MATERIAL COMPLEMENTARIO LIPOLISIS. METABOLISMO DE LOS CUERPOS CETÓNICOS. METABOLISMO DEL COLESTEROL Sumario: • Lipólisis: Degradación de los triacilgliceroles de depósito. Degradación de los ácidos grasos: beta oxidación. • Metabolismo de los cuerpos cetónicos: cetogénesis, cetólisis y cetosis. • Metabolismo del colesterol: Biosíntesis. Regulación de la síntesis del colesterol. Transporte del colesterol en la sangre: LDL y HDL. Destinos del colesterol. LIPOLISIS Aporte de calorías por la dieta Gasto energético Degradación de TAG en el tejido adiposo 1 1 2 2 3 3 TAG glicerol ácidos grasos HIPOGLICEMIA GLUCAGÓN, ADRENALINA AMPc EJERCICIO FÍSICO PQ activa ATP Lipasa intracelular no P ADP + Pi Lipasa intracelular- P LIPOLISIS HIPERGLICEMIA INSULINA AMPc PQ INACTIVA ACTIVACIÓN DE LAS FOSFATASAS H20 LHS- P Pi LHS no P LIPOLISIS DESTINO DE LOS PRODUCTOS DE LA LIPOLISIS TAG (tejido adiposo) AG Β oxidación GLICEROL Hígado (gluconeogénesis) Beta oxidación de los ácidos grasos. CATABOLISMO DE LOS ÁCIDOS GRASOS ß OXIDACIÓN Oxidación sucesiva del ácido graso al nivel del carbono beta, seguida de la escisión gradual de fragmentos de 2 carbonos, en forma de acetil-CoA CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-C O O~SCoA Activación de los ácidos grasos. O ATP AMP+ P-P R-C-OH + CoASH O R-C~S-CoA Acil CoA sintetasa Transporte de los ácidos grasos desde el citoplasma a la mitocondria. Reacciones de la beta oxidación • • • • Deshidrogenación en la que se libera NADH+ Hidratación Deshidrogenación en la que se libera FADH2 Tiolisis en la que se separa el fragmento bicarbonado en forma de acetil CoA. Ejemplo: beta oxidación del ácido palmítico. CH3- (CH2)9 - CH2- CH2- CH2- CH2- CH2- C deshidrogenación O ~ SCoA FAD FADH2 CH3- (CH2)9 - CH2- CH2- CH2- CH = CH - C hidratación O O O~ SCoA H2O OH O CH3- (CH2)9 - CH2- CH2- CH2- CH - CH2- C O~ SCoA deshidrogenación NAD+ NADH+ + H+ O O CH3- (CH2)9 - CH2- CH2- CH2- C - CH2-C O ~ SCoA tiolisis CoASH CH3- (CH2)9 - CH2- CH2- CH2- C O + O~ SCoA CH3 - C O O ~ SCoA Balance energético de la beta oxidación Ácido palmítico (16 C) 8 Acetil CoA Respiración celular 106 ATP Gasto energético Aporte de calorías por la dieta Depósito de TAG en el tejido adiposo Aporte de calorías por la dieta Gasto energético Degradación de TAG en el tejido adiposo Proceso que permite la síntesis de cuerpos cetónicos en el hígado a partir del acetil CoA procedente del catabolismo de glúcidos, lípidos y proteínas. Cuerpos cetónicos ác. acetil acético ác. ß hidroxi butírico acetona CETOGÉNESIS 2 Acetil CoA Acetoacetil CoA HMG CoA sintasa HMG CoA Ácido acetil acético Ácido hidroxibutírico Acetona • Es el proceso de degradación de los cuerpos cetónicos y ocurre en los tejidos extrahepáticos, nunca en el hígado Reacciones de la cetolisis CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DE LA CETOSIS Cuerpos Cetónicos en sangre Excreción de Cuerpos Cetónicos por la orina Eliminación de Acetona por la respiración MECANISMO DE PRODUCCIÓN DE LA CETOSIS glucosa X TEJIDO ADIPOSO ác. pirúvico CO2 AG X oxalacetato HÍGADO TAG glicerol Acetil CoA Ciclo de Krebs Cuerpos cetónicos SANGRE Grupo Polar HO Cholesterol Región Apolar Hígado Colesterol ETAPAS EN LA BIOSÍNTESIS DEL COLESTEROL l. Conversión del acetil-CoA en ácido mevalónico. 2. Conversión del ácido mevalónico en unidades de isopreno activadas. 3. Condensación de unidades de isopreno activadas, con formación de escualeno. 4. Conversión de escualeno en lanosterol. 5. Conversión de lanosterol en colesterol. OH O HOOC - CH2 - C - CH2 - C O~ SCoA CH3 ß -hidroxi-ß - metil glutaril-CoA (HMG-CoA) 2 NADPH + H+ HMG-CoA reductasa 2 NADP+ CoASH OH HOOC - CH2 - C - CH2 - CH2OH CH3 ÁC. MEVALÓNICO REGULACIÓN HEPÁTICA DE LA SÍNTESIS DEL COLESTEROL HORMONAL ALOSTÉRICA A NIVEL GENÉTICO HMG-CoA reductasa Regulación hormonal INSULINA HMG-CoA reductasa- P (inactiva) H2O ADP quinasa fosfatasa ATP Pi HMG-CoA reductasa (activa) GLUCAGÓN REGULACIÓN EN TEJIDOS EXTRAHEPÁTICOS Destinos del colesterol membranas Ácidos biliares Hormonas esteroides Vitamina D Ésteres de colesterol CONCLUSIONES • La ingestión de alimentos con bajo contenido calórico y la realización de actividad física, conducen a la activación de la lipasa hormonosensible, principal enzima reguladora de la lipólisis, lo cual desencadena la liberación y degradación de los ácidos grasos almacenados en el tejido adiposo, favoreciendo la pérdida de peso. • La cetogénesis es el proceso de biosíntesis de cuerpos cetónicos, mientras que la cetólisis es el proceso por el cual ocurre su degradación; el desequilibrio entre ambos a favor del primero conduce a la Cetosis, que puede poner en peligro la vida. • El Colesterol puede dar lugar a importantes biomoléculas o formar parte de las membranas biológicas, pero su elevación en la sangre unido a las LDL, constituye un riesgo de padecer aterosclerosis. BIBLIOGRAFÍA • Cardellá-Hernández. Bioquímica Médica. Tomo III. Capítulos 50, 51 y 53. • Material complementario
