Metabolismo de lípidos II

Question 1

¿Qué lípidos de membrana conoce? Describalos brevemente

Answer 1

• GLICEROLÍPIDOS O FOSFOLÍPIDOS: presentan un core de glicerol 3P, esterificada con 2 acidos grasos formando un enlace éster y una cabeza polar.
• ESFINGOLÍPIDOS: presenta un core de esfingosina, esterificada con un acido graso formando un enlace éster y una cabeza polar con colina o un azúcar
• ESTEROLES: principalmente el colesterol, pero también puede haber derivados.

Question 2

¿Qué fosfolípidos conoce?

Answer 2

• Fosfatidiletanolamina: a cabeza polar tiene un grupo fosfato y unida una molecula de etanolamina; forma cónica, ya que la cabeza polar es más pequéña que el diámetro de los AGs.
• Fosfatidilcolina: a cabeza polar tiene un grupo fosfato y unida una molecula de colina; forma cilíndrica, ya que la cabeza polar es similar enl diámetro a los AGs.
• Fosfatidilserina: a cabeza polar tiene un grupo fosfato y unida una molecula de serina.
• Fosfatidilinositol
• Cardiolipina: consiste en 2 moléculas de fosfolípidos unidas por una molécula de glicerol. Tiene un total de 2 grupos fosfato, 4 ácidos grasos y 3 moléculas de glicerol.
• Gliceroglucolípidos: la cabeza polar consiste en un grupo fosfato y unida formando un enlace glucosídico una molécula de glucosa o galactosa.

Question 3

¿Qué esfingolípidos conoce?

Answer 3

• Esfingomielina: es un core de esfingosia y una cabeza polar con grupo fosfato y una molécula de colina
• Cerebrósidos: la cabeza polar consiste en el grupo fosfato formando un enlace glucosídico con una molécula de glucosa o galactosa.
• Globósidos: la cabeza polar consiste en el grupo fosfato formando un enlace glucosídico con una molécula de glucosa o galactosa, y que tiene unido varios azúcares, sin carga neta.
• Gangliósidos: la cabeza polar consiste en el grupo fosfato formando un enlace glucosídico con una molécula de glucosa o galactosa, y que tiene unido varios azúcares, con carga neta negativa por el ácido siálico.

Question 4

¿En qué formas se puede encontrar al colesterol?

Answer 4

1. Colesterol libre: aquel que se encuentra formando parte de la membranas biológicas
2. Colesterol esterificado: aquel de almacenamiento ya sea en los cuerpos lipídicos o en lipoproteínas.

Question 5

¿Qué son los plasmalógenos?

Answer 5

Son un subgrupo de fosfolípidos que se encuentran esterificados en el C1 con un alcohol alifático formando un enlace éter y un ácido graso en el C2 formando un enlace éster, y en la cabeza polar encontramos el grupo fosfato y etanolamina o colina.
Son muy abundantes en el SNC

Question 6

¿Cómo es la composición lipídica de las membranas eucariotas a grandres rasgos?

Answer 6

No todos los lípidos se encuentran en igual proprción en las membranas, y no todos forman parte de ellas. El principal fosfolípido de membrana sería la fosfatidilcolina, seguido por la fosfatidiletanolamina, fosfatidilinositol, fosfatidilserina, ácido fosfatídico y carfiolipina. También podemos encontrar esfingolípidos como esfingomielina y glicoesfingolípidos y fianlmente colesterol en animales.

Question 7

¿Los esfingolípidos se sintetizan por completo en el RE?

Answer 7

NO, comienzan su sintesis en el RE pero terminan su maduracion en las cisternas del Golgi, es decir, la cabeza polar al ser voluminosa se termina añadiendo a nivel del Golgi.

Question 8

¿Quién es la molécula precursora de todo los lípidos y esteroles?¿Cuál es la fuente de e- para los procesos de síntesis?

Answer 8

Precursor: Acetil CoA
Fuente de e-: NADPH proveniente de la ruta de las pentosas fosfato y la enzima málica.

Question 9

¿Cuál es la zona común entre la síntesis de los triacilglicéridos (TAGs) y fosfolípidos (PL)? Justifique

Answer 9

• diacilglicerol
• ácido fosfatídico o lisofosfatídico
  El DAG seria el glicerol 3P esterificado con 2 AGs, este puede ir hacia la síntesis de TAGs o por la enzima diacilglicerol kinasa ser fosforilada en el C3 y generar ácido fosfatídico el cual irá directamente hacia la formación de PL.
  El ácido fosfatídico por su parte puede transformarse en DAG por la lipina, enzima que remueve un grupo fosfato para la síntesis de los TAGs.
  Es importante que estos se encuentren en bajas cc ya que ambos pueden funcionar como segundos mensajeros en vías de señalización, y la dirección que tomen dependerá del estado energético de la célula

Question 10

¿Qué estrategias para la síntesis de lípidos de fosfolípidos conoce? Describalas brevemente

Answer 10

• ESTRATEGIA 1 = consiste en activar a la molécula de DAG con CDP, que cuando está en contacto con un alcohol se genera un ataque nucleofílico al grupo fosfato desplazando el CMP y quedando el fosfolípido formado.
• ESTRATEGIA 2 = consiste en activar a la cabeza polar que se va a incorporar con CDP, que cuando está en contacto con DAG se genera un ataque nucleofílico al grupo fosfato desplazando el CMP y quedando el fosfolípido formado.

Question 11

¿Qué PL se sintetiza preferentemente en cada vía para los distintos tipos celulares?

Answer 11

• Procariotas solo utiliza la estrategia 1 para la síntesis de PL.
• Eucariotas utiliza ambas estrategias
  CL, PI y PG con la estrategia 1
  PE, PC y PS con la esrategia 2

Question 12

¿Qué fosfolípido se sintetiza primero en las céulas procariotas?

Answer 12

Inicialmente se obtiene la fosfatidilserina, donde utiliza DAG activado con CDP, la serina libera CMP y genera el fosfolípidos.

Question 13

A partir de la fosfatidilserina ¿se pueden obtener los demás fosfolípidos de membrana?

Answer 13

Sí, aunque no todos. Por medio de una decarboxilación se puede obtener fosfatidiletanolamina.
La fosfatidiletanolamina mediante a una metil transferasa se puede obtener fosfatidil colina (esto en solo algunos organismos que posean metil transferasas)

Question 14

¿Qué fosfolípido se sintetiza primero en las céulas eucariotas? mencione estrategia 2

Answer 14

Depende del fosfolípido que se quiera sintetizar, ya que se debe activar la cabeza polar puede ser tanto fosfatidilcolina como fosfatidiletanolamina.

Síntesis de fosfatidilcolina
1. Se fosforila la colina por la enzima colina quinasa para dar fosfocolina.
2. Se activa la fosfocolina con CTP por la enzima CTP-fosfocolina citidiltransferasa y obtengo la CDP-colina .
3. Luego se reacciona con el DAG por la enzima CDP-colina colina fosfotransferasa y se genera fosfatidilcolina.

Síntesis de fosfatidiletanolamina
1. Fosforilación de la etanolamina con etanolamina quinasa
2. Activación de la fosfoetanolamina con CTP-fosfoetanolamina citidiltransferasa para dar CDP-etanolamina
3. Reacciona el CDP-etanolamina con el DAG por la 1,2-DAG etanolamina fosfotransferasa y se genera fosfatidiletanolamina.

Question 15

¿Cómo obtienen las células eucariotas fosfatidilserina?

Answer 15

La síntesis de fosfatidilserina esta dada por una familia de enzimas que son la fosfatidilserina sintasa (PSS), donde PSS1 transforma fosfatidilcolina en fosfatidilserina y PSS2 fosfatidiletanolamina en fosfatidilserina.

Question 16

¿Se puede obtener fosfatidilcolina a través de fosfatidiletanolamina?

Answer 16

Sí, por una metiltransferasa la etanolamina se metila y obtengo fosfatidilcolina

Question 17

¿Se puede obtener etanolamina a partir de fosfatidilserina?

Answer 17

Sí, por la enzima fosfatidilserina decarboxilasa se elimina CO2 y la cabeza polar ahora es etanolamina.

Question 18

¿A qué se denomina la vía de Kennedy?

Answer 18

Una vía específica por la cual se obtiene fosfatidilcolina utilizando la estrategia 2 de síntesis de fosfolípidos. Dada por:
* Colina quinasa
* CTP-fosfocolina citidiltransferasa (CCT)
* CDP-colina colina fosfotransferasa (CPT)

Question 19

Describa la funcion de la CCT en la vía de Kenndy

Answer 19

La enzima puede funcionar como un dímero, formando un homodímero de cadenas α o un homodímero de cadenas β. Va a presentar 3 dominios característicos:
* Dominio M, dominio de unión a lípidos de membrana
* Domino N-terminal, presenta una secuencia de translocación al núcleo
* Dominio C-terminal, presenta AA fosforilables.

La CCT por su dominio M se encuentra formando una especie de “tapa” sobre el dominio catalítico de la enzima, que es muy hidrofófico. Esto lo hace por la interacción de cargas positivas del dominio M con cargas negativas presentes en el C-terminal por fosforilación, esta interacción hacia que la “tapa” se encuentre cerrada sobre el dominio catalítico.
Cuando se sensan cargas negativas en la membrana, se atrae la enzima hacia ese sitio, se produce la desfosforilación de del dominio C-terminal permitiendo que las cargas positivas del dominio M interaccionen con las cargas negativas de la membrana y la “tapa” se abra exponiendo el sitio catalítico.
Cuando ya se sintetiza suficiente fosfatidilcolina, las cargas negativas disminuyen y se separa el dominio M, se vuelve a fosforilar el C-terminal y vuelve a cerrase la “tapa” para proteger el sitio catalítico hidrofóbico del medio acuoso.

Question 20

Mencione las 3 formas de regulación de la enzima CCT

Answer 20

1. Fosforilación, favorece el cierre de la tapa sobre el sitio catalítico ya que las cargas positivas del dominio M tiene más afinidad que por las cargas de la membrana.
2. Vía de PEMT, aumenta la proporción de PC a partir de PE.
3. Translocación

Question 21

¿Por qué es importante la síntesis de PC a partir PE?

Answer 21

En el hígado la fosfatidiletanolamina metiltransferasa tiene una función muy importante, siendo que es el encargo de sintetizar y formar los precursores necesarios para la bilis, la cual presenta grandes cantidades de fosfatidilcolina que actúa como emulsificadora para la digestión de grasas en el intestino. Por ello requiere de grandes cantidades de PC, de manera que la vía clásica no es suficiente y se apoya por la transformación de fosfatidiletanolamina.

Question 22

Mencione cómo se regula la ECT (CTP-fosfoetanolamina citidiltransferasa)

Answer 22

• Regulación positiva: AMPk y PKC
• Regulación negativa: Vitamina D, hormonas PTH, ácidos grasos y PPAR

Question 23

Para interconvertirse la fosfatidilserina debe perder un carboxilato en forma de CO2 y fosfatidiletanolamina ¿Por qué es esto útil para la célula?

Answer 23

La enzima no contribuye realmente a la cantidad de síntesis de PE, pero es importante en la MITOCONDRIA, donde la fosfatidilePE se sintetiza en el RE y casi todos los PL pueden ser transportados desde el RE hacia la MM excepto éste.
Encontramos la enzima fosfatidilserina decarboxilasa que en el espacio virtual que une al RE con la mitocondria, la fosfatidilcolina o fosfatidiletanolamina se transforma en fosfatidilserina por la sintasa. La fosfatidilserina puede ingresar en la mitocondria, y una vez allí, se descarboxila para dar fosfatidiletanolamina.

Question 24

¿Qué grupo prostético utiliza la PSD?

Answer 24

• Piridoxal fosfato (PLP)
• Grupo piruvoilo

Question 25

¿Por qué es importante la fosfatidiletanolamina?

Answer 25

La PE es una buena formadora de curvas en la membrana → será clave en la fusión de las membranas.

Question 26

¿Cuál es la prinicipal regulación de las PSS?

Answer 26

Estas enzimas presentan una inhibición por su producto, en la cadena de aa de la enzima hay una Arg que cuando hay suficiente PS, la carga negativa del fosfolípido interactúa con la Arg y genera la inhibición por producto.

Question 27

¿Por qué es importante que la PS se encuentre en baja proporción en la membrana que da hacia el espacio extracelular?

Answer 27

Porque le avisa a los macrofagos cuando una célula se encuentra en apoptosis, donde la fosfatidilserina se transloca hacia afuera y es reconocida por proteínas de macrofagos para la fagocitosis de la célula apoptótica.

Question 28

Mencione como se distribuye la cardiolipina a nivel al membrana mitocondrial tanto interna como externa.

Answer 28

En la mitocondria, MMI y MME, cada membrana tiene 2 hemicapas. Se descubrió que la cardiolipina se encuentra principalmente en la membranas mitocondriales que interaccionan con el citoplasma y la matriz mitocondrial, y en menor medida en la hemicapa de la MMI hacia el espacio intermembrana.

Question 29

Describa la maduración de la CL

Answer 29

La cardiolipina se sintetiza como forma inmadura donde los AGs son saturados, luego van cambiando sus AGs hacia más insaturados. Los AGs insaturados lo obtienen por la PC y PE, por enzimas que transfieren el grupo acilo.

Question 30

¿Quién es el precursor de los esfingolípidos?

Answer 30

Serina + Palmitoil CoA

Question 31

Describa la síntesis de los esfingolípidos

Answer 31

1. Se reacciona una molécula de palmitoil-CoA + Ser. La Ser se va a descarboxilar y se va a liberar el CoA → ceto-esfinganina
2. La ceto-esfinganina va a ser reducida consumiendo NADPH y el grupo ceto se transforma en un alcohol → esfinganina.
3. La esfinganina une Acil-CoA a través de la ceramida sintasa formando una unión amida → obtenemos la dihidroceramida,
4. Para completar la síntesis se reduce el enlace C-C y obtenemos un doble enlace formando la CERAMIDA.
5. Posteriormente se reacciona con la cabeza polar correspondiente a nivel del Golgi, ya sea colina (a partir de fosfatidilcolina) o azúcar (activado con UDP)

Question 32

¿Cómo se obtiene la esfingomielina una vez obtenida la ceramida?

Answer 32

La esfingomielina sintasa recibe a la PC, ingresa al sitio activo, va a dejar al grupo colina-P unido al sitio activo y libera DAG, en la salida del DAG ingresa la ceramida, se transfiere el grupo fosfocolina y se genera la esfingomielina → mecanismo de ping-pong.