Catabolismo De Lipidos

UNFV / FIIS

MICROBIOLOGIA I

Catabolismo de Lípidos

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

ESTRATEGIAS DEL METABOLISMO ENERGETICO Glucosa

Glucogeno Hexoquinasa

Glucosa 6 fosfatasa

Glucogeno sintasa

Triacilgliceroles

Glucogeno fosforilasa

Sintesis de triacilglicerol

Triacilglicerol tipasa “sensible a hormonas”

Glucogeno 6 fosfato Acidos grasos

Glucosis Via de las pentosas fosfato

Gluconeo genesis

Síntesis de ácido graso

ATP

ATP Fosfoenol piruvato

NAPDH

Piruvato quinasa

NADPH

Piruvato Piruvato deshidro genasa

Lactato Lactato deshidrogenasa

Piruvato carboxilasa

Acetil - CoA Fosfoenol piruvalo carboxiquinasa

Aminoacidos glucogenicos

Cuerpos cetónicos Aminoácidos cetogenicos

Oxalacetato

Ciclo del Acido citrico

NAPDH + FADH2 Fosforilación oxidante

MICROBIOLOGIA I

β oxidación

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos BIOSINTESIS DE ÁCIDOS GRASOS CO2- O

O

=

=

CH3 – C – SCoA + H – SACP Acetil CoA 1 Acetil CoA – ACP H – SCoA transacilasa O

CH3 – C – SCoA + H – SACP Malonil CoA H – SCoA

2b

Malonil CoA – ACP transacilasa =

=

CO2- O

CH3 – C – SACP Acetil-ACP

CH2 – C – SACP Malonil ACP

H–S–E 2a H – SACP β – Cetoacil – ACP sintasa (enzima condensante)

O =

CH3 – C – S – E 3 CO2 + H – S – E O

O =

=

CH3 – C – CH2 – C – SACP Acetoacetil-ACP H+ + NADPH β – Cetoacil – ACP reductasa

4 NADP+ OH

O =

CH3 – C – CH2 – C – SACP H α – β – Hidroxibutiril - ACP 5 H 2O O

H

=

CH3 – C = C – C – SACP H α – β – trans - Butenoil - ACP H+ + NADPH Enoil – ACP reductasa

6 NADP+

O =

CH3 – CH2 – CH2 – C – SACP Butiril - ACP >>>>>>

Reacciones 2 – 6 se reciclan seis veces mas O =

CH3 CH2 – (CH2)13 – C – SACP Palmitoil - ACP 7 H 2O Palmitoil tioesterasa O =

CH3 CH2 –

(CH2)13 – C – O- + H - SACP

Palmitato

MICROBIOLOGIA I

Secuencia de reacción en la biosintesis de ácidos grasos. Al formar palmitato, se repite la ruta siete ciclos, en cada uno de ellos se alarga en C2 y continua con una etapa final de hidrólisis.

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

BIOSINTESIS DE LOS ÁCIDOS GRASOS

CH3 COO C=O CH C=0

CH2 CH2 C=O C=O

HSCoA

S

S CO2

COO

CyS

CH3

pant 3

pant 2

C=O

S

S

SH

CyS

pant

CH3

S

HC-OH

NADPH + H+

COSCoA

CH3

HS CyS

pant

pant

CyS

S

S

NADP

CH2 C=O

CyS S

4

C=O

HS

S

CyS

pant

CH2 C=O pant

CH2 pant

CyS

S

CyS

SH

C=O NSCoA CH

3

S

HS

COSCoA

C=O

CyS

pant

=

SH

HC

CH3

CH3

HC HS

CyS

HS

SH

CH CH (CH2) 13

CH

C=O

(CH2)13

H2O HS

S

CyS

pant

COOH Palmitato

pant

CyS

S

SH

CH3 CH2

CH2

CH2

CH2

C=O

C=O S

SH

CyS

pant

C=O (CH2)13 CH CH

7 Las Reacciones 2.7 se repiten seis veces màs

pant

CyS

HS

S C=O

SH

S

CyS

pant

S

SH

CyS

S

SH

C=O CH2 CH2

CH2 CH2

CH3

CH HC 6

CH3

NADPH + H+

pant

CH2

MICROBIOLOGIA I

CyS

C=O CH3

pant

pant

=

CH 9

C=O S

CyS pant

H2O CH

HC-OH

1 HS

5

CH2

NADP+

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

H2C

OH Glicerol 3 - fosfato

HO

C

H

CH2OPO32O

= R1

C

Ac. Transferasa I

SCoA CoA

O α - Lisofosfatidato

=

H2C

O

C

H

HO

C

R1 (acido α – Lisofosfatidato)

CH2OPO32O

=

Ac. Transferasa II

R2

C

SCoA CoA

O

=

O

= C

R2

H2C

O

C

H

O

C

R1

Fosfatidato Acido Fosfatidato

CH2OPO32H2O Acido fosfatidico Pi O

=

O

= R2

C

O

H 2C

O

C

H

C

R1

(1,2 diacil-sn-glicerol)

CH2OH

Triacilgliceroles

MICROBIOLOGIA I

Diacilglicerol

Fosfolipidos

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

HIDROLISIS PL 2 (A2)

TL o

H

PL1(A1)

O

=

O

H

C

O

C

H2O

= R2

C

R1

O

C

H

H

C

O

Diglicérido o lisofosfolípido R3

H

Triglicerido o fosfolípido

(dependiendo de R0)

Reacciones hidrolíticas primarias de triglicéridos y fosfolípidos. Enzimas: PL1 y PL2, fosfolipasas; TL, trigliceril lipasa

MICROBIOLOGIA I

+

Acido Graso Libre (AGL)

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

a) GLICEROL

H2C -- O

Acido graso

HC -- O

Acido graso

H2C -- O

Acido graso Lipasa

b) Fosfolipasa B Acido graso

H2C -- O

Fosfolipasa A HC -- O

Acido graso Fosfolipasa C

H2C -- O

O

= P

O

(X) Fosfolipasa D

a) Accion de la lipasa sobre un triglicerido b) Accion de la fosfolipasa sobre un fosfolipido

MICROBIOLOGIA I

OH

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

AGL SANGRE

Carbohidratos

LMBO

AGL

Acetil-CoA

HIGADO Esterificacion

-

Acetil-CoA

ACETIL-CoA CARBOXILASA

Acilgliceroles

+ -

Insulina

Glucagon

Malonil-CoA Lipogenesis

CARNITINPALMITOIL TRANSFERASA

Me Mi

Palmitato Acetil-CoA β - Oxidacion

Mitocondria

Acetil-CoA

Cetogenesis

Cuerpos cetonicos

MICROBIOLOGIA I

CO2

toc

on

nb

d ri

al

ra n

a

int e rn

a

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

BIOXIDACION DE LOS ÁCIDOS GRASOS

O =

ACIDO GRASO (AGL)

R

CH2

CH2

C

OH

CoA.SH

ATP

TIOCINASA

AMP + PPI

1

O R

(β) CH2

=

ACIDO – CoA (ACIDO GRASO ACTIVO)

(α) CH2

CoA

C ~S

FP (Flavoproteina) 2~

ACIL-CoA DESHIDROGENASA

P

FP H2

H 2O CADENA RESPIRATORIA

O (β) CH2

R

(α) = CH2

ENOIL HIDRASA

=

(TRANS) ACIDO α,β – INSATURADO - CoA

2

CoA

C ~S

H2O

3

O

OH

=

α(+),β – HIDROXIACIDO - CoA

R

CH

CH2

C ~β

CoA

NAD+ β – HIDROXIACIL CoA DESHIDROGENASA

TIOLASA (β–CETOTIOLASA)

H 2O

O =

C

4

CADENA RESPIRATORIA

=

R

P

NADH + H

O β – CETOACILO - CoA

3~

CH2

C ~S

CoA

CoA.SH 5

O

O =

=

R

C~S ACILO CoA

CoA + CH3

CoA

C ~S

ACETIL - CoA CICLO DEL ACIDO CITRICO

2CO2

MICROBIOLOGIA I

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos DIAGRAMA GENERAL DE LA β - OXIDACION

Presione sobre el boton correspondiente a cada paso para obtener una descripcion detallada del mismo

H

C

C

H

H

O =

H Acetil CoA

R

C ~S

CoA

FAD FADH2 H

=

Acetil CoA, β – insaturado

O

R

C = C

C ~S

CoA

H H2O

H

C

C

H

H

O =

OH β – hidroxil acil CoA

R

C ~S

CoA

NAD+ NADH + H OH R

O =

=

β – ceto acil CoA

H

C

C

H

H

C ~S

CoA SH

O

O

=

=

R

C ~S

Acetil CoA

MICROBIOLOGIA I

CoA + H3C

C ~S

CoA Acetil CoA

CoA

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

CARBOHIDRATOS

NADH

Acetil - CoA + H 2O

+

H+

NAD+

CoA

Oxalacetato Acetil - CoA + H2O

CoA

Citrato

malato Citrato

Sintetasa Glioxilato Fumarato

Aconitasa

Isocitrato

Isocitato liasa Succinato

Succini - CoA

α-cetoglutarato

Ciclo del glioxilato. En líneas punteadas las etapas que faltarían para completar el ciclo del ácido cítrico

MICROBIOLOGIA I

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

Oxalacetato

sucrosa

Citrato

Isocitrato Oxalacetato

CO2

α - Cetoglutarato

Malato

CO2 Fumarato Succinato Citrato Mitocondria Ácidos grasos

Isocitrato Oxalacetato

Acetil-CoA

Acetil-CoA

Succinato

Destino de acetil -CoA proveniente de B-oxidación en los glioxisomas Malato

Glioxilato

Glioxisoma

MICROBIOLOGIA I

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

COMPONENTES Y SOLUBILIDAD DE FOSFOLIPIDOS

MICROBIOLOGIA I

Fosfolipidos

Componentes obtenidos por hidrólisis

Caracteristicas de solubilidad

Lecitinas

Acidosgrasos, glicerol, colina, acido fosforico

Soluble en eter, alcohol, insoluble en acetona

Cefalinas

Acidosgrasos, glicerol, etanolamina, serina, acido fosforico

Plasmalogenos

Aldehidos grasos, glicerol, etanolamina, colina, acido fosforico

Soluble en solventes lipidos

Fosfoinositidos

Acidosgrasos, glicerol, inositol fosfato

Soluble en solventes lipidos

Fosfoesfingosidos

Acidosgrasos, esfingosina, colina, acido fosforico

Lo mismo que la lecitina excepto que es insolubleen alcohol a 60ºC

Insoluble en acetona, eter frio, alcohol frio; soluble en eter caliente, CHCL3. Piridina Hac

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

Principales vías metabolicas del colesterol

Escualeno

Lanosterol

Luz solar

7 – de hidrocolesterol

Vitamina D3

Ácidos biliares

Colesterol

Esteroles fecales (coprostanol, colestanol)

Progesterona

Testosterona

Corticosteron

MICROBIOLOGIA I

Estrona

Aldosterona

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

Oxidacion del acido graso

Biosintesis del acido graso Bajo regulacion a largo plazo

Hepatocito (celula hepatica)

Inhibido por fosforilacion dep. de AMPc

mitocondria

citrato Acetil-CoA Activado por fosforilacion indep. De AMPc

Cuerpos cetonicos

Ciclo del acido citrico

Acetil CoA carboxilasa

Cuerpos cetonicos

citrato

Malonil-CoA Acido graso sintasa

Acetil-CoA

Palmitato Acil graso-CoA Palmitato Estearato

RE liso

Acil graso-CoA Oleato Acido graso Triacilglicerol

Transporte de acido graso

Transporte del triacilglicerol Lipoproteina de muy baja densidad (VLDL)

Almacenamiento de grasa0

Complejo albumina acido graso

a ein rot p a o Lip lipas

Liberacion del acido graso desde el adipocito a la corriente sanguinea

Acido graso libre

Lipasa sensible a hormona

Triacilglicerol

Adipocito

MICROBIOLOGIA I

Activado por fosforilacion dependiendo de AMPc

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

NH Esfingosina

HO

Esfingomielina =O

OH =O

Acido Graso

NH

HN

Ceramida (CER) OH

HO

CDP Colina

CMP O

HO

Acido Fosforico(-) CDP - Gal

UDP

HN

OH

HO Gal - CER

Estructura similar a la del cerebrósido pero con un azucar completo

Galactosa Ceramida

Cerebrosido

MICROBIOLOGIA I

Gangliósido

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

VIAS DE LA CETOGENESIS AGL ATP CoA

TIOCINASA

ACILO - CoA

ACETIL CoA

ESTERIFICACION

FOSFOLIPIDOS TRIGLICERIDO

β OXIDACION

(+) β – HIDROXIBUTIRIL - CoA NAD+ (+) β – HIDROXIBUTIRIL – CoA DESHIDROGENASA NADH + H+ D ACILASA H2O

ACETOACETIL - CoA TIOLASA

CoA

ACETIL CoA ALMACEN

CoA

HMG – CoA SINTETASA β – HIDROXI – β – METIL GLUTARIL – CoA (HMG – CoA)

H2O CoA

CICLO DEL ACIDO CITRICO

ENZIMA DESDOBLANTE DE LA HMG - CoA

ACETIL - CoA

ACETOACETATO

2CO2

(-) β – HIDROXIBUTIRATO DESHIDROGENASA

NADH + H+ NAD+

(-) β – HIDROXIBUTIRATO

MICROBIOLOGIA I

UNFV / FIIS

Catabolismo de Lípidos

Formación de Cuerpos Cetónicos a traves de la producción intermedia de HMG – CoA

O

=

=

O =

O

CH3 – C – CH2 – C – S - CoA

CH3 – C – S – CoA

H 2O

Acetoacetil - CoA

Acetil - CoA

CoA – SH

HMG – CoA SINTETASA

OH

O =

CH3 – C – CH2 – C – S - CoA CH2 – CCOH β – Hidroxi – β Metil Glutaril – CoA (HMG – CoA) HMG – CoA Liasa

O

=

=

CH3 – C

O CH3 – C – S – CoA

CH2 - COOH ACETOACETATO

MICROBIOLOGIA I

ACETIL - CoA