diapositivas bioquimica iii segmento, metabolismo de triacilglicéridos

Síntesis de Triacilgliceroles

Triacilgliceroles

Síntesis de Triacilgliceroles

• Los ácidos grasos obtenidos de la dieta o de síntesis a partir de glucosa, son convertidos en triacilgliceroles (triglicéridos) para su transporte a los tejidos y su almacenamiento bajo esta forma (de triglicéridos) en las células para su futuro uso, primariamente en los adipocitos o el tejido adiposo.

Síntesis de Triacilgliceroles

• Estos ácidos grasos son predominantemente saturados.

• La conversión requiere de la ACILACION de los tres grupos HIDROXILO del GLICEROL.

• El proceso es diferente en el tejido adiposo del resto de tejidos.

Síntesis de Triacilgliceroles

• Los adipocitos no poseen glicerol kinasa, por lo tanto, la dihidroxiacetonafosfato (DHAP) producida durante la glicolisis es el precursor para la síntesis de triacilgliceroles en el tejido adiposo.

• El elemento mayor de construcción para la síntesis de triglicéridos en tejidos que no sean tejido adiposo, es el GLICEROL.

Síntesis de Triacilgliceroles

• Esto significa que los adipocitos deben tener glucosa para oxidar, de manera tal que puedan almacenar ácidos grasos bajo la forma de triacilgliceroles.

• DHAP puede tambien servir como un importante precursor para la sintesis de triacilgliceroles en tejidos diferentes al tej.adiposo, pero lo hace en cantidad mucho menor que el glicerol.

Síntesis de Triacilgliceroles

• El glicerol constituye la columna vertebral de los triacilgliceroles y requiere ser ACTIVADO

• Es activado por fosforilacion en la posicion C.3 por la glicerol kinasa.

• La utilizacion de la DHAP para ser la columna vertebral de la sintesis es llevada a cabo por accion de glicerol-3-fosfato dehidrogenasa, reaccion que requiere de NADH.

Síntesis de triacilgliceroles

tejido adiposo: poca glicerol quinasa

Síntesis de Triacilgliceroles

• Los acidos grasos para ser incorporados al glicerol, tambien deben ser activados a acil-CoAs por accion de la acil-CoA sintetasa.

• Dos moleculas de Acil-CoA son esterificadas al glicerol 3 fosfato, para llegar a 1,2 diacilglicerol fosfato (comunmente llamado acido fosfatidico).

Síntesis de Triacilgliceroles• Activación delos ac. grasos (detalle):CH3-(CH2)14-COO- + CoASH + ATP

CH3-(CH2)14-C-S-CoA + AMP + PPi O

• La formación del Acil CoA es catalizada por ACILCoA-SINTETASA en una reacción que requiere ATP.

• La hidrólisis del pirofosfato hace la reacción irreversible.

El grupo fosfato es removido por acción de la fosfatidato fosfohidrolasa, para llegar a 1,2-diacilglicerol, que es recién el sustrato para la adición de un tercer acido graso.

Síntesis de Triacilgliceroles• Los monoacilgliceroles

intestinales, derivados de la hidrólisis de las grasas dietarias, pueden también servir como sustratos para la síntesis de 1,2-diacilgliceroles.

LIPOLISIS

• Es la hidrólisis de los TG a glicerol libre y AGL y el abandono del adipocito.

• Los AGL son usados en la mayoría de tejidos, excepto cerebro, para producir energía o fuente de Carbón para biosíntesis.

• El glicerol es transportado al hígado siendo sustrato de la gluconeogénesis.

Movilización de lostriacilglicerolesdel tejido adiposo

- lipasa sometida a control hormonal- glicerol: va al hígado

- ácidos grasos: se unen a laalbúmina para su transporte en

sangre

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LIPASA• Cataliza la hidrólisis de

uniones éster en los carbonos primarios (y’) del glicerol de las grasas neutras (Triacilgliceroles)

H2C OH

HC O

H2C O

C R

H2C OH

HC O

H2C OH

O

C R

O

H2C O

HC O

H2C O

CO R

C

O

R

C R

O

C R

O

CHO

O

R

CHO

O

R

1,2-DAG

+

LIPASA

2-MAG

+

TAG

LIPASA

AG

AG

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ISOMERASA• Para la hidrólisis de 2-MAG es

necesaria la presencia de esta enzima que traslada el grupo acilo de la posición 2 (ó ) a la posición 1(ó ).

• Luego la hidrólisis del monoacilglicerol (MAG) se completa por acción de la Lipasa.

H2C OH

HC O

H2C OH

C R

H2C O

HC OH

H2C OH

O

C R

O

1-MAG

2-MAG

ISOMERASA

LIPOLISIS EN OTROS TEJIDOS

• Aunque los adipocitos son los principales depósitos de TG, otros tejidos incluyendo Músculo, e hígado, almacenan pequeñas cantidades de TG en forma de gotas de lípido intracelular, para su propio uso.

• Están sometidos para su hidrólisis a los mismos estímulos e inhibiciones que el adipocito.

Lípidos estructurales de membrana

GlicerofosfolípidosEsfingolípidosColesterol

Glicerofosfolípidos o fosfoglicéridos

Cargaa pH 7.4

-1

0

0

-1

-1

Nombre X Fórmula de X

Fosfatidato - -H

2 2 3-CH -CH -N+(CH )3

Etanolamina

Colina

Serina

Glicerol

Fosfatidileta-Fosfatidiletanolamina

Fosfatidilcolina

Fosfatidilserina

Fosfatidilglicerol 2 2-CH -CH(OH)-CH OH

2-CH -CH(COO-)-NH3+

2 2-CH -CH -NH3+

Cargaa pH 7.4

-4

-2

Nombre X Fórmula de X

Fosfatidilinositol myo-Inositol4,5-bisfosfato 4,5-bisfosfato

Fosfatidil-glicerolCardiolipina

Síntesis de fosfoglicéridos

En eucariotas, la síntesis defosfoglicéridos ocurre en el retículoendoplásmico liso y en la membranainterna de la mitocondria

Fosfolípidos• Los fosfolipidos son sintetizados por

esterificacion de un alcohol al fosfato del acido fosfatidico (1,2-diacilglicerol 3-fosfato).

• La mayor parte de los fosfolipidos tienen un acido graso saturado en C-1 y un insaturado en C-2 de la columna vertebral de glicerol.

El fosfatidatoparticipa en la síntesisde triacilglicerolesy glicerofosfolípidos

Síntesis de Fosfolípidos

• Los fosfolípidos pueden ser sintetizados por dos mecanismos.

• Uno usa un CDP-cabeza polar activada para ligarse al fosfato del acido fosfatídico.

• El otro usa CDP- 1,2-diacilglicerol activado y un grupo de cabeza polar inactivado.

Síntesis de FosfolípidosFosfatidilcolina (PC)

• Esta clase de fosfolipido se llama tambien LECITINA.

• Contienen ac palmitico o estearico en C1 y oleico, linoleico o linolenico en C2. La lecitina dipalmitoil-lecitina, es un componente del surfactante pulmonar.

Síntesis defosfatidilcolinaen mamíferos

De forma análogase sintetiza

fosfatidiletanolamina

Fosfatidiletanolamina (PE)• Contienen ac palmitico o estearico en C1 y una

cadena larga de un ac graso insaturado en C2 (Ej. Linoleico 18:2, Araquidónico 20:4 y DHA 22:6) .

• La síntesis puede ocurrir por dos caminos. El primero requiere que la etanolamina sea activada por fosforilacion y luego acoplada a CDP. La etanolamina es luego transferida desde la CDP-etanolamina al ac fosfatidico para formar la PE. La según forma incluye la descarboxilación de la PS.

• Es uno de los fosfolípidos más frecuentes en la bicapa lipídica de las membranas celulares.

Phosphatidylethanolamine (PE)

Fosfatidilserina (PS)• Fosfatidilserina porta una carga neta de -1 a pH

fisiológico y esta compuesta de ac grasos similares a los de PE.

• La via para la síntesis de PS compromete una reacción de intercambio de serina por etanolamina en la PE. Este intercambio ocurre cuando PE esta en la bicapa de lipidos de la membrana. Tal como esta indicado antes, PS puede servir como una fuente de PE a través de una reacción de descarboxilacion.

En mamíferos,fosfatidilserina yfosfatidiletanolaminapueden serinterconvertidas

La fosfatidilserina puededecarboxilarse para darfosfatidiletanolamina enmitocondria de hígado

La fosfatidiletanolaminapuede metilarse conAdoMet para formarfosfatidilcolina

Fosfatidilinositol (PI)• Esta molécula contiene casi exclusivamente ac

esteárico en el C1 y araquidónico en C2. Los fosfatidilinositoles compuestos exclusivamente por inositol no fosforilado

• Estas moléculas existen en las membranas con varios niveles de fosfatos esterificados al grupo hidroxilo del inositol.

• Las moléculas con inositol fosforilado, son llamadas poli-fosfoinositidos. Los poli-fosfoinositidos, son importantes transductores intracelulares de señales que parten de la membrana plasmática.

Fosfatidilglicerol (PG)• Fosfatidilglicerol son encontradas en altas

concentraciones en las membranas mitocondriales y como componente del surfactante pulmonar.

• Es también un precursor para la síntesis de cardiolipinas.

• PG es sintetizado a partir de CDP-diacilglicerol y glicerol 3 (P) . El rol vital de PG es servir como precursor de la síntesis de difosfatidilglicerol (DPGs).

Phosphatidylglycerol (PG)

Difosfatidilglicerol (DPG)

• Son encontradas primariamente en la membrana interna mitocondrial y también como componente del surfactante pulmonar.

• Una clase importante de DPG es la CARDIOLIPINA , estas son sintetizadas por condensación de CDP-diacilglicerol con PG.

• La distribución de los ac grasos en los C1 y C2, del glicerol dentro de los fosfolipidos esta continuamente en flujo, permitiendo la permanente remodelación y degradación del fosfolipido, la que ocurre mientras el fosfolipido se encuentra en las membranas. La degradación de los fosfolipidos se produce por acción de las Fosfolipasas.

FOSFOLIPASASFOSFOLIPASAS

• Las Fosfolipasas son activadas por: hormonas, factores de crecimiento y neurotransmisores.

• La activación de la Fosfolipasa C induce a la hidrólisis de fosfatidil inositol 4,5 bifosfato generándose: Inositol 1,4,5 trifosfato y 1,2 Diacilglicerol.

• La Fosfolipasa A2 libera Araquidonato de la fosfatidil colina, fosfatidil etanolamina y fosfatidil inositol.

• Muchos receptores activan 3 fosfolipasas: fosfolipasa C, fosfolipasa D y fosfolipasa A2 .

DEGRADACION DE LOS FOSFOLIPIDOS

• La fosfatidil colina y la fosfatidil etanolamina son degradadas por las fosfolipasas que se encuentran en casi todos los tejidos.

• Las fosfolipasas A1 y A2 hidrolizan a nivel de los carbonos 1 y 2 de los fosfolípidos.

• La fosfolipasa C se halla en los microsomas y en el citosol, libera diacil glicerol y la base nitrogenada o el alcohol fosforilados.

• La fosfolipasa D libera fosfatidato y la base nitrogenada o el alcohol (inositol) de los fosfolípidos.

FOSFOLIPASASFOSFOLIPASAS

Los fosfoglicéridos pueden ser degradados

Esfingolípidos

ceramida: X = H

Clases de esfingolípidos:

1. Esfingomielinas. Contienen fosfocolina ofosfoetanolamina como cabeza polar.

2. Glicoesfingolípidos. No tienen fosfato. Carga neutra.Cerebrósidos: Un solo azúcar unido a la ceramida.Globósidos: Dos o más azúcares.

3. Gangliósidos. Tienen un polisacárido complejo comocabeza polar y ácido N-acetilneuramínico (siálico).

Carga negativa.

En la superficiecelular, losesfingolípidosparticipan enprocesos deseñalización yreconocimiento.

Por ejemplo,determinan losgrupossanguíneosA, B, O

Síntesis de esfingolípidosTodos los esfingolípidos se forman a partir

de ceramidaLa ceramida se sintetiza en el retículo

endoplásmico

Síntesis de esfingolípidos

1. Síntesis del alcoholesfinganina a partirde palmitoil-CoA yserina

2. Unión del ácidograso por enlaceamida.

3. Desaturación para formar ceramida4. Adición de carbohidrato o fosfocolina al hidroxilo

ESFINGOLIPIDOSESFINGOLIPIDOS

Están constituidos por los cerebrósidos, esfingomielinas y gangliósidos.

Se caracterizan por tener como núcleo estructural a un alcohol de elevado peso molecular: el esfingol.

Se encuentran en la mayoría de las células pero especialmente en las células nerviosas y el cerebro.

METABOLISMO DE LOS FOSFOLIPIDOS: Esfingomielinas

Se sintetizan a partir de CDP-colina ó fosfatidil colina y ceramida.

El proceso ocurre en el aparato de Golgi y en la membrana plasmática.

En el retículo endoplásmico ocurre la síntesis de Ceramida y Fosfatidil colina.

La Fosfatidil colina se transporta en vesículas y la Ceramida lo hace probablemente por transporte facilitado.

La esfingomielina se encuentra en la mielina de las células nerviosas.

DEGRADACION DE LOS ESFINGOLIPIDOS

Los cerebrósidos son hidrolizados por las glucosidasas (Enfermedad de Gaucher) originando ceramida y glúcidos.

Las esfingomielinas por acción de las esfingomielinasas (Enfermedad de Niemann-Pick) y la ceramidasa forman esfingosina, AGNE y fosfo colina.

Los gangliósidos son degradados en forma secuencial por la glicosil hidrolasas, formando gangliósidos mas simples (Enfermedad de Tay-Sachs).