CATABOLISMO DE LÍPIDOS INTEGRANTES: MEJÍA M. ROCIO MOLINA G. LUIS MARIO RÍOS T. JHESICA UGARTE T. GABRIELA INTRODUCCIÓN El catabolismo es la parte del proceso metabólico que consiste en la degradación de nutrientes orgánicos transformándolos en productos finales simples, con el fin de extraer de ellos energía química útil para la célula. Estos lípidos de reserva se encuentran en pequeñas cantidades en casi todas las células pero el principal lugar de depósito son las células adiposas o adipocitos. Estás células están especializadas en la síntesis y almacenamiento de triglicéridos y en su movilización, cuando estos depósitos energéticos son requeridos como combustible por otros tejidos del organismo. Las células obtienen energía de los lípidos a través de las siguientes vías: 1. Movilizando los lípidos almacenados en los depósitos de reserva, o lípidos endógenos. 2. 2. Utilizando los lípidos de la dieta o lípidos exógenos. En una dieta normal no debería superarse el 30% de la ingesta calórica en forma de lípidos. Cuando las personas ingieren más calorías de las que queman, el cuerpo almacena las calorías que sobran en forma de grasa, ya que la oxidación completa de los ácidos grasos nos da un rendimiento energético de 9kcal/g. Es así que los triglicéridos cubren mas de las necesidades energéticas de algunos órganos. MOVILIZACIÓN DE LOS DEPÓSITOS DE RESERVA La acción de las hormonas lipolíticas se desencadena por la señal que traduce la necesidad de energía metabólica.De toda la energía contenida en un triacilglicerol, la mayoría 95% reside en sus ácidos grasos, que suelen ser de cadena larga, y tan solo una mínima parte 5% es aportada por el glicerol. LIPIDOS EXÓGENOS A nivel capilar, en los órganos correspondientes se produce, por acción de la lipoprotein-lipasa, de nuevo la lipólisis, permitiendo que los ácidos grasos y el glicerol penetren de manera independiente a las células para su degradación. DEGRADACIÓN DEL GLICEROL El glicerol obtenido en la lipolisis, es fosforilado y oxidado a dihidroxiacetona-fosfato, un metabolito intermediario de la vía glucolítica, facilitando su incorporación a esta vía catabólica. Estas reacciones permiten que esta molécula sea utilizada en procesos degradativos o bien, dependiendo de las necesidades metabólicas del organismo sea desplazado hacia rutas anabólicas. La secuencia de reacciones que se desarrolla es: Glicerol Glicerol-Fosfato Dihidroxiacetona-fosfato Gliceraldehído-3-fosfato. DEGRADACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS La oxidación de los ácidos grasos fue descubierta por Franz Knoop quien dedujo de varios experimentos que el proceso degradativo consiste en la eliminación secuencial de unidades de dos átomos de carbono a través de una ruta metabólica denominada β-oxidación. La β-oxidación es el principal mecanismo de degradación, se utilizan enzimas que se encuentran en la matriz mitocondrial. Se deben producir dos etapas preparatorias: 1)Activación del ácido graso. 2)Transporte al interior de la mitocondria. 1)ACTIVACIÓN DEL ÁCIDO GRASO *Ocurre en el citosol *La reacción es catalizada por la ACIL-CoASINTETASA 2)TRANSPORTE AL INTERIOR DE LA MITOCONDRIA B-OXIDACION Glucosa Glucolisis fosforilación oxidativa 5 moléculas de ATP Es una ruta catabólica, en la cual se va a producir la degradación del acido graso hasta una molécula de acetil-CoA. Enzimas de la b-oxidación: 1.-Acil-CoA-Hidrogenasa. Aminoácid Ac. Grasos 2.-Enoil-CoA-Hidrasa os 3.-L-3-hidroxiacil-CoADesanimació deshidrogenasa B-oxidación n 4.-Tiolasa EJEMPL ACETILO CoA Ácidos Ácidos Pasa por la Grasos 14 Grasos B-oxidación Ciclo C 16 C de Krebs NADH: 3 e- Producido principalmente en el interior de las mitocondrias (matriz mitocondrial) mol FADH: 2 mol 2C acetilCoA Al final de la secuencia el ácido graso dispone de dos átomos de carbono menos independizados en forma de acetil-CoA 4 reacciones de la ruta de BOxidación. Son 4 reacciones que conducen a la liberación de una molécula acetil-CoA y acortamiento en dos átomos de carbono del ácido graso. 1.Oxidación: 3.-Oxidación segunda 2.Hidratación 4.-Rotura por CoA o tiolisis La oxidación total del ácido graso hasta CO2 y H2O requiere la utilización de otras vías metabólicas, el acetil-CoA continúa su proceso oxidativo a través del ácido cítrico en el cual se produce enzimas reducidas que, junto con las formadas en la B-oxidación, se utilizarán en la fosforilación oxidativa para obtener energía metabólica en forma de ATP. Romper los ácidos grasos de cadenas muy largas GENERAR ATP. El proceso de B-oxidación puede realizarse en otros orgánulos citoplasmáticos cómo en los peroxisomas está funciona sobre ácidos grasos de cadena muy larga entre 20 y 26 átomos de carbono la secuencia es similar pero las enzimas son distintas. OXIDACION DE ACIDOS GRASOS INSATURADOS: Son aquellos que presentan dobles enlaces Requieren la actuación de otras enzimas para su degradación además, además de las de la B- oxidación. 1.-Si el doble enlace se encuentra en posición impar se realiza un cambio de posición de los sustituyentes en el doble enlace por la enzima isomerasa. 2.-Si el doble enlace se encuentra situado en posición par se utilizan dos enzimas una reductasa (cambiar localización del doble enlace) y la isomerasa (cambia la configuración de cis a trans). La existencia de dobles enlaces provoca una oxidación menor, en consecuencia un menor número de coenzimas reducidas que sería igual a un menor rendimiento energético. OXIDACION DE ACIDOS GRASOS DE CADENA CON NUMERO IMPAR DE CARBONOS. Se encuentran de forma minoritaria, su oxidación tiene el mismo proceso qué los ácidos grasos de cadena par, a diferencia que sus dos últimos productos de la reacción son: _Una molécula de 2 átomos, el acetil-CoA. _Otra molécula de 3 átomos, el propionil-CoA (se degradan a través de una vía intermedia que lo convierte en succinil-CoA "metabolito intermediario") REGULACIÓN DE LA DEGRADACIÓN DE LOS ACIDOS GRASOS Su permanencia en el citoplasma por el contrario determinará que la célula los utilice para procesos biosintéticos Cuando hay un exceso de glucosa aumenta el nivel de uno de los intermediarios de la ruta biosintética.El cual bloquea la enzima encargada de hacer la transferencia del acil-CoA al interior de la mitocondria Cuando la carga energética en la célula es alta dos de los enzimas de la B-oxidación son inhibidas FORMACIÓN DE CUERPOS CETONICOS En circunstancias, si existe un déficit de glúcidos. El organismo utiliza rutas biosintéticas que garantizan la formación mínima de glúcidos Los cuerpos cetonicos son compuestos de 4 átomos de carbono y naturaleza ácida La presencia del grupo carboxilo y su pequeño tamaño les aporta una buena solubilidad en agua Cuando la concentración de oxalacetato es baja ,entra muy poco acetil en el ciclo de ácido cítrico y favorece a la formación de cuerpos cetonicos Producción y posterior exportación de cuerpos cetonicos desde el hígado hasta los tejidos extra hepáticos . Permite el mantenimiento de la oxidación de los ácidos grasos Una gran parte de la energía necesaria para tejidos como el músculo esquelético, cardíaco o la corteza renal es satisfecha por la oxidación de cuerpos cetonicos incluso órganos como el cerebro En Estados avanzados de inanición o de diabetes no controlada el exceso de formación de cuerpos cetonicos produce un estado denominado cetosis