Clase 5 (UPAGU 2013-0)

Universidad Privada Antonio Guillermo Urrelo
Facultad de Ciencias de la Salud
Farmacia y Bioquímica
BIOQUÍMICA II
LÍPIDOS DE MEMBRANA
Mg. Q.F. Patricia I. Minchán Herrera
LÍPIDOS: FUNCIONES
MATERIAL DE RESERVA
SUSTANCIAS FOTOSENSIBLES
LÍPIDOS
ESTRUCTURAL
PROTECTORA
REGULADORA
Bioquímica II
Mg. Q.F. Patricia I. Minchán Herrera
TRANSPORTE
Estructura de las membranas biológicas
(7 nm)
Tomado de: Mathews “Bioquímica”
Bioquímica II
Mg. Q.F. Patricia I. Minchán Herrera
LÍPIDOS ESTRUCTURALES DE LAS MEMBRANAS
•
Se tratan de lípidos complejos en cuya estructura hay también N, P, S o
carbohidratos, son saponificables y de carácter anfipático.
• Son tres tipos: Fosfolípidos, esfingolípidos y colesterol.
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Lípidos de las membranas biológicas
Colesterol
El Ch se alinea con los PL de la bicapa lipídica
Formación de un puente de H entre
el grupo carbonilo del PL y el grupo hidroxilo del Ch
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Glicerofosfolípidos
•
•
Son derivados del ácido fosfatídico = diacil glicerol‐3-fosfato.
En los glicerofosfolípidos se esterifica el grupo fosfato con el grupo hidroxilo de
diferentes alcoholes:
– Serina ............................ Fosfatidilserina.
– Etanolamina.................. Fosfatidiletalonamina.
– Colina............................. Fosfatidilcolina.
– Fosfatidilglicerol................ Cardiolipina (glicerofosfolípido doble).
• Los fosfoglicéridos
son más abundante)
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Glicerofosfolípidos
PROCARIOTAS
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilglicerol
Cardiolipina
EUCARIOTAS
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilglicerol
Cardiolipina
Fosfatidilserina
Fosfatidilcolina
Fosfatidilinositol
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Biosíntesis de Glicerofosfolípidos
• Toda vía de biosíntesis requiere de los siguientes pasos básicos:
1. Síntesis de glicerol o esfingosina.
2. Ataque del ácido graso por la unión de un éster o
una amida
3. Adición de grupo de cabeza hidrofílica mediante
la unión de un grupo fosfodiéster.
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Biosíntesis de Glicerofosfolípidos
ESTRATEGIA CELULAR PARA ATACAR FOSFOLÍPIDOS DE LOS
GRUPOS DE CABEZA:
• Los primeros pasos de la síntesis de glicerofosfolípidos están
divididos de la vía de los TGs
• Dos grupos grasos acyl son esterificados en C1 y C2 de la L-glicerol
3-fosfato para formar ácido fosfatídico.
• Comúnmente pero no invariablemente el ácido graso del C1 es
saturado y el del C2 insaturado.
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Biosíntesis de Glicerofosfolípidos
ESTRATEGIA CELULAR PARA ATACAR FOSFOLÍPIDOS DE LOS
GRUPOS DE CABEZA:
• El siguiente paso es la
fosforilación del ácido
fosfatídico a diacilglicerol por
una kinasa específica.
• Los grupos de cabeza polares
de los glicerofosfolípidos es
atacado por un grupo
fosfodiéster, con la
consiguiente liberación de
agua, formando un éster con el
ácido fosfórico.
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Biosíntesis de Glicerofosfolípidos
•
En los procesos de
biosíntesis, uno de
los hidroxilos es
primero activado por
ataque de un
nucleótido, Difosfato
de citidina (CDP). El
monofosfato de
citidina (CMP) es
entonces desplazado
en un ataque
nucleofílico por otro
hidroxilo,
•
El CDP es atacado
también por
diacilglicerol,
formando el ácido
fosfatídico activado
CDP-diacylglycerol
Esfingolípidos
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Mg. Q.F. Patricia I. Minchán Herrera
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Mg. Q.F. Patricia I. Minchán Herrera
Esfingolípidos
• El interés por los esfingolípidos se centra en su papel importante en el
tejido nerviosos, y en relación con ello, en númerosos defectos genéticos
del metabolismo de los esfingolípidos.
• Los esfingolípidos incluyen la ceramida (N-acilesfingosina), la
esfingomielina (N-acilesfingosina fosforilcolina) y una familia de
esfingolípidos que contienen hidratos de carbono denominados
glucoesfingolípidos neutros y ácidos.
• Los glucoesfingolípidos incluyen los cerebrósidos y los gangliósidos.
• La ceramida actúa como precursor tanto de la esfingomielina como de los
glucoesfingolípidos.
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Colesterol
•
•
•
•
•
•
El principal esterol de los tejidos animales.
Lipido estructural de la membrana
plasmática de las células eucariotas (rara
vez en procariotas).
Estructura esteroide: cuatro anillos, tres con
6 C y uno con 5 C. (Anillo ciclopentano
perhidrofenantreno).
Poco soluble en agua: grupo de cabeza
polar (–OH del C3) y un cuerpo
hidrocarbonado apolar (el núcleo esteroideo
y la cadena lateral hidrocarbonada).
Además de su papel como constituyente de
las membranas, es precursor de ácidos
biliares, hormonas esteroides, etc.
Su altísima solubilidad en la sangre, se
debe a las lipoproteínas (principalmente a
LDL y VLDL)
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Colesterol
• De todo el colesterol en las lipoproteínas el:
30% se encuentra libre.
70% está esterificado, generalmente con ácido linoléico.
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Biosíntesis del Colesterol
•
Se da principalmente en el
hígado, aunque también en el
intestino, corteza suprarrenal y
tejido reproductor (ovario,
testículos y placenta)
•
Lugar : citosol
•
Todos los carbonos proceden del
AcetilCoA, la cual es transportada
de las mitocondrias por el sistema
de transporte de citrato.
•
El escualeno (C 30) es un
intermediario
•
El escualeno se forma a partir de
unidades ISOPRENO
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ETAPA 1: de acetilCoA
a mevolonato
Las etapas de
condensación son
catalizadas por isozimas
citosólicas de la enzimas
mitocondriales que forman
los cuerpos cetónicos.
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ETAPA 2: del mevalonato al isopentilpirofosfato
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ETAPA 2: del mevalonato al isopentilpirofosfato
ETAPA 3: del
isopentilpirofosfato
al escualeno
ETAPA 4: del escualeno al colesterol
•
Estas etapas son
numerosas y complejas.
•
El lanosterol es un
intermediario.
•
El escualeno y
lanosterol:
- Adición de un O2.
- Ciclación de la
cadena, mediante
reordenamiento de los
electrones desde los
dobles enlaces vecinos.
•
Lanosterol y colesterol:
- Corrimientos de grupo
metilo.
- Oxidación y
descarboxilaciones.
•
Aún se desconoce la
vía exacta.
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Regulación
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Eicosanoides
F O S F O L Í P I D O S
FOSFOLIPASA
A2
Lipocortina
CORTICOIDES
Ácido Araquidónico
AINES
-
COX 1
TXA A2, PgI, PgE2
COX
COX 2
Inflamación, Prostaglandina,
proteasa
ÁCIDO ARAQUIDÓNICO
Citocromo P450
Ciclooxigenasas
Lipooxigenasa
LIPOXINAS
LEUCOCITOS
Prostaglandinas
EPÓXIDOS
HPTE
PGG2
Tromoxanos
HETE
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DHETE
Eicosanoides
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Asociación de las proteínas de membrana
con la bicapa lipídica
A) TRANSMEMBRANA
B) UNIDAS A LÍPIDO
C) UNIDAS A PROTEÍNA
ESPACIO
EXTRACELULAR
bicapa
lipídica
CITOSOL
atraviesan la membrana lipídica
localizadas en
el exterior de
la bicapa
regiones hidrofóbicas: interior de la
membrana en contacto con las colas
hidrofóbicas de los lípidos
unidas a la bicapa
con una o más
uniones
covalentes con
grupos de lípidos
regiones hidrofílicas: expuestas al medio
acuoso de ambos lados de la membrana
Proteínas integrales de membrana
unidas indirectamente
a la bicapa
mediante interacciones con
otras proteínas de
membrana
Proteínas periféricas de membrana
Tomado de: Alberts “Introducción a la biología celular”
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Asociación Proteínas
de lasintegrales
proteínas de membrana
con la bicapa lipídica
Formación de un poro hidrofílico transmembrana
Los enlaces peptídicos de la cadena
mediante varias hélice a formadas por aa hidrofóbicos
que atraviesa la bicapa forman enlaces de H
e hidrofílicos
entre ellos; este tipo de uniones se hace máximo
si la cadena polipeptídica forma una hélice a regular
Tomado de: Alberts “Introducción a la biología celular”
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Proteínas unidas a lípido
Acilación
(unión amida o tioéster)
Prenilación
(unión tioéter)
Tomado de: Fuller “Molecular basis of medical cell biology”
Bioquímica II
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Estar preparado es importante, saber esperar lo es aún más, pero
aprovechar el momento adecuado es la clave de la vida.
Arthur Schnitzler