quimica biologica lic. en biol. molec. e ing. en alim

• BOLILLA 7 (Ing. en Alim.):Metabolismo de lípidos. Digestión y absorción. Rol como nutrientes. Resíntesis intestinal de triglicéridos. Transporte de lípidos. Rol de las lipoproteínas. Composición química y funciones. Oxidación de ácidos grasos saturados. Carnitina. Activación, beta oxidación, distintas etapas. Oxidación de los ácidos grasos insaturados y con numero impar de átomos de carbono. Balance energético. Formación de cuerpos cetónicos. Oxidación peroxisómica de ácidos grasos. Biosíntesis de ácidos grasos saturados. Acido graso sintetasa. Regulación. Síntesis de ácidos grasos insaturados. Acidos grasos esenciales. Biosíntesis de triglicéridos y fosfoglicéridos. Síntesis de colesterol: Generalidades. El colesterol como precursor de otros compuestos de importancia biológica.

• BOLILLA 7 (Lic. en Biol. Molec.): METABOLISMO DE LIPIDOS. Biosíntesis de ácidos grados saturados. Complejo multienzimático: Acido graso sintetasa. Regulación hormonal. Requerimiento energético. Elongación de los ácidos grasos. Desaturación de ácidos grasos. Acidos grasos esenciales. Eicosanoides: Prostaglandinas. Tromboxanos. Leucotrienos. Precursores. Generalidades de la síntesis. Aspectos clínicos. Biosíntesis de triglicéridos y fosfoglicéridos: precursores y enzimas. Metabolismo de colesterol. Regulación. Excreción. Relación con procesos patológicos. Biosíntesis y degradación de ácidos biliares. Funciones. Aspectos clínicos. Integración del metabolismo de carbohidratos y lípidos.

QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim.

Funciones de los lípidosFunciones de los lípidos

• Fuente de reserva energética (Trigliceridos)• Componentes de membranas (Fosfolipidos y

colesterol)• Reguladores Biológicos (hormonas esteroideas)• Pigmentos (retinol, carotenos)• Cofactores (vitamina K)• Detergentes (ácidos biliares)• Transportadores (dolicoles)• Mensajeros celulares (eicosanoides, derivados de

fosfatidil inositol)• Ancladores de proteínas


FosfolípidosFosfolípidos(Fosfoglicéridos)

H

6

Funciones de los FosfolípidosFunciones de los Fosfolípidos

Los fosfolípidos se encuentran presentes principalmente en las membranas biológicas, cumplen funciones vitales en la célula:

•Regulando la permeabilidad celular

•Interviniendo en la solubilización de compuestos poco polares

•En el proceso de coagulación sanguínea

•Formando parte de la vaina de mielina de neuronas y de partículas transportadoras de electrones.

•Participando en las vías de señalización celular.

•Etc.


7

Las enzimas de la síntesis de FL se encuentran insertas en las membranas del RE


Síntesis de FosfolípidosSíntesis de FosfolípidosEstrategia 1

1,2-diacilglicerol es activado con CDP

Estrategia 2El grupo polar es activado con CDP

Transferasa


Ej. PSer en bacterias y levaduras

Ej. PCol y PEta en animales superiores

ADP

ADP

Síntesis de FosfolípidosSíntesis de Fosfolípidos

Estrategia 21B. Síntesis de fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina.


(Cefalina)

(Lecitina)

SOJA

HUEVO

EmulsionanteEmulsionante

Chocolates, helados, dulces, margarinas

Mayonesas, salsas, aliños para ensaladas

Síntesis de FosfolípidosSíntesis de Fosfolípidos


1B. Síntesis de fosfatidilcolina a partir de fosfatidiletanolamina.

Fosfatidiletanolaminametil transferasa

Síntesis de FosfolípidosSíntesis de FosfolípidosQUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim.

Estrategia 1

Proporción lipídica en las membranas celulares Proporción lipídica en las membranas celulares de los hepatocitosde los hepatocitos

Membrana

Plasmática

Mitocondrial interna

Mitocondrial externa

Lisosomal

Nuclear

RE rugoso

RE liso



COLESTEROLCOLESTEROL

- Aporte exógeno: dieta habitual 300 mg col./día.

- Síntesis endógena: 1 g col./día.- ~ 50% se sintetiza en hígado- ~ 50% se sintetiza en intestino,

gónadas, glándulas suprarrenales, piel, músculo y tej. adiposo.


COLESTEROLCOLESTEROL

Los C negros derivan del grupo metilo del acetato.

Los C rojos derivan del carboxilo del acetato.

Estructura del Estructura del colesterol y su orientación en la bicapa colesterol y su orientación en la bicapa lipidica de las membranas celulareslipidica de las membranas celulares

Biosíntesis de Colesterol (fases principales)Biosíntesis de Colesterol (fases principales)


1- Condensación de acetatos para formar mevalonato.

2- Conversión de mevalonato en unidades de isopreno activado.

3- Polimerización de las unidades de isopreno para dar lugar al escualeno.

4- Ciclación del escualeno para dar lugar al Colesterol.

HMG-CoA reductasa

Hidroxi Metil Glutaril-CoA (HMG-CoA) sintasa

Tiolasa

Biosíntesis de ColesterolBiosíntesis de Colesterol(fase limitante) (fase limitante)


1- Condensación 1- Condensación de acetatos para de acetatos para formar formar mevalonato.mevalonato.

Enzima reguladora

Cuerpos cetónicos


2- Formación de 2- Formación de isoprenoides isoprenoides activadosactivados

A partir de MEVALONATO se pueden obtener unidades de ISOPRENOS ACTIVADOS, con gasto de 3 ATP.

Mevalonato quinasa

Fosfomevalonato quinasa

Descarboxilasa

Descarboxilasa

Isomerasa


3- Polimerización 3- Polimerización de los isoprenos de los isoprenos

activadosactivados

Los isoprenos activados

reaccionan entre sí para

formar ISOPRENOIDES

de:

-10 C: GERANIL-PP

-15 C: FARNESIL-PP

2Pi

2Pi

Escualenosintasa

(cabeza-cabeza)


Dos moléculas de FARNESIL-PP se condensan para formar una de 30C: ESCUALENO.

3- Polimerización de los isoprenos activados 3- Polimerización de los isoprenos activados (cont.)(cont.)

4Pi

QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim.4- Ciclización del 4- Ciclización del escualeno escualeno

• El ESCUALENO se cicla para formar COLESTEROL en

una serie de etapas que involucran otros esteroles como intermediarios.

- Las reacciones se producen en el RE liso y los productos intermediarios permanecen unidos a una prot. transportadora de esteroles.

• Los vegetales NO sintetizan colesterol

HongosPlantas

Escualenomonoxigenasa

CiclasaAnimales

Ciclasa

Regulación de la Biosíntesis de Colesterol

HMG-CoA reductasa

desfosforilada-activa

Regulación

Alostérica

Ácidos biliares Colesterol Mevalonato

Medicamentos: Lovastatina

-

RegulaciónCovalente

-

+ Insulina

Glucagón-

Colesterol

RegulaciónTranscripcional

Regulación de la Biosíntesis de ColesterolRegulación de la Biosíntesis de Colesterol

-

(Células y tejidos)

(HDL)

QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim.Para su almacenamiento, el colesterol se puede esterificar con ácidos grasos.

(Oleil-CoA- ACAT- oLinoleil-CoA- LCAT-)

QUIMICA BIOLOGICA Lic. en Biol. Molec. e Ing. en Alim.Las células también obtienen su colesterol mediante endocitosis de LDL mediada por el receptor de LDL.

Colesterol: precursor de otros compuestos biológicos

constituyente membranas biológicas: fluidezprecursor de hormonas esteroidales, ács. biliares, vit. D

Funciones de los lípidosFunciones de los lípidos

• Fuente de reserva energética (Trigliceridos)• Componentes de membranas (Fosfolipidos y

colesterol)• Reguladores Biológicos (hormonas esteroideas)• Pigmentos (retinol, carotenos)• Cofactores (vitamina K)• Detergentes (ácidos biliares)• Transportadores (dolicoles)• Ancladores de proteínas.• Mensajeros celulares (ej. eicosanoides, derivados de

fosfatidil inositol)



EicosanoidesEicosanoides Son acs. grasos poliinsaturados de 20 C. Derivan del ácido araquidónicoácido araquidónico

Incluyen: Prostaglandinas, tromboxanos y leucotrienos.


ProstaglandinasProstaglandinas• Química: son hidroxiácidos insaturados con un anillo

ciclopentano.

• Denominación: PG(A-I)nº, ej: PGE2 y PGF2α

• Localización: se producen en todas las células, excepto GR.

• Función: tienen una potente y variada actividad, en general producen: contracción de músc. liso de útero e intestino, inhiben la secreción de HCl en estómago, inhiben la lipólisis en tej. adiposo, son mediadoras de inflamación, etc.

O

HOOH

COOH

PGE2

HO

HOOH

COOH

PGF2


TromboxanosTromboxanos

• Química: poseen un anillo hexagonal en lugar de pentagonal.

• Denominación: ej: TXA2

• Localización: se sintetizan en plaquetas.• Función: agregante plaquetario (trombos),

vasoconstrictores, contribuyendo al edema que acompaña los procesos inflamatorios.

O

COOH

OH

O

TXA2


LeucotrienosLeucotrienos

• Química: son ac. grasos con dobles ligaduras (Δ7,9,11,14).

• Denominación: LT (A-E)4

• Localización: son sintetizados por los leucocitos.• Función: constrictores de músculo liso bronquial,

vasoconstrictores y aumentan la permeabilidad vascular.

OH

OH

LTC4

COOH


Biosíntesis de eicosanoidesBiosíntesis de eicosanoides

Bibliografia Bibliografia

1- BLANCO A., “Química Biológica”, Ed. El Ateneo, 8a edic., Bs. As. (2007).2- LEHNINGER, A.L., "Principios de Bioquímica", Ed. Omega, 4ª ed. (2008).3- Docentes de Química Biológica, “QUIMICA BIOLOGICA Orientada a Ciencias de los Alimentos”, Nueva Editorial Universitaria de la Universidad Nacional de San Luis.4- MURRAY R y col., “Bioquimica de Harper”, Ed. El Manual Moderno, 14º ed. (1997).

Bibliografía Complementaria

1- CAMPBELL Y FARREL, “Bioquimica”, Thomson Eds., 4ta. Ed., (2005).2- LIM M.Y., “ Lo esencial en Metabolismo y Nutrición”, Ed. Elsevier, 3ra. ed., Barcelona (2010).

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