LÍPIDOS Flashcards
qué son y cuales son las fx de los lípidos
Los lípidos son un grupo diversos de biomoléculas de bajo PM y con alto valor calórico, cuya característica común es la insolubilidad del agua. Por seren un grupo diverso presentan diversas funciones:
hormonas
vitaminas liposolubles
componente de las membranas
aislantes térmicos
señalización
cofactores
transportadores electrónicos (ej. ubiquinona)
pigmentos que absorben luz (ej. carotenoides
como se da la digestión y absorción de los lípidos
La digestión de los lípidos ocurre principalmente en el intestino delgado. Las grasas, al llegar allí, son emulsionadas por las sales biliares (producidas por el hígado y almacenadas en la vesícula biliar), formando micelas. Esto aumenta la superficie para que las lipasas pancreáticas actúen, las cuales hidrolizan los triglicéridos (TAG), liberando ácidos grasos libres y monoacilglicéridos.
Estos productos son absorbidos por los enterocitos, donde los ácidos grasos y los monoacilglicéridos se reesterifican para formar nuevamente TAG. Estos triglicéridos se combinan con colesterol, fosfolípidos y apoproteínas para formar quilomicrones, que entran en el sistema linfático y luego en el torrente sanguíneo.
En los capilares de los tejidos, los quilomicrones activan a la lipoproteína lipasa (LPL) mediante la apo CII, lo que provoca la hidrólisis de los TAG en ácidos grasos y glicerol. Los ácidos grasos entran en las células para ser oxidados como fuente de energía o reesterificados para almacenamiento en forma de triglicéridos. El glicerol regresa al hígado, donde se puede usar en la gluconeogénesis o para formar nuevos triglicéridos.
Los AG libres, MAG y colesterol juntamente con las sales biliares forman a las micelas y esas pueden ser absorbidas por difusión simple en los enterocitos, o sea, atraviesan la membrana sin problemas.
qué són y cómo se forman a los QM
Los quilomicrones son lipoproteínas, son las únicas que son formadas fuera del hígado, se sintetizan en el intestino delgado a partir de TAG, colesterol y apoproteína B-48 (exclusiva de los QM). Tienen forma esférica y núcleo formado por componentes lipídicos y proteicos hidrofóbicos + una capa externa de proteínas y cabezas polares hidrofóbicas.
Tienen como principal función el transporte de los triglicéridos y el colesterol dietarios hacia los tejidos, como el tejido adiposo y los músculos, para ser utilizados como fuente de energía o almacenados en forma de grasa.
Cuál es la función de los sales biliares, cómo y dónde están formados.
Como se da la emulsificación
Las sales biliares son producidas en el hígado a partir de colesterol y se almacenan en la vesícula biliar. Su función principal es la emulsificación de los lípidos en el intestino delgado, un proceso que facilita la digestión y absorción de las grasas.
La emulsificación ocurre cuando las sales biliares rodean las gotas grandes de grasa y las fragmentan en micelas, aumentando así la superficie de contacto para que las enzimas digestivas, como las lipasas pancreáticas, puedan actuar más eficientemente. Las sales biliares tienen una parte hidrofóbica que se une a las grasas, mientras que su parte hidrofílica interactúa con el entorno acuoso, permitiendo la suspensión de las grasas en el contenido intestinal.
Además de las sales biliares, los movimientos peristálticos del intestino delgado también contribuyen a la emulsificación mecánica, ayudando a mezclar y dispersar las grasas.
¿Cuáles son las enzimas que participan de la digestión de los lípidos?
lipasa pancreática: cataliza la hidrólisis de uniones éster en los carbonos primarios (son los carbonos libre, o sea, C1 y C3), quedando 2-MAG + 2 AG libres (van a formar micelas)
isomerase: en el 2-MAG va mover el AG de posición, formando así 1-MAG y con eso permite la acción de la lipasa. Ahora forma 1 glicerol + 3AG.
colesterol esterasa: cataliza la hidrólisis de los ésteres de colesterol, o sea, rompe enlace éster entre AG y el OH del colesterol, liberando AG + colesterol libre
fosfolipasa A2: cataliza la hidrólisis del enlace éster que une AG al hidroxilo del C2 del glicerol en los glicerofosfolípidos, liberando AG libre y un lisofosfolípido.
¿Cómo se da el control hormonal de la digestión de los lípidos?
La llegada de lípidos al duodeno estimula la secreción de la hormona colecistoquinina (CCK), que actúa sobre la vesícula biliar, promoviendo la liberación de bilis, rica en sales biliares, necesarias para la emulsificación de las grasas. Además, la secretina, otra hormona secretada por las células intestinales, estimula al páncreas para que libere bicarbonato, lo cual neutraliza el contenido ácido proveniente del estómago. Esta neutralización es crucial para que las enzimas pancreáticas, como las lipasas, puedan actuar de manera efectiva en la digestión de los lípidos.
¿Cómo se movilizan los TAG almacenados en TA?
La movilización de los triglicéridos (TAG) almacenados en el tejido adiposo ocurre principalmente en respuesta a una necesidad energética, como durante el ayuno. Este proceso es estimulado por la hormona glucagón, secretada por las células alfa del páncreas.
El glucagón se une a su receptor acoplado a una proteína G. Esta unión activa la subunidad alfa de la proteína G al intercambiar GDP por GTP, lo que provoca la disociación de la subunidad alfa del complejo beta-gamma. La subunidad alfa activada se une a la adenilato ciclasa, una enzima de la membrana plasmática, que convierte ATP en AMP cíclico (AMPc). El AMP cíclico actúa como un segundo mensajero en la célula, activando la proteína quinasa A (PKA).
La PKA, a su vez, fosforila a las perilipinas, proteínas que recubren las gotas lipídicas en el tejido adiposo. La fosforilación de las perilipinas provoca un cambio conformacional que permite la interacción de las lipasas, como la lipasa sensible a hormonas (HSL), con los triglicéridos. Esto facilita la descomposición de los TAG en ácidos grasos libres y glicerol.
Los ácidos grasos liberados se transportan en la sangre uniendo a la albúmina, mientras que el glicerol viaja libremente en la circulación.
lipólisis (que es? vía? tejido y compartimento celular; en qué situación metabólica)
Es la vía de degradación del TAG. Tiene como sustrato TAG y como producto 3 AG libres + glicerol. Ocurre en el citosol del tejido adiposo en situaciones de ayuno (glucagón) o estrés (adrenalina). Es un proceso catalítico, o sea produce energía.
El glucagón y la adrenalina posee receptores acoplados a proteína Gq, lo que diferencia es que en músculo esquelético NO tiene receptor de glucagón, solo de adrenalina. La vía es la misma, culmina en la activación de la PKA.
La PKA, a su vez, fosforila a las perilipinas, proteínas que recubren las gotas lipídicas en el tejido adiposo. La fosforilación de las perilipinas provoca un cambio conformacional que permite la interacción de las lipasas, como la lipasa sensible a hormonas (HSL), con los triglicéridos. Esto facilita la descomposición de los TAG en ácidos grasos libres y glicerol. Los ácidos grasos liberados se transportan en la sangre uniendo a la albúmina, mientras que el glicerol viaja libremente en la circulación.
Los AG van a la beta oxidación para que puedan liberar acetil-CoA (ese va a CK generando así poder reductor para la CTE y al fin generar ATP, pero en ayuno prolongado va a la cetogénesis)
¿Cómo se da la regulación de la lipolisis?
La lipólisis está regulada por las hormonas glucagón y adrenalina, es una regulación covalente.
¿Cómo los tejidos utilizan AG como fuente de energía?
mediante la beta oxidación va a ser producido acetil-CoA y ese va a ingresar en el ciclo de krebs generando así poder reductor que va a la cadena transportadora de electrones y así generar gradiente electroquímico que genera fuerza protón motriz y hace con que se produzca el giro de la ATP sintasa y así se genera ATP.
beta oxidación (que es? vía? tejido y compartimento celular; situación metabólica)
La vía ocurre en periodos de ayuno en las mitocondrias del hígado, tejido adiposo, corazón, músculo esquelético en reposo, riñón… Consiste en la degradación de las cadenas de AG, En cada ciclo se libera 1 acetil-CoA + NADH + H y 1 FADH2, mediante la oxidación del carbono beta de los AG.
Para empezar la vía el AG deberá activarse primero, esa activación se debe a la unión del AG a un acetil-CoA, formando así al acil-CoA. Como ocurre en la mitocondria y como su membrana es impermeable a AG libres de cadena larga y a los acil-CoA, su ingreso a ella depende de un sistema de transporte específico.
en la MME posee a la enzima ACS y al CPT I
Activación del AG: reacción catalizada por la enzima acetil CoA sintetasa, que con gasto de ATP forma al acil Co-A. Ese acil-CoA ahora puede ingresar a la mitocondria mediante un sistema de lanzaderas de carnitina (los AG menores que 14C no necesitan de lanzadera)
Ese acil-CoA pasa a la CPT I (carnitina acil transferasa 1 - MME), que la une a una molécula de carnitina y le saca el CoA al citosol. Se forma al acil-carnitina y este ahora se encuentra en el espacio intermembrana.
Del espacio intermembrana pasa a la matriz mediante la acil carnitina translocasa, y una vez en la matriz la CPT II separa al compuesto, por un lado acil-CoA graso y por otro la carnitina, que vuelve al espacio intermembrana por la translocasa, para que quede libre para unirse a otro acil-CoA. Y el acil-CoA queda listo para la beta oxidación.
La beta oxidación consiste en 4 reacciones a nível del carbono beta. A cada vuelta libera un acil-CoA con 2C (acetil-CoA) + NADH + FADH2. Es un proceso cíclico hasta que no quede más carbono.
Ejemplo: palmitoil CoA (16C), son 7 vueltas, 8 acetil-CoA, 8 NADH, 8 FADH2
¿Cómo se activan los AG?
Los AG activan mediante su unión a un -CoA catalizado por la enzima acetil CoA sintetasa (ACS, recordar que si es una SINTETASA hay gasto de energía) formando acil-CoA (AG activado).
¿Cómo se da la regulación de la beta oxidación?
El ingreso a la mitocondria es el paso limitante de la beta oxidación, y su regulación se encuentra a nível de la CPT I, por el malonil-CoA, que la inhibe, este es un producto de la síntesis de AG.
¿Cuál es el rendimiento energético de la beta oxidación del palmitoil como ejemplo?
palmitoil CoA (16C), son 7 vueltas, 8 acetil-CoA, 8 NADH, 8 FADH2
Palmitoil-CoA + 7 CoA-SH + 7 FAD + 7 NAD + 7 H2O ➝ 8 acetil-CoA + 7 NADH + 7 FADH2 + 7H
Cada NADH genera 2,5 ATPs por lo tanto la beta oxidación completa del palmitoil-CoA genera 17,5 ATPs.
Cada FADH2 genera 1,5 ATPs por lo tanto la beta oxidación completa del palmitoil-CoA genera 10,5 ATPs.
al todo genera 28 ATPs
Cada acetil-CoA que ingresa en el CK genera 3 NADH + 1 FADH2 + 1 GTP
8 x 3 NADH ➝ 24 x 2,5 = 60
8 x 1 FADH2 ➝ 8 x 1,5 = 12
8 x GTP/ATP ➝ 8
al todo genera 80 ATPs
Por lo tanto, el palmitoil genera al todo 108 ATPs, PERO TIENE QUE RESTARLE LOS 2 ATPs DE LA ACTIVACIÓN.
cetogénesis (que es? vía? dónde ocurre? situación metabólica y regulación)
La cetogénesis es el proceso mediante el cual se sintetizan cuerpos cetónicos, que son moléculas utilizadas como una fuente alternativa de energía durante períodos de ayuno prolongado, inanición o en condiciones de baja disponibilidad de glucosa, como en una dieta cetogénica. Esta vía se da cuando se tienen una alta concentración de acetil-CoA do que se puede entrar en CK, y se da en las mitocondrias del hígado y riñón, pero el hígado es el único que no la puede utilizar pues no tiene las enzimas necesarias para reconvertir eses CC nuevamente en acetil-CoA.
La vía ocurre en 3 reacciones hasta generar al primer CC .
unen 2 moléculas de acetil CoA, formando al acetoacetil CoA, reacción catalizada por la tiolasa.
acetoacetil CoA une a una tercera molécula de acetil CoA, formando al HMG-CoA (beta hidroxi metil glutaril-CoA), por la enzima HMG-CoA sintasa (recordar que SINTASA NO HAY GASTO DE ATP)
HMG-CoA va a formar acetoacetato + acetil CoA, por la enzima HMG-CoA liasa.
este es el primer CC a ser formado, y puede ser transformado en:
acetona: muy volátil, sale por la respiración. Se forma por una descarboxilación, catalizada por la enzima acetoacetato descarboxilasa.
D-beta-hidroxibutirato: se forma mediante una reducción catalizada por la enzima D-beta-hidroxibutirato DH. Utiliza a NADH y libera a NAD.
Los CC viajan por la torrente sanguínea desde el hígado hacia los tejidos periféricos donde pueden ser reconvertidos en acetil-CoA y serán utilizados como combustible.
D-beta hidroxibutirato reconvierte en acetoacetato por la enzima D-beta hidroxibutirato DH.
Este acetoacetato por medio de la succinil CoA transferasa, transfiere el grupo CoA del succinil CoA al acetoacetato, formando así al acetoacetil CoA y succinato.
el acetoacetil CoA por la tiolasa reconvierte en 2 moléculas de acetil CoA
En ayuno patológico, como la inanición o diabetes no controlada, el cerebro sufre una adaptación metabólica para poder utilizar CC como energía.
¿Porque acumula acetil-CoA en el hígado?
Durante el ayuno prolongado, el cuerpo empieza a utilizar otras fuentes de energía porque los niveles de glucosa en sangre disminuyen. La hormona glucagón es la que predomina, y su función es movilizar los ácidos grasos almacenados en el tejido adiposo. Estos ácidos grasos son transportados al hígado y allí son sometidos a un proceso llamado beta-oxidación, que ocurre en las mitocondrias y este produce acetil-CoA como producto final.
El problema es que, en el hígado, durante el ayuno, el ciclo de Krebs no puede procesar todo el acetil-CoA que se genera. Esto sucede porque el oxaloacetato, es desviado hacia la gluconeogénesis, entonces, como el oxaloacetato se utiliza para formar glucosa, hay menos disponible para el ciclo de Krebs. Esto lleva a una acumulación de acetil-CoA en las mitocondrias hepáticas. Y como el acetil-CoA no puede entrar en el ciclo de Krebs eficientemente, el hígado lo desvía hacia otra vía: la cetogénesis.
En este proceso, el acetil-CoA se convierte en cuerpos cetónicos, que son moléculas como el acetoacetato y el beta-hidroxibutirato. Estos cuerpos cetónicos son liberados a la sangre y utilizados por otros tejidos, como el cerebro y los músculos, para obtener energía en lugar de glucosa.
