METABOLISMO DE LÍPIDOS

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METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS
Dahiana Karolina Guevara Cadena
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Dahiana Karolina Guevara Cadena
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METABOLISMO DE LÍPIDOS
  1. Los lípidos son un grupo muy heterogéneo de sustancias en los cuáles la única característica común es la de ser insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos. Entre estos compuestos destacan los triglicéridos como fuente y reservorio de energía.
    1. Aunque los carbohidratos son el combustible principal de las células, las grasas también desempeñan un destacado papel como fuente de energía.
      1. DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LÍPIDOS
        1. La emulsión de las grasas digeridas
          1. Los triglicéridos son el principal componente energético en la dieta humana y de los animales superiores en general. Sin embargo estos lípidos no pueden atravesar libremente las membranas celulares y para que se produzca la correcta asimilación de estos lípidos deber ser hidrolizados por distintas enzimas digestivas intestinales hasta formar compuestos anfipáticos que sí podrán atravesar las membranas celulares.
            1. Pero antes de la digestión enzimática debe producirse la emulsión de las grasas a partir de las sales biliares , las cuales facilitan la digestión.
            2. Enzimas digestivas y productos que generan
              1. Sobre los triacilglicéridos actúa principalmente la lipasa pancreática, junto con la colipasa. Estas enzimas hidrolizan los triacilglicéridos de la dieta, dando por cada molécula inicial una de monoacilglicerol y dos moléculas de ácidos grasos. Dichas moléculas ya son anfipáticas y pueden atravesar las membranas celulares. Una vez dentro de la célula los lípidos son reconstruidos en triacilglicéridos.
                1. Sobre los fosfolípidos actúa la Fosfolipasa A2 , liberando un ácidos graso y un acil lisofosfolípido; mientras que en los ésteres de colesterol, interviene la colesterol enterasa rindiendo colesterol y ácidos grasos. Todos estos compuestos anfipáticos son asimilados por los enterocitos y de igual manera se regeneran los lípidos iniciales.
          2. LIPOPROTEÍNAS
            1. Las lipoproteínas son unas estructuras complejas que sirven para transportar los distintos lípidos por el organismo a nivel sanguíneo y linfático. También colaboran en el transporte de aminoácidos.
              1. Tipos y función de las lipóproteínas
                1. Existen diferentes tipos de lipoproteínas: quilomicrones , VLDL (lipoproteínas de muy baja densidad), IDL (lipoporteínas de densidad intermedia), LDL (lipoproteínas de baja densidad) y HDL (proteínas de alta densidad)
                  1. Se diferencian principalmente principalmente por su densidad y tamaño, de modo que su nombre deriva de esta propiedad . Las diferencias de densidad permiten su aislamiento fácilmente mediante técnicas de ultracetrifugación o de electrofóresis.
                    1. Quilomicrones (QM)
                      1. Los quilomicrones transportan fundamentalmente los triacilglicéridos exógenos.
                        1. VLDL (lipoproteínas de muy baja densidad)
                          1. Los VLDL transportan los triacilglicéridos endógenos.
                            1. IDL (lipoproteínas de densidad intermedia)
                              1. Las IDL son ricas en colesterol y se pueden enriquecer aún más en colesterol por acción de la proteína transportadora de colesterol esterificado, que actúa a nivel sanguíneo , provocando que las IDL se transformen en LDL.
                                1. LDL (lipoproteínas de baja densidad)
                                  1. Las LDL son la fuente de colesterol para los tejidos periféricos, aunque también aportan fosfolípidos y aminoácidos.
                                    1. HDL (proteínas de alta densidad)
                                      1. Las HDL recogen el exceso de colesterol depositados en los tejidos periféricos y los retiran del hígado.
                    2. METABOLISMO DE LOS ÁCIDOS GRASOS
                      1. LIPÓLISIS
                        1. Es el mecanismo de movilización de los lípidos que se encuentran almacenados como reservorio de energía.
                          1. Esta movilización sucede cuando hay una deficiencia del aporte energético o cuando se ayuna. Estos lípidos acumulados en forma de triacilglicéridos se encuentran en forma anhidra , como gotitas de grasa, en el citoplasma de las células adiposas. El primer paso para su catabolismo es la hidrólisis por medio de la triglicérido lipasa intracelular.
                            1. La enzima triglicérido lipasa actúa bajo una estrecha regulación hormonal : el glucagón y la adrenalina que potencian su actividad, favoreciendo a la lipólisis.
                        2. Degradación de los ácidos grasos
                          1. La β-oxidación
                            1. Es una ruta que fue postulada por Knoop en 1934 y confirmada por Leloir, Lehninger y Lynen
                              1. En la β-oxidación se producen sucesivas oxidaciones en el carbono β, que van separando fragmentos de dos carbonos en forma de acetil CoA, que se incorporarán después al ciclo de Krebs. Al tiempo se producen en la β-oxidación, tanto en la β-oxidación como en el ciclo de Krebs , coenzimas reducidas que serán reoxidadas en la "cadena respiratoria", rindiendo energía en forma de ATP.
                                1. La β-oxidación tiene lugar en la matriz mitocondrial, por lo tanto es necesario que el ácido graso penetre en este orgánulo. Así se puede dividir la oxidación de los ácidos grasos en tres fases:
                                  1. La activación del ácido graso
                                    1. El transporte a la mitocondria mediado por carnitina
                                      1. Degradación mediante la β-oxidación
                                        1. La activación de los ácidos grasos la realiza la acil CoA sintetasa en la membrana externa de la mitocondria.
                                          1. Para entrar en el interior de la mitocondria el resto de ácido graso debe ser transferido a la carnitina.
                                            1. Una vez dentro de la matriz mitocondrial , las moléculas de acil CoA comienzan propiamente el proceso degradativo de la β-oxidación. Este proceso se basa en cuatro pasos que se repiten consecutivamente hasta que toda la molécula de acil CoA ha sido degradada en moléculas de acetil CoA , que finalmente entrarán en el ciclo de Krebs, produciendo más energía.
                                              1. 1. Deshidrogenación (FADH2)
                                                1. 2. Hidratación
                                                  1. 3. Deshidrogenación (NADH+H)
                                                    1. 4. Ruptura tIólica (ACIL CoA Y acetil CoA)
                                          2. Oxidaciones secundarias de los ácidos grasos
                                            1. Existen otras rutas para degradar ácidos grasos como puede ser la α-oxidación y la ω-oxidación. En estas rutas la oxidación va precedida de la hidroxilación de un carbono mediante una oxidasa de función mixta.
                                        2. LA BIOSÍNTESIS DE ÁCIDOS GRASOS
                                          1. Puesto que la capacidad de los animales para almacenar glucosa es bastante limitada , la ruta biosintética que conduce desde la glucosa a los ácidos grasos es una vía muy importante.
                                            1. La glucosa ingerida en exceso se convierte en ácidos grasos, y éstos a su vez, en triacilglicéridos que pueden almacenarse en grandes cantidades en el tejido adiposo.
                                              1. Para proceder a la síntesis de ácidos grasos se requiere poder reductor (NADPH+H) y moléculas de malonil CoA.
                                                1. La ácido graso sintasa es un complejo multienzimático encargado de la síntesis de ácidos grasos.
                                                  1. A partir del ácido palmítico, y empleando diversas desaturasas y elongasas , se obtienen los distintos ácidos grasos
                                                    1. La biosíntesis de ácidos grasos está regulado principalmente a nivel hormonal, siendo favorecida por la insulina e inhibida por el glucagón.
                                        3. CUERPOS CETÓNICOS
                                          1. Los cuerpos cetónicos , acetoacetato, hidroxibutirato y acetona son sustancias que se producen a partir del acetil CoA en las mitocondras del tejido hepático, cuando la velocidad de la β-oxidación supera a la velocidad de oxidación del acetil CoA en el ciclo de Krebs, por ejemplo en situaciones de ayuno.
                                            1. Cetogénesis
                                              1. Es el proceso de la creación de cuerpos cetónicos.
                                                1. Básicamente consiste en la condensación de dos moléculas de acetil CoA por acción de una tiolasa , formando el acetoacetil CoA. Posteriormente se fusiona una nueva molécula de acetil CoA , gracias a la acción de la enzima hidroximetilglutaril CoA sintasa, originando el hidroximetilglutaril CoA . Este compuesto sirve para la síntesis de lops cuerpos cetónicos y también se utiliza para la biosíntesis de colesterol.
                                              2. Utilización de los cuerpos cetónicos
                                                1. Los cuerpos cetónicos son utilixzados por diversos tejidos para producir energía.
                                                  1. Los cuerpos cetónicos que son asimilados por los tejidos extrahepáticos se utilizan para producir moléculas de acetil CoA que serán degradadas en el ciclo de Krebs
                                                    1. La utilización de los cuerpos cetónicos como sustituto de la glucosa favorece un ahorro de glucosa
                                            2. BIOSÍNTESIS DE LÍPIDOS
                                              1. Debido a la gran heterogeneidad estructural que presentan, la biosíntesis de lípidos abarca gran cantidad de rutas y procesos metabólicos, pero nos centraremos en la síntesis de dos compuestos importantes: los triacilglicéridos y el colesterol
                                                1. Biosíntesis de los acilglicéridos
                                                  1. La síntesis de los triacilglicéridos tiene lugar en el retículo endoplásmico liso (REL) de células adiposas y hepáticas, se origina mediante la esterificación secuencial de una molécula de glicerol-3-fosfato con 3 moléculas de acil CoA (ácidos grasos activados)
                                                    1. Requiere la formación previa de un fosfolípido intermediario, el ácido fosfatídico. El proceso de síntesis de ácido fosfatídico se puede dividir en diversas etapas
                                                      1. Síntesis de glicerol-3-fosfato
                                                        1. Transferencia de los ácidos grasos activados
                                                          1. Activación de los ácidos grasos
                                                      2. La Biosíntesis de colesterol
                                                        1. Tiene lugar en el citoplasma a partir de moléculas de acetil CoA, y se puede dividir en tres partes:
                                                          1. Primera etapa
                                                            1. Síntesis de isoprenos activados a partir de acetil CoA.
                                                              1. Segunda etapa
                                                                1. Condensación de seis moléculas de isoprenos activados para formar escualeno.
                                                                  1. Tercera etapa
                                                                    1. Ciclación del escualeno a lanosterol.
                                                                      1. La HMG CoA reductasa es la enzima clave de la síntesis de colesterol, está fuertemente regulada y es una importante diana farmacológica
                                                      3. Bibliografía
                                                        1. Feduchi C. E, Blasco C. I, Romero M. CS, Yáñez C. E. Bioquimica Conceptos esenciales [Internet]. 1st ed. Madrid: Editorial Médica Panamericana; 2011. 3–22 p. Available from: https://bit.ly/2SkOdQR
                                                          1. Rocío Murcio. Digestión y Metabolismo de Lípidos 1a Parte [Archivo de video] 2 de marzo de 2018. [Consultado el 1 de agosto de 2020] [00:14:36]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=ara2Cmm8ITM&feature=youtu.be&t=1
                                                            1. Rocío Murcio. Digestión y Metabolismo de Lípidos 2a Parte [Archivo de video] 2 de marzo de 2018. [Consultado el 1 de agosto de 2020] [00:13:32]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=9eYzoEIbWuw&feature=youtu.be&t=1
                                                              1. Rocío Murcio. Digestión y Metabolismo de Lípidos 3a Parte [Archivo de video] 2 de marzo de 2018. [Consultado el 1 de agosto de 2020] [00:15:00]. Disponible en:https://www.youtube.com/watch?v=l8XFvPUyNos&feature=youtu.be&t=1
                                                                1. Rocío Murcio. Digestión y Metabolismo de Lípidos 4a Parte [Archivo de video] 2 de marzo de 2018. [Consultado el 1 de agosto de 2020] [00:13:33].Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=YxgQ-e8z63k&feature=youtu.be&t=1
                                                                  1. Rocío Murcio. Digestión y Metabolismo de Lípidos 5a Parte [Archivo de video] 2 de marzo de 2018. [Consultado el 1 de agosto de 2020] [00:14:55]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=hj9BRFy7Emw&feature=youtu.be
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