El concepto de metabolismo lipídico

Introducción

El metabolismo de los lípidos es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico-químicos que ocurren en una célula y en el organismo. Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida a escala molecular, y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras, responder a estímulos, etc. (1)

La metabolización de los lípidos es el proceso por el cual el organismo consigue que sustancias activas se transformen en no activas.

Este proceso lo realizan en los seres humanos con enzimas localizadas en el hígado. En el caso de las drogas psicoactivas a menudo lo que se trata simplemente es de eliminar su capacidad de pasar a través de las membranas de lípidos, de forma que ya no puedan pasar la barrera hematoencefálica, con lo que no alcanzan el sistema nervioso central. (1)

Por tanto, la importancia del hígado y el porqué este órgano se ve afectado a menudo en los casos de consumo masivo o continuado de drogas.

El metabolismo se divide en dos procesos conjugados: catabolismo y anabolismo. Las reacciones catabólicas liberan energía; un ejemplo es la glucólisis, un proceso de degradación de compuestos como la glucosa, cuya reacción resulta en la liberación de la energía retenida en sus enlaces químicos. Las reacciones anabólicas, en cambio, utilizan esta energía liberada para recomponer enlaces químicos y construir componentes de las células como lo son las proteínas y los ácidos nucleicos. El catabolismo y el anabolismo son procesos acoplados que hacen al metabolismo en conjunto, puesto que cada uno depende del otro. (1)

Objetivos

General:

 Conocer los procesos metabólicos de los lípidos

 Conocer la Beta oxidación de los ácidos grasos

Específicos:

 Conocer la reacción de los lípidos

 Conocer metabolismo de los cuerpos cetonicos

Antecedentes

En 1912 el bioquímico inglés F. Hopkins descubrió que las ratas sometidas a una dieta de productos "purificados", conteniendo todas las sustancias consideradas hasta ese momento necesarias para la nutrición, detenían su proceso de crecimiento, que se volvía a iniciar cuando a las ratas sele suministraba a diario una pequeña cantidad de leche fresca.

Este y otros experimentos similares demostraron la existencia en los alimentos de ciertas sustancias orgánicas, desconocidas hasta entonces, indispensables para el desarrollo animal. Sustancias a las que, posteriormente, el bioquímico C. Funk propuso denominar Vitaminas.

En tan solo veinte años (de 1928 a 1948) se identificaron todas las vitaminas; se determinó su estructura química; se produjeron de forma sintética en el laboratorio y se estableció su papel en los procesos nutritivos. (3)

Justificación

En la actualidad, estamos siendo victimas del constante bombardeo de los medios de comunicación en cuanto a mantener una figura esbelta, lo que crea desinformación entre la población, ya que nos hace tener una idea errónea de lo que en realidad significa un estado saludable, donde dicho termino solo se concibe o se equipara a mantener una figura delgada y estilizada, unida al uso de un estilo determinado de ropa, por lo que en recientes fechas en varios países, no solo en los mas desarrollados sino incluso en los de tercer mundo, se ha dado un incremento importante de enfermedades como la anorexia y la bulimia o la desnutrición por mala alimentación no por carencias o situaciones económicas sino por querer encajar en un circulo social determinado, llámese familia, trabajo o amistades.

De lo anterior surge la inquietud acerca de que tanto hemos satanizado el consumo de grasas, si en verdad son tan dañinas para la salud o solo se trata de una campaña a nivel mundial de grandes compañías transnacionales para colocar en el gusto del publico el consumo de "alimentos ligeros" o dietéticos, que en nada ayudan a la salud y en cambio si enferman a la gente y principalmente a la gente joven o económicamente activa.

Que es mas peligroso para nuestra salud: consumir alimentos de origen animal con grasas y colesterol o dejar que el organismo forme sus propios ácidos grasos. (2)

Beta oxidación de los ácidos grasos

La β-oxidación es una secuencia de cuatro reacciones en que se separan fragmentos de dos carbonos desde el extremo carboxilo (–COOH) de la molécula; estas cuatro reacciones se repiten hasta la degradación completa de la cadena. El nombre de beta-oxidación deriva del hecho de que se rompe el enlace entre los carbonos alfa y beta (segundo y tercero de la cadena, contando desde el extremo carboxílico), se oxida el carbono beta (el C3) y se forma acetil-CoA.

La beta-oxidación se produce mayoritariamente en la matriz mitocondrial, aunque también se llega a producir dentro de los peroxisomas. (4)

Activación de los ácidos grasos

El paso previo a esas cuatro reacciones es la activación de los ácidos grasos a acil coenzima A (acil CoA, R–CO–SCoA), la cual tiene lugar en el retículo endoplasmático (RE) o en la membrana mitocondrial externa, donde se halla la acil-CoA sintetasa (oácido graso tioquinasa), la enzima que cataliza esta reacción:1

R–COOH + ATP + CoASH →Acil-CoA sintetasa→ R–CO–SCoA + AMP + PPi + H2O

El ácido graso se une al coenzima A (CoASH), reacción que consume dos enlaces de alta energía del ATP. (4)

(4)

Descripción Reacción Enzima Producto final

Oxidación por FAD

El primer paso es la oxidación del ácido graso por la acil-CoA deshidrogenasa. La enzima cataliza la formación de un doble enlaceentre C-2 (carbono α) y C-3 (carbono β). acil-CoA deshidrogenasa

trans-Δ2-enoil-CoA

Hidratación

El siguiente paso es la hidratacióndel enlace entre C-2 y C-3. Esta reacción es estereospecífica, formando solo el isómero L.

enoil CoA hidratasa

L-3-hidroxiacil CoA

Oxidación por NAD+

El tercer paso es la oxidación del L-3-hidroxiacil CoA por el NAD+, lo que convierte el grupo hidroxilo (–OH) en un grupo cetona (=O).

L-3-hidroxiacil CoA deshidrogenasa

3-cetoacil CoA

Tiólisis

El paso final es la separación del 3-cetoacil CoA por el grupo tiol de otra molécula de CoA. El tiol es insertado entre C-2 y C-3. β-cetotiolasa

Una molécula de acetil CoA y una deacil CoAcon dos carbonos menos

Transporte al interior de la membrana interna mitocondrial

Debe usarse un transportador, la carnitina, para traslocar las moléculas de acil-CoA al interior de la matriz mitocondrial, ya que la membrana mitoncondrial interna es impermeable a los acil-CoA.

La carnitina, también reconocida como vitamina B11, es un aminoácido que participa en el circuito vascular reduciendo niveles de triglicéridos y colesterol en sangre. Se produce naturalmente en el hígado a partir de los aminoácidos L-metionina y la L-lisina.

La carnitina se encarga de llevar los grupos acilo al interior de la matriz mitoncondrial por medio del siguiente mecanismo:

1. La enzima carnitina palmitoiltransferasa I (CPTI) o también llamada carnitina aciltransferasa I une una molécula de acil-CoA a la carnitina originando la acilcarnitina.

2. La translocasa, una proteína transportadora de la membrana mitocondrial interna, tansloca la acilcarnitina a la matriz mitoncondrial.

3. La acil-CoA se regenera por la carnitina palmitoiltransferasa II.

4. La carnitina se devuelve al espacio intermembrana por la proteína transportadora y reacciona con otro acil-CoA. (6)

¿Qué tiene que ver la Carnitina con el metabolismo de los lípidos?

Funciones de la carnitina

Esta sustancia interviene en los procesos de obtención de energía a partir de las grasas.

En relación con el rendimiento deportivo, se ha demostrado que utilizar carnitina tiene diversos efectos beneficiosos comprobados; aumenta de forma significativa la captación de oxígeno y la producción de energía.

Además de colaborar en la oxidación de las grasas, la carnitina tiene también otras funciones importantes:

- Actúa sobre el metabolismo de los aminoácidos ramificados en la desintoxicación amoniacal y en la producción de urea, áreas críticas para los deportistas profesionales.

- Interviene en la producción de Acetil-CoA, necesaria para fabricar Acetilcolina que es un neurotransmisor cerebral.

- Evita la pérdida de tejido muscular y estimula la secreción de hormona de crecimiento, ahorrando glucosa y glucógeno muscular, por lo que ayuda contra la fatiga.

L.-Carnitina, es denominada la molécula devoradora de grasas, es un derivado aminoácido que constituye un cofactor esencial del metabolismo de los ácidos, actúa disminuyendo las tasas excesivamente elevadas de triglicéridos y de colesterol total del plasma, por mejoría del metabolismo lipídico.

Indicaciones: celulitis, debilidad muscular, deportes de alta competición.

La carencia de L-Carnitina impide que las grasas sean transportadas a las centrales energéticas, donde

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