como artificiales, ya que se obtienen ácidos grasos insaturados pero
en posición trans. Este es el caso de la hidrogenación parcial de
grasas y aceites para fabricar margarina, o de ciertos alimentos de
origen de animales rumiantes en los que las bacterias del rumen
fabrican este tipo de lípidos.
Por otra parte, si bien la inmensa mayoría de los ácidos grasos tienen
cadena par, existe una pequeña proporción de ellos con cadena
impar, que son comunes entre los lípidos de plantas y algunos
organismos marinos. En el proceso de β-oxidación es claro entonces
que quedará un último resto de cadena con 5 átomos de C. En la
reacción correspondiente se liberará AcCoA y propionil-CoA (3C). Este
residuo propionilo sufre un proceso mediado por tres enzimas
(carboxilasa, epimerasa y mutasa) para generar succinil-CoA. Así,
ambos productos pueden ingresar al ciclo de Krebs en los animales o
al ciclo del glioxilato en las plantas (el succinato es el producto de
dicho ciclo).
26
2.2.3. Ciclo del glioxilato
Ya señalamos anteriormente que las células vegetales tienen
mecanismos especiales para el metabolismo de lípidos que permiten
la conversión total de los aceites en glucosa. La liberación de los
ácidos grasos comienza con la hidrólisis de los triacilglicéridos que
transcurre en las mismas organelas en que se almacenan, los cuerpos
lipídicos. Mientras que el mecanismo de β-oxidación de los ácidos
grasos ocurre en los glioxisomas. Estas organelas son cuerpos
esféricos, rodeados por una membrana simple, en la que se acumulan
los lípidos de reserva. Son especialmente abundantes en el
endosperma (tejido de reserva) 240 de las semillas de especies
oleaginosas. Los lípidos almacenados son allí mismo oxidados para
dar AcCoA por medio de la cadena de reacciones ya explicadas
(Figuras 3 y 4). El AcCoA ingresa luego en un ciclo de reacciones,
conocido como ciclo del glioxilato, que tiene grandes similitudes con
el ciclo de Krebs. La Figura 5 es una representación esquemática de
las reacciones que ocurren en este ciclo. La mayoría de los
intermediarios del ciclo y las enzimas que catalizan las reacciones son
comunes a ambos ciclos. Sin embargo, las diferencias esenciales
consisten en que al ciclo del glioxilato ingresan dos moléculas de
AcCoA, que no se pierden como CO2. En este ciclo se evitan los pasos
27
de decarboxilación que van de isocitrato a succinato y en vez de ello
el isocitrato se escinde en glioxilato y succinato.
Se puede observar que inicialmente, una molécula de AcCoA
(proveniente de la β-oxidación o directamente del acetato) reacciona
con oxalacetato (4C) para dar citrato (6C), el cual por acción de la
enzima aconitasa se isomeriza a isocitrato (6C). Posteriormente
mediante una reacción catalizada por la isocitrato liasa, la molécula
de isocitrato se cliva para dar una molécula de succinato (4C) y una
de glioxilato (2C). El succinato formado se trasporta a la mitocondria
donde ingresa parcialmente al ciclo de Krebs y es convertido a
malato. El malato es transportado al citosol, donde es oxidado a
oxalacetato que sigue la vía de la gluconeogénesis. Por otro lado, el
glioxilato formado se combina con otra molécula de AcCoA y también
da origen a una molécula de malato, que es oxidado por la malato
deshidrogenasa para formar oxalacetato. Este puede combinarse
nuevamente con una molécula de AcCoA y así comenzar nuevamente
el ciclo.
Como se mencionó anteriormente, la vía gluconeogénica no ocurre en
glioxisoma, sino que el succinato se traslada a la mitocondria donde
ingresa parcialmente al ciclo de Krebs para dar malato y entrar ahora
sí en esta vía de síntesis de glucosa. De esta manera, al ciclo del
glioxilato ingresan los residuos acetato “activados” producidos por la
oxidación de lípidos, y se obtiene como producto neto, en vez de
coenzimas reducidas y CO2, un mol de succinato.
Este succinato, como se dijo, puede ir a mitocondria para dar:
a) malato y finalmente glucosa por medio de la gluconeogénesis en el
citosol
b) ATP, en forma indirecta al ingresar al ciclo de Krebs y generando
co-enzimas reducidas (NADH y FADH2); c) ATP, en forma directa al
ceder directamente electrones a la cadena respiratoria mitocondrial.
Sin embargo, la mayoría del C que proviene de la oxidación de lípidos
28
de reserva en semillas va a la síntesis de glucosa para dar lugar a la
síntesis de compuestos estructurales que permiten a las semillas su
germinación y el desarrollo posterior de los tallos y raíces.
2.3 SINTESIS DE LIPIDOS
Los lípidos, en especial los ácidos grasos y triglicéridos los obtenemos
de los alimentos a través de un proceso que empieza desde la boca y
culmina su degradación en el intestino delgado por acción de
diferentes enzimas, llamado lipogénesis; posteriormente se realiza el
proceso de lipolisis con el fin de que las sustancias formadas por la
lipogénesis puedan entrar a las células del hígado y así que esta
participen en el ciclo de Krebs para formar energía que será utilizada
en las actividades que el hombre realice.
2.3.1 Lipogénesis
29
La lipogénesis es la reacción bioquímica por la cual son sintetizados
los ácidos grasos y esterificados o unidos con el glicerol para formar
triglicéridos o grasas de reserva.
Esta biosíntesis de acidos grasos ocurre en el citosol de las células y
requiere NADPH, ATP, Mn++, biotina y bicarbonato como fuente de
CO2.
El principal órgano lipogénico es el hígado, este se encarga de
sintetizar un solo tipo de ácido graso, el palmitato o ácido palmítico,
este posteriormente puede sufrir modificaciones como carboxilación y
descarboxilaciones o insaturaciones. Luego son reesterificados a
triacilglicerol (TAG) y unidos en el aparato de golgi de los hepatocitos
(células hepáticas) con apoproteinas del grupo B, específicamente,
apo B 100. Al unirse los TAG a la apo B100 forman una lipoproteína
de muy baja densidad llamada VLDL, esta es expulsada al espacio de
Disse (espacio existente entre los hepatocitos y los sinusoides
hepáticos) y entran en los sinusoides para llegar a la circulación y ser
distribuidos por todo el cuerpo, en los capilares las VLDL luego de
haber interactuado con las HDL para recibir de estas otro tipo de
apoproteinas llamada apo C II, puede ser reconocido por una enzima
llamada lipoproteína lipasa, esta se encarga de degradar los TAG a
ácidos grasos libres y glicerol y de esta manera dichos ácidos grasos
pueden entrar en las células musculares para ser degradados o en los
adipocitos para ser reesterificados y almacenados y utilizados en
posteriores períodos de ayuno.
2.3.2. Procesos de la Lipogénesis
En período postprandial, cuando consumimos alimentos en mayor
cantidad de la necesaria, la mitocondria mediante el ciclo de Krebs,
posterior a la glicólisis, produce todo el ATP necesario para los
procesos fisiológicos, pero sin embargo siguen llegando moléculas de
30
acetil Coa que ya no se necesita utilizar ya que los requerimientos
energéticos están cubiertos. La solución es almacenar dichas
moléculas en ácidos grasos, pero debido a que la lipogénesis es un
proceso citosólico, es necesario transportar las moléculas de acetil
Coa al exterior de las mitocondrias, sin embargo esta molécula no
puede atravesar la doble membrana mitocondrial por lo tanto debe
ser convertido en otra molécula para poder hacerlo. 30.1 Las grandes
cantidades de ATP inhiben a las enzimas del ciclo, la primera en
inhibirse es la isocitrato deshidrogenasa, debido a que esta enzima es
más sensible al efecto inhibidor del ATP que las demás enzimas. Al
inhibirse esta enzima, se acumula su sustrato, el isocitrato, por lo que
la reacción anterior del ciclo (isomerización de citrato a isocitrato)
catalizada por la enzima aconitasa, sufre un aumento en la
concentración de producto y por lo tanto su equilibrio se desplaza
hacia la formación de sus reactivos, es decir, citrato. El citrato puede
salir de la mitocondria por unos transportadores específicos del
mismo, una vez en el citoplasma, el citrato se encarga de activar por
polimerización a una enzima clave de la lipogénesis que ya esta
previamente desfosforilada por la acción de las fosfoproteina
fosfatasas activadas por la insulina, esta enzima es la acetil Coa
carboxilasa, que utiliza como sustrato al acetil Coa y al bicarbonato y
se encarga de carboxilar al acetil Coa a malonil Coa. El acetil Coa que
va a ser carboxilado se produce también por acción del citrato, al ser
degradado por la citrato liasa en oxalacetato y acetil Coa. Este útimo
será carboxilado por la enzima ya descrita a malonil Coa, este actúa
como un potente inhibidor de la enzima carnitina acil transferasa I,
enzima clave para la regulación de la Betaoxidación ya que permite la
entrada de los ácidos grasos a la mitocondria para ser oxidados, por
lo tanto al estar activada la acetil Coa carboxilasa (y por lo tanto la
lipogénesis) está inhibido su proceso inverso, la betaoxidación.30.1
Los siguientes pasos de la lipogénesis están catalizados por un solo
complejo enzimático, la sintasa de ácidos grasos. Esta enzima posee
varios sitios catalíticos para las diferentes reacciones de la
31
lipogénesis. La primera reacción catalizada es la transferencia de un
grupo acetil Coa y un malonil Coa a una proteína transportadora de
acilos (ACP), la enzimas encargadas de catalizar esta reacción son la
acetil Coa ACP aciltransferasa y la malonil Coa ACP aciltransferasa.
Una vez liberadas las moléculas del grupo Coa y unidas a las
proteínas ACP puede empezar la siguiente reacción que es una
condensación entre el malonil ACP y el acetil ACP por una enzima
llamada cetoacil ACP sintasa, que cataliza primero una
descarboxilación del malonil a acetil ACP y con la correspondiente
energía liberada forma un enlace entre los dos acetil ACP formando
así un cetoacil ACP, que luego sufrirá una reducción dependiente de
NADPH catalizada por la enzima cetoacil ACP reductasa, que
convierte a este en un hidroxiacil ACP que luego será deshidratado
por la hidroxiacil ACP deshidrasa para convertirlo en enoil ACP que
luego vuelve a sufrir una reducción también dependiente de NADPH
para formar un acil ACP de cuatro carbonos (dos por cada acetil),
debido a que el palmitato posee 16 carbonos, este ciclo debe
repetirse 7 veces para producir este palmitato, el sitio de unión del
acetil ACP es poco específico, por lo que el producto de cada ciclo se
unirá a este para volver a condensarse con el malonil ACP. 30.1 La
enzima clave de la lipogénesis es la acetil Coa carboxilasa, ella está
regulada positivamente por el citrato que la activa promoviendo su
polimerización con otras subunidades proteicas, esta polimerización
solo puede llevarse a cabo si la enzima se encuentra desfosforilada
por las fosfoproteína fosfatasas activadas por la cascada de la
insulina. La inhibición negativa la lleva a cabo la fosforilación
catalizada por las proteínas quinasas propias del estado de ayuno, los
cuales cancelan el proceso para evitar el almacenamiento de la
energía que en ese período es muy valiosa. Otro efector negativo son
los acil Coa de cadena larga que actúan como inhibidores alostéricos
(retroinhibición por producto).
32
III. CONCLUSIONES
Los lípidos son biomoléculas muy importantes en los organismos
de la mayoría en la totalidad de los seres vivos desde los niveles
más sencillos a los más especializados (procariotas y eucariotas )
teniendo en cuenta que a nivel estructural, energético , térmico ,
hormonal biocatalizadora trasportadora , reserva de agua y demás
funciones que usan principalmente sustancias lipídicas en su
proceso
Dentro de los lípidos están los ácidos grasos esenciales como lo
son el linoleico, linolenico y araquidónico son cuales los
encontramos en los ya conocidos Omega 6 Omega 3 y Omega 7
respectivamente. los cuales el cuerpo no los puede sintetizar y se
necesita incorporar en la dieta pero que los encontramos
principalmente se encuentran en mayor proporción en la linaza y
en el aceite de sacha inchi; productos de gran valor nutritivo y que
abundan en el Perú pero, como no hay una cultura de la buena
alimentación no se consumen debidamente
La industria nos proporciona de aceites necesarios pero la
elaboración y refinado no es la adecuada, degenerando los
nutrimentos iniciales generándose las grasas trans. El refinado del
aceite esta dentro de los parámetros de instituciones de control;
pero lo que no se dice es que esta al límite de lo dañino y en
realidad en la mayoría de los casos no se cumple.
Del proceso, a partir de los 110 °C los ácidos grasos comienzan a
alterarse químicamente y se vuelven mutagénicos, cancerígenos,
33
aparecen las grasas trans y los radicales libres. En el proceso de
refinado se alcanzan temperaturas de 270 °C sobrepasando lo que
puede soportar un aceite sin que se vuelva nocivo.
IV. ANEXOS
Metabolismo lipidico
34
Estructura química
Tipos de acidos grasos.
35
Proceso de Emulsificacion
Formación de micelas
36
Formación de lipoproteínas
Transporte de lípidos
37
Hidrólisis de lípidos
38
B- oxidación
39
Ciclo glioxilato
40
Síntesis de lípidos
41
V. GLOSARIO
α/ß: Descriptores de estereoisomería. En la nomenclatura de
glúcidos, marcan la configuración del carbono anomérico de las
formas cíclicas. En la nomenclatura de esteroles, α se aplica a
los sustituyentes que están por debajo del plano de la molécula
y ß a los que están por encima.
Aceite: Mezcla de triacilglicerolesenlace que es líquida a
temperatura ambiente porque contiene una elevada proporción
de ácidos grasos insaturadosenlace. En general, los aceites
predominan en productos vegetales y en animales marinos.
Acetil-CoA: Compuesto clave y central del metabolismo que
consta de un grupo acetiloenlace unido a la coenzima Aenlace
mediante un enlace tioésterenlace.
Acetilo, grupo: Grupo químico derivado del ácido acético, el
acilo correspondiente al ácido acético: -COCH3.
Acidez (de un aceite): En el caso particular de los aceites de
oliva vírgenes, medida de la presencia de ácidos grasosenlace
libres; esta acidez se expresa como porcentaje de ácidos grasos
libres respecto al total de ácidos grasos y su valor corresponde
a la graduación (º) del aceite. En aceites de oliva y de orujo de
oliva, la acidez se refiere al contenido en aceite de oliva virgen.
Acilglicerol: Nombre genérico para todo tipo de combinaciones
de glicerol esterificado con ácidos grasos. La
esterificaciónenlace puede ser con uno, dos o tres ácidos grasos
y la denominación será, respectivamente, mono-, di- o
triacilglicerolesenlace (a menudo se los llama mono-, di- y
triglicéridos, pero éstos son nombres no recomendados
actualmente).
Acilo, grupo: Grupo químico derivado de un oxoácido,
normalmente de un ácido carboxílico, por eliminación de al
menos un grupo hidroxilo.
Alicíclico: Alifático (no aromático) y cíclico.
42
Anfifílico (anfífilo): Se aplica a las moléculas que tienen una
cabeza polar unida a una larga cola hidrófoba.
Anfipático: Se aplica a las moléculas que contienen
simultáneamente grupos o dominios polares y apolares.
ß-oxidación: Denominación del metabolismo degradativo —
catabolismo— de los ácidos grasos que tiene lugar en la
mitocondria. Para que haya ß-oxidación, el ácido graso se debe
activar a acilenlace-CoA y luego sufrir una serie de reacciones
(oxidación, hidratación, oxidación y tiólisis) que acabarán dando
un ácido graso acortado en dos carbonos respecto al de partida
y esos dos carbonos en forma de acetil-CoAenlace. En las
reacciones oxidativas se generarán FADH2 y NADH que cederán
sus electrones a la cadena de transporte electrónico
mitocondrial para producir energía en forma de ATP.
Bicapa (lipídica): Estructura formada por la asociación de
lípidos anfifílicosenlace que en medio acuoso se organizan
espacialmente de tal manera que se establecen dos capas de
moléculas con sus cabezas hidrófilasenlace orientadas hacia el
exterior y sus colas hidrófobasenlace hacia el interior de la
bicapa.
Biliar, ácido: Nombre general para el grupo de esteroides de
veinticuatro carbonos con un grupo carboxilo y varios hidroxilo
que son producto de la degradación del colesterolenlace. Los
ácidos cólico y quenodesoxicólico (ácidos biliares primarios) se
forman en el hígado y son cuantitativamente más importantes
que los ácidos desoxicólico y litocólico (ácidos biliares
secundarios) que se forman en el intestino a partir de los
primeros. Los ácidos biliares primarios se secretan al duodeno
formando parte de la bilis como conjugados con glicina o
43
taurina (sales biliaresenlace). Tanto los ácidos como las sales
biliares son moléculas anfipáticasenlace que actúan como
detergentesenlace biológicos en la digestión de lípidos.
Carbono o centro asimétrico: Átomo de carbono con cuatro
sustituyentes distintos.
Cefalina: Forma genérica para referirse a los
glicerofosfolípidosenlace con etanolamina.fosfatidiletanolamina.
Cera: Material lipídico resistente al agua formado
fundamentalmente por ésteresenlace de ácidos grasosenlace y
alcoholes, ambos de cadena larga.
Ceramida: Esfingosinaenlace con un ácido graso unido por
enlace amida.
Coenzima A: Derivado del ácido pantoténico (vitamina B5) por
unión de 3’-fosfoadenosina difosfato mediante enlace
ésterenlace y de β-mercaptoetilamina a través de un enlace
amida. El grupo sulfhidrilo o tiol (-SH) de la mercaptoetilamina
puede formar un enlace tioésterenlace con ácidos carboxílicos,
p. ej. con acetato para dar acetil-CoA o con grupos acilo para
dar los correspondientes acil-CoA; estos tioésteres tienen un
alto potencial de transferencia de grupo por lo que son una
forma “activada” de los ácidos carboxílicos de partida. La forma
abreviada para denotar la coenzima A libre es CoASH o HSCoA.
Colestano: Molécula hidrocarbonada de veintisiete carbonos
que es el precursor de todos los esteroides de mamíferos.
Respecto al esteranoenlace, tiene grupos metilo en los
carbonos 10 y 13 y una cadena ramificada en el 17.
Colesterol: (Del griego khole, bilis, y steros, sólido, más la
terminación -ol de los alcoholes). En principio se denominó
colesterina (sustancia del cálculo biliar) porque fue aislado de
los cálculos de la vesícula biliar. Es un esterol propio de
animales (colest-5-en-3β-ol) que, fundamentalmente, forma
parte de membranas y lipoproteínasenlace y es precursor de
44
hormonas esteroides y ácidos biliaresenlace. Puede estar en
forma libre o formando ésteresenlace con ácidos grasos.
Coloide: Mezcla en la que las partículas de una sustancia (fase
dispersa) se encuentran suspendidas en otra sustancia (fase
continua o dispersante).
Configuración: Disposición de los átomos de una entidad
molecular en el espacio que determina entre los
estereoisómerosenlace una isomería no debida a diferencias
conformacionalesenlace ya que no son interconvertibles por
giro.
Conformación: Disposición espacial de los átomos o grupos de
átomos que son libres de adoptar diferentes disposiciones
espaciales debido a la libertad de rotación de los enlaces
sencillos. Ejemplo: conformaciones bote/silla/bote retorcido,
alternada/eclipsada.
Detergente: (del latín detergēre, limpiar). Genéricamente,
sustancia o producto que limpia químicamente los objetos sin
corroerlos. Los detergentes deben sus propiedades limpiadoras
a que son mezclas de surfactantesenlace.
Eicosanoides: Nombre del grupo de compuestos derivados de
ácidos grasos insaturadosenlace C20, generalmente del
araquidónico, implicados en la señalización celular como
mensajeros o mediadores locales con efecto autocrino o
paracrino. Los eicosanoides incluyen prostaglandinas,
tromboxanos y prostaciclinas (producidos por la vía cíclica) y
leucotrienos y lipoxinas (producidos por la vía lineal). Como
curiosidad cabe comentar que, en un principio, la IUPACenlace
adoptó el prefijo eicosa (del griego eikosi, veinte) para designar
las cadenas de 20 átomos de carbono, pero en la edición de
Nomenclatura de Química orgánica de 1973 lo cambió por
icosa, adoptando la transformación del griego ei a i que se da
en muchas otras palabras, razón por la cual el ácido
araquidónico debiera ser el ácido icosatetraenoico, en lugar del
45
eicosatetraenoico, y sus derivados los icosanoides, sin
embargo, la denominación con eico se ha mantenido.
Elongasa: Enzima que lleva a cabo el alargamiento
(elongación) de las cadenas de ácidos grasos a base de
unidades de dos carbonos procedentes de acetato o malonato.
Emulsión: Tipo de dispersión coloidal o coloideenlace en la que
la fase dispersa es líquida y la dispersante puede ser líquida o
sólida.
Emulsionante: Compuesto surfactanteenlace que promueve la
formación de emulsionesenlace entre compuestos grasos y
agua.
Esfingofosfolípido: Esfingolípido con grupos fosforilados
unidos. Son fosfolípidosenlace con ceramidaenlace.
Esfingoglicolípido: Esfingolípidoenlace con restos glucídicos
unidos. Los esfingoglicolípidos incluyen cerebrósidos (ceramida-
monosacárido), sulfátidos (ceramida-monosacárido sulfato),
globósidos (ceramida-oligosacárido neutro) y gangliósidos
(ceramida-oligosacárido con ácido siálicoenlace).
Esfingolípido: Lípido con esfingosinaenlace.
Esfingomielina: Ceramidaenlace unida a fosforilcolina (aunque
a veces se usa también para esfingofosfolípidos con
fosforiletanolamina). Las esfingomielinas son lípidos
estructurales muy abundantes en las membranas de las células
nerviosas.
Esfingosina: Aminoalcohol insaturado (trans) de dieciocho
carbonos que es la base esfingoide más común en animales.
Químicamente, es: (2S,3R,4E)-2-amino-4-octadeceno-1,3-diol y,
de forma común, 4-esfingenina o esfing-4-enina.
IDL: (de intermediate density lipoproteins) Lipoproteínasenlace
de densidad intermedia (1,01-1,02 g/cm3); son los remanentes
de las VLDLenlace.
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LDL: (de low density lipoproteins) Lipoproteínasenlace de baja
densidad (1,02 -1,06 g/cm3) cuya función es transportar
colesterolenlace desde el hígado a los tejidos periféricos.
VLDL: (de very low density lipoproteins) Lipoproteínasenlace de
muy baja densidad (0,95-1,01 g/cm3) que son sintetizadas en el
hígado y transportan triacilglicerol es enlace endógenos hacia
los tejidos extrahepáticos.
Lipasa: Enzima que cataliza la hidrólisis de lípidos. Hay lipasas
que actúan en la digestión de aceitesenlace y grasasenlace de
la dieta (p.e., lipasas pancreáticas), otras en la lipólisis de los
triacilglicerolesenlace del tejido adiposo (p.e., lipasa sensible a
hormonas) o en el metabolismo de lipoproteínasenlace
(lipoproteína lipasa de células endoteliales); otros ejemplos son
la lipasa ácida lisosomal que hidroliza ésteres de colesterol, las
fosfolipasasenlace o la esfingomielinasa que libera fosforilcolina
de la esfingomielinaenlace.
Liposoma: Partícula o vesícula esférica que consiste en una o
varias bicapas lipídicas cerradas y con agua en su interior. Los
liposomas se utilizan como modelo de membrana o como
vectores para el transporte de determinadas moléculas.
VI. BIBLIOGRAFÍA
LIPIDOS ESTRUCTURA. Edición en español de: The Cell:
a Molecular Approach, 5th edition Geoffrey M. Cooper
and Robert E. Hausman.pagina 47 .
47
FORMACION DE LIPIDOS. Alberts Essential Cell Biology
3rd.
FUNCIONES DE LOS LIPIDOS. Actualizados en octubre
2013.
http://www.monografias.com/trabajos16/lipidos/lipidos.
shtml#FUNCION#ixzz2ffeqpFj4,
Metabolisomo de lipidos .Actualizado en octubre del
2013.http://www.monografias.com/trabajos47/grasas/g
rasas2.shtml#concl#ixzz2gJiml9Da.
48