1. UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SALTA
FAC. DE CS AGRARIAS Y VETERINARIAS
MATERIA: BIOQUÍMICA
AÑO 2008
DIGESTIÓN, ABSORCIÓN Y
METABOLISMO DE LIPIDOS
Farm. Pablo F. Corregidor
1

2. TEMARIO
1. DIGESTIÓN.
2. ABSORCIÓN
3. CATABOLISMO:
A. Metabolismo del glicerol.
Β. β-Oxidación de Ac. Grasos:
i. Saturados.
ii. Insaturados cis y trans.
C. Cetogénesis.
4. ANABOLISMO:
A. Biosíntesis de Ac. Grasos:
I. Saturados. (síntesis de Novo)
II. Elongación de Ac. Grasos.
III. Biosíntesis de Ac. Grasos
insaturados.
B. Biosíntesis de Eicosanoides.
C. Biosíntesis de Colesterol
2

3. DIGESTIÓN DE LIPIDOS
3

4.  No se manifiesta digestión en boca o estómago.
-Boca: amilasa salival o ptialina.
-Estómago: HCl, enzimas (pepsina)
 La digestión de lípidos ocurre en Intestino
4

5. Enzimas involucradas
ENZIMAS LOCALIZACIÓN
LIPASA Páncreas
ISOMERASA Intestino
COLESTEROLASA Páncreas
FOSFOLIPASA A2 Páncreas
5

6. O
LIPASA H2C
HC
O
O
C
CO
R
R
H2C O C R
 Cataliza la hidrólisis de TAG
O
uniones éster en los LIPASA
carbonos primarios
(α y α’) del glicerol de H2C OH O
las grasas neutras HC O C R
O
+
(Triacilgliceroles) H2C O C R
HO C R
1,2-DAG AG
O
LIPASA
H2C OH O
HC O O
C R
+
H2C OH HO C R
2-MAG AG
6

7. ISOMERASA H2C OH O
HC O C R
 Para la hidrólisis de 2-MAG
es necesaria la presencia H2C OH
de esta enzima que 2-MAG
traslada el grupo acilo de la
posición 2 (ó β) a la ISOMERASA
posición 1(ó α).
O
 Luego la hidrólisis del
monoacilglicerol (MAG) se H2C O C R
completa por acción de la
HC OH
Lipasa.
H2C OH
1-MAG
7

8. COLESTEROLASA
 Cataliza la hidrólisis de ésteres de colesterol con
ácidos grasos.
COLESTEROLASA O
O
R C OH
R C O OH
ESTER DE COLESTEROL COLESTEROL AG
8

9. FOSFOLIPASA A2
 Cataliza la hidrólisis del enlace éster que une el ácido
graso al hidroxilo del carbono 2 del glicerol en los
Glicerofosfolípidos.
 Se forma un ácido graso y lisofosfolípido
O O
O H2C O C R1 FOSFOLIPASA H2C O C R1 O
R2 C O CH O A2 HO CH O + R2 C OH
H2C O P O X H2C O P O X
O O
9

10. PAPÉL DE LA BILIS EN LA
DIGESTIÓN DE LÍPIDOS
 ÁCIDOS BILIARES: el más abundante es el ácido
cólico, en menor proporción se encuentra el ácido
quenodesoxicólico.
 Son excretados en la bilis conjugados con glicina o
taurina. Ej.: -ácido glicocólico
-ácido taurocólico
Ácido glicocólico Ácido taurocólico 10

11. FUNCIÓN DE LOS ÁCIDOS
BILIARES
 Aumentan la función de la Lipasa pancreática.
 Reducen la “Tensión Superficial” y con ello favorecen la
formación de una EMULSIÓN de las grasas.
Contribuyen a dispersar los lípidos en pequeñas
partículas y por lo tanto hay mas superficie expuesta a la
acción de la lipasa.
 Favorece la absorción de Vitaminas Liposolubles.
 Acción Colerética: estimulan la producción de bilis.
11

12. ABSORCIÓN DE LIPIDOS
12

13. ABSORCIÓN:
 Proceso mediante el cuál las
sustancias resultantes de la
digestión ingresan a la sangre
mediante a travéz de membranas
permeables (sust. de bajo PM) o
por medio de transporte selectivo.
13

14.  No es indispensable la digestión total de las
grasas neutras debido a que pueden atravesar las
membranas si se encuentran en EMULSIÓN
FINA.
 Las sustancias sin degradar totalmente (MAG)
que atraviesan las membranas son hidrolizadas
totalmente en los enterocitos.
 En las células intestinales se sintetizan
nuevamente los TAG.
 Absorción del Colesterol: se absorbe en el
intestino y luego se incorpora a los
QUILOMICRONES como tal o como ésteres con
AG. 14

15. ESTRUCTURA DE
QUILOMICRONES
La superficie es una capa de Apolipoproteínas
Fosfolípidos.
B-48
Los Triacilgliceroles secuestrados en
el interior aportan mas del 80% de
la masa.
C-III
Varias Apolipoproteínas (B-
48, C-III y C-II) atraviesan la
membrana y actúan como
señales para el metabolismo
C-II
de los Quilomicrones.
Colesterol Fosfolípidos
Triacilgliceroles y
ésteres de Colesterol.
15

16. DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LIPIDOS DE LA DIETA
8) Los AG son Oxidados como
combustible o re-esterificados
para almacenamiento.
7) Los AG entran a
la célula.
6) La
Lipoproteínlipasa
1) Las sales biliares activada por apo-C en
emulsionan las los capilares
Grasas formando convierten los TAG en
micelas. AG y Glicerol.
5) Los
2) Lipasas intestinales QUILOMICRONES
degradan los viajan por el Sistema
Triglicéridos Linfático y el Torrente
sanguíneo hacia los
3) Los Ácidos Grasos y otros Tejidos.
productos de la digestión
son tomados por la 4) Los TAG son incorporados con
mucosa intestinal y colesterol y Apolipoproteínas en los
convertidos en TAG. QUILOMICRONES. 16

17. Transporte de Lípidos en la sangre
Son usadas 4 tipos de LIPOPROTEINAS para
transportar lípidos en la sangre:
 Quilomicrones
 Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL)
 Lipoproteínas de baja densidad (LDL)
 Lipoproteínas de alta densidad (HDL)
Están compuestas de diferentes lípidos.
17

18. 18

19. METABOLISMO DE LAS
GRASAS
19

20.  Los TAG deben ser hidrolizados
antes de su utilización por los tejidos
mediante LIPASAS intracelulares.
 Los productos formados (glicerol y
ácidos grasos) se liberan a la sangre.
 El glicerol del plasma es tomado por
las células que pueden utilizarlo.
 Los ácidos grasos son oxidados en
los tejidos.
20

21. Metabolismo del Glicerol
1) ACTIVACIÓN:
Solo ocurre en tejidos que tienen la enzima
Gliceroquinasa:
Hígado, riñón, intestino y glándula mamaria lactante.
H2C OH H2C OH
GLICEROQUINASA
HC OH H C OH O
++
Mg -
H2C OH ATP H2C O P O
ADP
GLICEROL GLICEROL-3-P O
21

22. Metabolismo del Glicerol
2) Luego es transformado en Dihidroxiacetona Fosfato.
H 2C OH GLICEROLFOSFATO H2C OH
DESHIDROGENASA
HC OH O C O O
- H2C O P O-
H2C O P O NAD+ NADH + H+
O O
GLICEROL-3-FOSFATO DIHIDROXIACETONA
FOSFATO
22

23. Metabolismo del Glicerol
3) Formación de Gliceraldehído-3-Fosfato.
H
H2C OH C O
FOSFOTRIOSA
ISOMERASA
C O O HC OH O
H2C O P O- H2C O P O-
O O
DIHIDROXIACETONA GLICERALDEHÍDO
FOSFATO 3-FOSFATO
23

24. Metabolismo del Glicerol
 La posibilidad del glicerol de
formar intermediarios de la
Glucólisis ofrece un camino para
su degradación total.
 Contribuye con el 5% de la energía
proveniente de los TAG (el 95%
restante proviene de los ácidos
grasos)
24

25. CATABOLISMO DE LOS
ÁCIDOS GRASOS
25

26. β-Oxidación de Ácidos Grasos
 Ocurre en tejidos como: Hígado, músculo
esquelético, corazón, riñón, tej. Adiposo,
etc.
 Comprende la oxidación del carbono β del
ácido graso.
 Ocurre en las MITOCONDRIAS.
 Antes debe ocurrir:
1. Activación del ácido graso (requiere energía
en forma de ATP)
2. Transporte al interior de la mitocondria
26

27. 1) Activación del ácido graso
O
 Ocurre en el Citosol. R CH2 CH2 C OH
 La reacción es +
catalizada por la
TIOQUINASA. CoA SH
 El pirofosfato es ATP
hidrolizado por una
PIROFOSFATASA TIOQUINASA Mg++
(esto hace que la Pirofosfatasa
reacción sea AMP + PPi 2 Pi
irreversible)
O
R CH2 CH2 C S CoA
Acil CoA
27

28. 2) Transporte de Acil-CoA al interior de la
mitocondria.
28

29. β- Oxidación de Ac. Grasos
29

30. Después de la activación, los ésteres de ac.
Grasos con CoA entran a la mitocondria para
ser procesados.
β-Oxidación
 Los ácidos grasos son procesados por las
mismas 5 etapas cíclicas.
 Se remueven 2 carbonos por ciclo
 Se produce una molécula de Acetil-CoA en
cada ciclo.
 El acetil-CoA producido entra en el ciclo de
Krebs para producir energía.
30

31. ¿Porqué se llama β-Oxidación?
En este proceso el carbono β del ác. Graso se
oxida a una cetona y luego a un tioéster.
31

32. Acil-CoA del paso
de activación
Se obtienen 5ATP por ciclo de β-Oxidación
32

33. 33

34. INTERRELACION CON
EL CICLO DE KREBS
•Los acetilos formados en la β-
OXIDACIÓN ingresan al CICLO
DE KREBS para su oxidación
total a CO2.
•Los NADH y FADH2 producidos
en el CICLO DE KREBS forman
ATP en la mitocondria
(FOSFORILACIÓN
OXIDATIVA)
34

35. •En cada ciclo se pierden 2 átomos de C en forma de Acetil-
CoA.
•Para degradar completamente un ac. Graso de 16 C hacen
faltan 7 ciclos de β-Oxidación.
Nº de ciclos = (nº de C) – 1
2
•En cada ciclo se produce 1 molécula de FADH2 y otra de
NADH:
FADH2= 2ATP
NADH= 3ATP
35

36. Balance neto de Energía
Ácido Caprilico Ácido Palmítico
(8 carbonos) (16 carbonos)
Uniones Uniones
~P ~P
Cantidad de ciclos 3 7
Consumo para activación inicial -2 -2
ATP producidos en la β- +15 +35
Oxidación (5/ ciclo)
ATP producidos en Ciclo de +48 +96
Krebs (12/ acetil CoA)
ATP Totales 61 129
36

37. 37

38. Formación de Cuerpos Cetónicos
(Cetogénesis)
 Después de la degradación de los ac. Grasos, el Acetil-CoA es
oxidado en el Ciclo de Krebs.
 Para esto es necesaria la presencia de oxalacetato (1er
intermediario del ciclo de Krebs). Si la cantidad de este es
insuficiente, las unidades de acetil-CoA son utilizadas
mediante una vía alternativa en la que se producen “Cuerpos
Cetónicos”
 Estos compuestos se forman principalmente en el hígado, a
partir de acetil-CoA mediante una serie de etapas.
O O O OH O
H3C C CH3 H3C C CH2 C O- H3C CH CH2 C O-
acetona acetoacetato 3-OH-butirato
38

39. CETOGENESIS
Ocurre en HÍGADO
1. El 1er paso es la inversa
de la última etapa de la β-
oxidación.
2. El acetoacetatil-CoA se
condensa con otro acetil-
CoA para dar HMG-CoA.
3. El HMG-CoA se rompe
formando acetoacetato y
Ac-CoA.
4. El Acetoacetato puede
originar los otros cuerpos
cetónicos. 39

40. Utilización de los cuerpos cetónicos
 El Hígado es el principal productor ya que posee todas
las enzimas necesarias. Es incapaz de usarlos como
combustible.
 Los órganos que los usan son: cerebro, músculo
esquelético, corazón y otros.
 Solo se usan como fuente de energía en situaciones
metabólicas especiales. Ej: Diabetes, ayuno prolongado.
 El aumento de estos provoca Acidosis Metabólica.
40

41. UTILIZACIÓN DE LOS
CUERPOS CETÓNICOS
Ocurre en tejidos EXTRAHEPÁTICOS
 Los tejidos extrahepáticos
utilizan cuerpos cetónicos
como fuente de energía.
 El acetil CoA adentro de la
célula, ingresa al ciclo de
Krebs para obtener energía.
41

42. Formación y exportación de cuerpos
cetónicos (hígado)
Gotas de lípidos
Hepatocito
Los cuerpos cetónicos se forman
y exportan desde el Hígado.
Acetoacetato y β-
hidroxibutirato
exportados como En condiciones energéticamente
energía para:
corazón, músculo, desfavorables, el oxalacetato se
riñón y cerebro.
deriva hacia la Gluconeogénesis,
para liberar glucosa a la sangre.
Glucosa exportada
El ciclo de Krebs trabaja muy
como combustible lentamente en el Hígado.
para cerebro y
otros tejidos.
42

43. BIOSINTESIS DE ÁCIDOS GRASOS
43

44.  Cuando la ingesta supera las necesidades energéticas,
el exceso se almacena como reserva en forma de
grasas.
 Los restos de acetil-CoA provenientes de la β-oxidación
y de la degradación de glucosa o de las cadenas
carbonadas de algunos aa, pueden utilizarse para
sintetizar nuevos ac. Grasos.
 Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados
como grasa de depósito.
 La síntesis de ac. Grasos de hasta 16 C ocurre en el
citoplasma y se conoce como SINTESIS DE NOVO.
 La elongación de ac. Grasos preexistentes se realiza en
las mitocondrias.
44

45. SINTESIS DEDENOVO
(SINTESIS CITOPLASMÁTICA AC. GRASOS)
 Los ac. grasos se sintetizan en el citosol a
partir de acetil-CoA que se produce en la
mitocondria por lo tanto es necesario que
estos últimos sean transportados afuera de
las mitocondrias.
 La membrana mitocondrial interna es
impermeable a acetil-CoA.
 La manera en que salen es como citrato
mediante un transportador de tricarboxilatos.
 Se usa NADPH como fuente de H para las
reducciones.
45

46. SALIDA DE ACETILOS DE
LA MITOCONDRIA AL CITOSOL
46

47. Etapas de la Síntesis de Ac. Grasos
Comprende:
1. Formación de malonil-CoA.
2. Reacciones catalizadas por el
complejo multienzimático de la
Ácido graso sintetasa.
47

48. 1)Formación de malonil-CoA
 Es una carboxilación que requiere HCO3- como fuente de
CO2.
 Cataliza: acetil-CoA carboxilasa que usa biotina (vit B7)
como coenzima.
 Es el principal sitio de regulación de la síntesis de ac.
Grasos.
O COO- O
acetil-CoA
carboxilasa
H3C C S CoA + CO2 H2C C S CoA
acetil-CoA ATP ADP + Pi malonil-CoA
48

49. 2)Reacciones de la acido graso sintetasa
 Cataliza la síntesis de ac. Grasos de hasta 16 C.
 Formada por 2 subunidades, cada una con 3
dominios:
 Dominio 1: ingreso de sustratos y unidad de
condensación. Contiene 3 enzimas:
• Acetil transferasa (AT)
• Malonil transferasa (MT)
• Enzima condensante (KS) con resto de Cys.
• Dominio 2: unidad de reducción. Contiene 3 enzimas:
• Cetoacil reductasa (KR)
• Hidroxiacil deshidratasa (HD)
• Enoil reductasa (ER)
• Posee la porción transportadora de acilos ACP.
Una subunidad de Acido
• Dominio 3: liberación de ácidos grasos. Posee la
Graso Sintetasa. enzima:
• Deacilasa.
49

50. 1)Transferencia de acetato.
Una molécula de acetil-CoA
ingresa y la acetil transferasa
(AT) transfiere el resto acetilo
al sitio activo de la enzima
condensante (KS).
50

51. 2)Transferencia de malonilo.
El malonil-CoA
formado ingresa y se
une al residuo de
Fosfopanteteína de la
Proteína Transportadora
de Acilos (ACP) por
acción de la malonil
transferasa (MT).
51

52. 3)Condensación de acetilo con
malonilo
•El carboxilo libre del
malonilo se separa
como CO2.
•Se produce la unión de
acetilo y malonilo
catalizada por la enzima
condensante (KS) para
formar ceto-acil ACP.
•Se libera el acetilo de
la enzima condensante.
52

53. 4) Primera reducción( reducción del grupo
ceto)
El ceto-acil ACP
formado se reduce
a hidroxi-acil
ACP por acción
de la ceto-acil
reductasa (KR).
53

54. 5)Deshidratación
Se pierde una
molécula de agua,
reacción catalizada
por la hidroxi acil
deshidratasa (HD).
54

55. 6)Segunda reducción
(Saturación del enlace C-C)
El compuesto insaturado es
hidrogenado por acción de la
enoil reductasa (ER).
55

56. La cadena en elongación
unida al grupo Translocación
fosfopanteteína de la ACP es
translocada al residuo de
cisteína de la enzima
condensante (KS).
El grupo fosfopanteteína
queda libre para la unión a
malonilo comenzando un
nuevo ciclo.
El ciclo se repite hasta llegar
a ac. Grasos de 16 C.
Los H necesarios para las
reducciones provienen de
NADPH que se obtiene en la
vía de las pentosas y en
menor cantidad por la
enzima málica que convierte
el piruvato en malato para
su salida al citosol
(transporte de acetilos) 56

57. RESUMEN: Pasos de la
biosíntesis de Ac. Grasos.
57

58. VER
 Degradación de ácidos grasos insaturados.
 Elongación de ácidos grasos.
 Biosíntesis de ácidos grasos insaturados:
 Mono insaturados.
 Poli insaturados.
BIBLIOGRAFÍA:
• Principios de Bioquímica - Lehninger
58

59. FIN PARTE 1
59

60. Biosíntesis de eicosanoides
Eicosanoides: son ac. Grasos
poliinsaturados de 20 C.
Derivan del ácido araquidónico
60

61. Prostaglandinas
 Química: son hidroxiácidos y tienen un anillo ciclopentano.
 Denominación: PG(A-I)nº
 Ej: PGE y PGF
2 2α
 Localización: se producen en todas las células, excepto GR.
 Función: tienen una potente actividad, en general producen
contracción de músc. liso de útero y TGI e inhiben la secreción de HCl
en estómago.
O HO
COOH COOH
HO HO
OH PGE2 OH PGF2
61

62. Tromboxanos
 Química: poseen un anillo hexagonal.
 Denominación: ej: TXA2
 Localización: se sintetizan en plaquetas.
 Función: agregante de plaquetas (trombos),
vasoconstrictores.
COOH
O
O
TXA2
OH
62

63. Leucotrienos
 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
COOH
LTC4
OH 63

64. Biosíntesis de eicosanoides
2HC O Ac. Graso
HC O Ac. Araquidonico
H2C O PO3 Colina
PLA2
COOH
Ac. Araquidónico
CICLOOXIGENASA LIPOOXIGENASA
AINES
O
COOH
LEUCOTRIENOS
O
OOH PGG2
PGH2 TXA2
PGI2
PGE2 TROMBOXANOS
PGA2 64
PGF2α
PROSTAGLANDINAS

65. Metabolismo del Colesterol
65

66. BIOSINTESIS DE COLESTEROL
La estructura de 27 C se obtiene a
partir de moléculas de acetil-CoA.
Se condensan moléculas de acetil-CoA
para obtener ISOPRENOS activados.
Los C negros derivan del grupo metilo
del acetato.
Los C rojos derivan del carboxilo del
acetato.
66

67. ETAPAS INICIALES
 Hasta la formación de 3-OH-3-
Estatinas
metil-glutaril CoA NO ESTÁ
COMPROMETIDA A LA
SÍNTESIS DE
COLESTEROL(similar a la
cetogénesis)
 La reducción para formar
MEVALONATO es la etapa
crítica que compromete a la
formación de colesterol.
 Como todas las biosíntesis,
consume NADPH.
67

68. FORMACIÓN DE
ISOPRENOIDES
ACTIVADOS
 A partir de
MEVALONATO se
pueden obtener los
ISOPRENOS
ACTIVADOS, estos
pasos implican gasto de
ATP.
 Los ISOPRENOS se
obtienen por reacciones
CABEZA-COLA.
68

69. CONDENSACIÓN DE LOS ISOPRENOS ACTIVADOS
 Los isoprenos
activados reaccionan
entre sí para formar
ISOPRENOIDES de
 10 C: GERANIL-PP
 15 C: FARNESIL-PP
69

70. OBTENCIÓN DE
ESCUALENO
2 moléculas de
FARNESIL-PP se
condensan para
formar una de 30 C:
ESCUALENO que se
asimila a la estructura
abierta del
COLESTEROL.
70

71. CICLIZACIÓN DEL
ESCUALENO
 El ESCUALENO
se cicliza para
formar
COLESTEROL Plantas
Hongos
en una serie de Animales
etapas que
involucra otros
esteroles como
intermediarios.
 Los vegetales no
sintetizan
colesterol
71

72. LAS CÉLULAS TAMBIÉN OBTIENEN SU COLESTEROL MEDIANTE ENDOCITOSIS
DE LIPOPROTEÍNAS DE BAJA DENSIDAD MEDIADA POR EL RECEPTOR DE LDL.
72

73. El colesterol se puede esterificar con ácidos grasos.
73

74. FIN
74