bq metabolismo de lipidos (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 1º curso
Asignatura Bioquímica
Año del apunte 2014
Páginas 6
Fecha de subida 06/11/2014
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1 Tema XIV: Metabolismo de lípidos Es una vía muy importante que permite obtener energía, por ejemplo el corazón de los mamíferos recibe el 80% de su energía por esta vía. Los triacilgliceridos están formados por moléculas altamente reducidas que son capaces de almacenar mucha energía. Son insolubles en agua, por eso se pueden acumular en gran cantidad y esto es interesante para mantener la osmolaridad del citosol. Son químicamente inertes, tienen que activarse mediante CoA para poder entrar en las vías. A la hora de transportarse necesitan ser acompañadas por lipoproteínas porque son liposolubles.
Los vertebrados, la mayor parte de su energía la obtienen de grasas que obtienen de la dieta, teóricamente el 30% de la dieta tiene que ser ácidos grasos. También se pueden almacenar y para poder obtener energía de ellos posteriormente. Además pueden tener otro origen: cuando hay exceso de carbohidratos en el hígado se pueden sintetizar lípidos. Los animales que hibernan obtienen su energía de los ácidos grasos, sin embargo las plantas no tienen prácticamente. Más del 50% de la energía del musculo esquelético se obtiene de los ácidos grasos.
Hemos visto que tenemos tres fuentes de ácidos grasos. A través de la dieta ingerimos grasas que tienen que ser emulsionados. Las sales biliares se sintetizan a partir del colesterol y son los encargados de emulzionarlos.
En el intestino primo que ingieren por lipasas intestinales que degradan los triacilgliceridos. Los ácidos grasos pueden entonces atravesar las células (los triacilgliceridos no pueden atravesar las membranas) y una vez dentro pueden volver a formarse. Los ácidos grasos libres pueden atravesar la membrana de la mucosa intestinal y unirse a triacilgliceridos, y también a colesterol y a lipoproteínas para formar quilimicrones.
2 Una vez los quilomicrones se van por el sistema linfático pueden llegar a los capilares, donde las proteínas específicas de los quilomicrones activan lipasas que vuelven a cortar los triacilgliceridos en glicerol y ácidos grasos para que puedan atravesar la membrana de las células de los tejidos donde se necesita obtener energía.
Otra fuente es a partir de la movilización de los ácidos grasos almacenados en el tejido adiposo.
Los lípidos forman parte de gotas lipídicas del adipocito, en el centro de las gotas están los lípidos más apolares y en la periferia los más polares, pero siempre están rodeados de peliripina que hacen que la gota lipídica sea inerte. Cuando hace falta movilizar los ácidos grasos, la adrenalina o el glucagón llegan al adipocito mediante el receptor de tipo serpentina, a través de una proteína G activan la adenilato ciclasa la cual activa PKA dependiente de AMPc. Esta tiene dos funciones: fosforilar la perilipina y fosforilar una lipasa sensible a hormona. Cuando la perilipina se fosforila se abre y ya no recubre la gota lipídica. La lipasa sensitiva a hormona fosforilada rompe los triacilgliceridos para que los ácidos grasos salgan de la célula, una vez fuera se unen a la albumina sérica para llegar a los tejidos, que por beta oxidación darán energía a los tejidos que lo necesiten. El glicerol no es una molécula tan reducida y es muy pequeña, también se degrada pero se obtiene menos energía.
Los ácidos grasos una vez llegan a la célula tienen que entrar en la beta oxidación, que tiene lugar en las mitocondrias. Los ácidos grasos son inertes, tienen que activarse, por eso se unen a CoA. La enzima que regula la vía es la ácido graso-CoA sintetasa. Esta reacción necesita ATP, es favorable porque se rompen dos enlaces ricos en energía del ATP. Los ácidos grasos de menos de dos átomos de carbono pueden entrar directamente a la vía, los otros necesitan la lanzadera de carmitina.
3 Lanzadora de carmitina Los ácidos grasos tienen que activarse para degradarse, la reacción la hemos visto anteriormente. La enzima que cataliza esta primera reacción se encuentra en la membrana mitocondrial de cara al citosol. Consiste en la unión del CoA a la molécula mientras se rompen dos enlaces de fosfato por el gasto de ATP, obteniendo energía y acetil-CoA. Este compuesto no puede entrar de manera pasiva a la mitocondria, tiene que hacerlo mediante la lanzadora de carmitina. La carmitina no forma parte de las proteínas aunque tiene un C carboxílico y un amino y es la encargada de unir el ácido graso. La reacción de unión de la carmitina con el ácido graso esta catalizada por la enzima carmitina acil transferasa, de la cual hay dos enzimas: la primera se sitúa en la membrana externa de la mitocondria y la segunda en la membrana interna.
La carmitina se une al acil formando un acil carmitina que atraviesa la primera membrana de la mitocondria por permeabilidad pero para llegar a la matriz mitocondrial necesita la lanzadora de carmitina de la membrana interna. De esta manera se transportan grupos acil dentro de la mitocondria. El ácido graso tras unirse a la carmitina pierde el CoA en el citosol, que podrá servir posteriormente en otras reacciones que tengan lugar en el citosol, especialmente biosintéticas. Mientras el acil carmitina que llega a la matriz, gracias a la carmitina acil transferasa de la membrana interna se libera el acil de la carmitina y se une de nuevo a una molécula de CoA, quedando acil-CoA. La entrada de ácidos grasos a través de la mitocondria es el paso limitante de la beta oxidación de ácidos grasos. En algunos anuncios de internet venden carmitina como fármaco para adelgazar, porque se supone que la incorporaran en la membrana mitocondrial y quemar mucha más grasa. Es totalmente falso porque no se tiene porque incorporar a la mitocondria.
4 Etapas de la beta oxidación La beta oxidación lo que hace es romper el ácido graso en forma de acetil (dos átomos de carbono) que podrá entrar en el ciclo de Krebs para oxidarse. El poder reductor que se obtenga podrá ir a la cadena de transporte de electrones para generar energía. Como ejemplo cogemos el ácido palmítico (16), por lo que al final de la beta oxidación obtendremos 8 acetil-CoA que pasara a la cadena de transporte de electrones.
Para que el ácido palmítico se rompa tiene que hacer 7 beta oxidaciones.
Tenemos representado el ácido palmítico activado en el carbono carboxílico con CoA. El carbono alfa y el beta son los que más participan. El primer paso es una oxidación, catalizada por el acil-CoA deshidrogenasa, unida a la membrana interna de la mitocondria, los dos hidrógenos que salen son los del carbono alfa y beta. En esto obtenemos 1FADH.
Después tenemos una hidratación que incorpora un hidrogeno en el carbono alfa y un hidroxilo en el carbono beta.
A continuación hay otra oxidación del carbono beta y la obtención de poder reductor en NADH. El carbono beta que antes tenía un carbono hidroxilo ahora tiene una cetona, por eso se llama beta oxidación. La tiolasa rompe un enlace covalente entre el carbono alfa y el beta, el acetato sale por un lado y el ácido graso que queda tiene dos átomos de carbono menos. La tiolasa además añade un CoA al ácido graso de manera que este activado de nuevo.
5 Rendimiento de la beta oxidación La primera reacción antes de poder atravesar la membrana mitocondrial a través de la lanzadera de carmitina gastamos 2 ATP, por eso la reacción global es de 106 ATP. La oxidación completa de la glucolisis era de 32 ATP, por lo que la oxidación completa de un ácido graso es más energética que la de una glucosa.
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