Metabolismo De Lipidos

METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

Los lípidos, como los glúcidos, son importantes elementos estructurales y fuentes de energía. En la mayoría de los organismos, los lípidos se encuentran principalmente en forma de triacilgliceroles, en los cuales la mayor parte de carbonos están en estado de máxima reducción. Por tanto, la oxidación metabólica de las grasas consume más oxígeno que la de los carbohidratos y se libera más cantidad de energía. La β-oxidación, mecanismo de degradación de ácidos grasos, originan moléculas de acetil CoA que, entre otros destinos metabólicos, pueden circular entre los tejidos tras la formación de cuerpos cetónicos. Del metabolismo de los lípidos destacamos la síntesis de colesterol, componente de algunas membranas y precursor biosintético de productos esteroides, como los ácidos biliares y algunas hormonas.

Metabolismo de los triacilgliceroles

Los triacilgliceroles (TAG) son importantes almacenes de energía en muchos organismos. En el caso de los animales, los ácidos grasos que se metabolizan derivan de dos fuentes primarias: la dieta- cerca de un 90 % del total de los lípidos ingeridos son TAG- y la movilización de la grasa almacenada en los adipocitos. La digestión, la absorción y el transporte de los lípidos de la dieta plantean diversos problemas a causa de su insolubilidad en medio acuosa. Durante el proceso de lipogénesis, los TAG se forman a partir de los ácidos grasos y los 2-monoacilgliceroles absorbidos en las células intestinales, en diferentes etapas catalizadas por acil CoA transferasa.

2-monoacilgliceroles+acil CoA →1,2-diacilglicerol+HSCoA

1,2- diacilglicerol+acil CoA→triacilglicerol+HSCoA

Cuando el TAG se forman a partir de tres moléculas de acil CoA y una de glicerol-3-fosfato, interviene también una fosfatasa que elimina el grupo fosfato del 1,2-diacilglicerol-3-fosfato – ácido fosfatídico -, un intermediario que también los es de la ruta de biosíntesis de fosfolípidos. El glicerol-3-fosfato puede originarse por reducción del intermediario glicolítico fosfato de dihidroxiacetona o, en el hígado, también por la fosforilación del glicerol catalizada por la glicerol quinasa.

Los lípidos combinados con proteínas forman lipoproteínas, que sirven para transportarlos en un medio acuoso. En el intestino, los TAG procedentes de la dieta forman los quilomicrones, que son vertidos al torrente sanguíneo a través del sistema linfático para ser conducidos a diversos tejidos. Los TAG sintetizados en el hígado forman lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL) que se vierten directamente a la sangre. Las diferentes clases de lipoproteínas clasifican básicamente en función de su densidad, que es inversamente proporcional al contenido lipídico.

Las diferentes lipoproteínas contienen apoproteínas características. Algunas de éstas muestran actividades bioquímicas específicas, catalíticas o de reconocimiento por receptores, además de actuar como transportadores pasivos de los lípidos. Así, la apoC2 delos quilomicrones es un activador de la lipoproteína lipasa, una enzima de la superficie de las células endotelias de los capilares

Del tejido adiposo y el muscular que hidroliza los TAG de los quilomicrones y las VLDL. Los ácidos grasos que penetran al interior de los adipocitos son sustratos para la síntesis de los TAG de reserva. El depósito de grasa que surge tras una comida abundante en grasa o en azúcares, en una situación en que el nivel sanguíneo de la insulina está aumentado. La insulina estimula la entrada de la glucosa a los adipocitos, a partir de la cual tiene que formarse el sustrato lipogénico glicerol-3-fosfato. Por el contrario, ante una situación de ayuno o de estrés, aumenta el nivel de glucagón o de adrenalina, respectivamente, y baja el de insulina. Estas hormonas promueven la lipólisis de los TAG almacenados porque, en respuesta a las señales, la TAG lipasa (que suele llamarse lipasa sensible a hormonas) deja de estar inhibida por insulina y se activa por fosforilación medida por AMP cíclico inducido por glucagón o adrenalina. El glicerol producido pasa al torrente sanguíneo y, en el hígado, se transforma en glicerol-3-fosfato. Los ácidos grasos se unen a la albúmina del suero para circular por la sangre y poder ser metabolizado por diversos tejidos.

Metabolismo de los ácidos grasos

Catabolismo de los ácidos grasos

Knoop (1904) realizó los primeros experimentos de marcaje metabólico que revelaron la forma en que se degradan los ácidos grasos. Alimentó perros con derivados de ácidos grasos que contenía un grupo fenilo unido al carbono terminal. Cuando estos derivados tenían un número impar de átomos de carbono, el compuesto detectado en la orina era el ácido hipúrico – conjugado del benzoato y Gly -, mientras que si los derivado ingeridos eran de un número par de átomos de carbono, se recuperaba ácido fenilacético. Este resultado demuestra que los ácidos grasos no se degradan carbono a carbono, ya que en este caso solo se habría obtenido ácido hipúrico. Knoop propuso que los ácidos grasos se degradan por oxidaciones secuenciales del carbono β, y en cada paso queda una cadena acilo con dos carbono menos. El catabolismo de los ácidos grasos en animales se puede dividir en tres etapas: a) activación de ácidos grasos en el citosol, b) transporte a la mitocondria y c) β-oxidación. La oxidación será completa si el acetil CoA es sustrato del ciclo del ácido cítrico. Puesto que los glúcidos se encuentran en un estado de oxidación más avanzado que los ácidos grasos, el rendimiento energético asociado a la oxidación de glúcidos, en términos de ATP obtenido por carbono oxidado a CO2 es un 25% menor que el correspondiente a ácidos grasos. Pero a la hora de destacar la capacidad superior de almacenamiento de energía de las grasas sobre los glúcidos, hay que añadir que en la célula las grasas forman agregados prácticamente anhídridos, mientras que los glúcidos de reserva, como el glucógeno, están hidratados – unos 2g de agua/g de glucógeno.

Sin embargo, la energía liberada en estas oxidaciones no conduce necesariamente a la síntesis de ATP; en el tejido adiposo marrón, el desacoplamiento del transporte electrónico mitocondrial hace del catabolismo de ácidos grasos un proceso termogénico.

1era reacción: Activación de los ácidos grasos

Antes de oxidarse, los ácidos grasos tienen que ser activados para formar el correspondiente acil CoA:

R-COO+ATP+HSCoA→R-CO-SCoA+AMP+PP_1

Reacción

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