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Elisa Lara. Cátedra de Bioquímica. Medicina, UNCo.
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30 de noviembre de 2020
TEÓRICO IX: CATABOLISMO DE LÍPIDOS,
“LIPÓLISIS Y BETA-OXIDACIÓN”.
I. DIGESTIÓN Y ABSORCIÓN DE LÍPIDOS.
La enzima más importante en la digestión de los lípidos es la LIPASA INTESTINAL, y tiene como función hidrolizar
los TRIACILGLICÉRIDOS. Separando el glicerol de los ácidos grasos. Posterior a este proceso, se incorporan el
glicerol y los ácidos grasos en los ENTEROCITOS.
En el enterocito se vuelven a formar triglicéridos y se cargan en moléculas llamadas: LIPOPROTEÍNAS. Las
liproproteínas son macromoléculas que están formadas por:
- Capa de fosfolípidos: Cabeza hidrofílica hacia el exterior.
- Porción proteíca: Apoproteínas.
- Interior hidrofóbico.
Su función es permitir el transporte de lípidos, principalmente, en sangre.
Las lipoproteínas que transportan los triglicéridos que se encuentran al interior del enterocito se denominan:
QUILOMICRONES. Y transportan lípidos de ORIGEN EXÓGENO, es decir, que provienen de la dieta.
Su recorrido, posterior al enterocito es inicialmente en la linfa, para seguidamente llegar a la sangre.
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Cuando los quilomicrones circulan en los capilares del tejido adiposo o del tejido muscular, se encuentran con la
enzima LIPOPROTEINLIPASA. Esta enzima hidroliza triglicéridos que van en los quilomicrones, y se encuentra
ADHERIDA AL ENDOTELIO DE LO CAPILARES.
- EN MÚSCULO: El miocito usa los ácidos grasos para formar ATP.
- EN TEJIDO ADIPOSO: El adipocito usa los ácidos grasos para formar triglicéridos de reserva.
La
LIPOPROTEINLIPASA es una enzima:
- Extracelular.
- Unida al endotelio de los capilares sanguíneos.
- Activada alostéricamente por la APOPROTEÍNA C-II, presente en los quilomicrones y en las VLDL.
- Hidroliza triglicéridos en: Ácidos grasos + glicerol.
- Su síntesis es promovida por INSULINA (regulación a largo plazo).
- Activa en la situación metabólica de período postprandial.
NO OLVIDAR: La interfase que permite la digestión de los lípidos en medio acuoso son los ácidos biliares que
permiten la producción de sales biliares. Estos ácidos biliares provienen del COLESTEROL.
Las sales biliares, al ser ANFIPÁTICAS, permiten la formación de micelas, ambiente en el cual las lipasas pueden
ejercer su función.
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II. TRANSPORTE.
El transporte se divide en:
- TRIGLICÉRIDOS EXÓGENOS: Transportados a través de los QUILOMICRONES.
- TRIGLICÉRIDOS ENDÓGENOS: Que salen del hígado, son transportados a través de las VLDL o “LIPOPROTEÍNAS
DE MUY BAJA DENSIDAD”.
Sobre los quilomicrones y las VLDL actúa la LIPOPROTEINLIPASA.
III. CATABOLISMO DE TRIGLICÉRIDOS Y ÁCIDOS GRASOS.
A. LIPÓLISIS.
Se produce en:
- Tejido adiposo.
- Hígado.
La LIPÓLISIS es la hidrólisis de TRIGLICÉRIDOS DE RESERVA (lo que la diferencia de la acción de la proteinlipasa,
que actúa sobre lípidos provenientes de la dieta), dando:
- Glicerol.
- Acidos grasos.
Su acción se desarrolla a través de la enzima
LIPASA SENSIBLE A HORMONAS:
- Presente en el adipocito.
- Intracelular.
- Hidroliza triglicéridos en: Ácidos grasos + glicerol.
- Su síntesis es promovida por GLUCAGÓN y ADRENALINA (regulación a largo plazo).
- Es inhibida por insulina y prostaglandinas.
- Activa en la situación metabólica de ayuno y ejercicio aeróbico.
El destino del glicerol:
- AYUNO Y EJERCICIO AERÓBICO: Activa la lipólisis (lipasa sensible a hormonas) → GLUCONEOGÉNESIS.
- PERÍODO POSTPRANDIAL: Activo el almacenamiento de lípidos (lipoproteinlipasa, VLDL) → GLUCÓLISIS.
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B. BETA-OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS.
Vía metabólica asociada al uso de ácidos grasos que provienen de la hidrólisis de triglicéridos.
El destino de los ácidos grasos al salir del adipocito es unido a albúmina, a través del torrente sanguíneo,
terminando finalmente en los tejidos.
La oxidación comienza en el carbono beta del ácido graso.
Sus pasos son:
- ÁCIDO GRASO ES TRANSPORTADO CON ALBÚMINA.
- ACTIVACIÓN DEL ÁCIDO GRASO EN EL CITOSOL, con gasto de ATP para que pueda entrar a la célula. Para esta
activación se une a una coenzima A, formando = ACIL-CoA.
- TRANPORTE HACIA LA MATRIZ MITOCONDRIAL, donde ocurre la beta-oxidación.
- BETA-OXIDACIÓN.
Las fases de un ciclo de BETA-OXIDACIÓN (con pérdida de 2 carbonos en cada ciclo) per se, son:
- Deshidrogenación (FAD
+
)
- Hidratación.
- Deshidrogenación (NAD
+
)
- Liberación de Acetil-CoA.
La entrada de los ácidos grasos a la mitocondria se produce a través de un
CONTRA-TRANSPORTADOR ACIL-
CARNITINA/CARNITINA
. Entra Acil-Carnitina y sale Carnitina.
El ácido graso que ya se encuentra unido a CoA no es reconocido por el transportador de membrana de la
mitocondria, por lo que debe, desprenderse del CoA y unirse a un compuesto llamado CARNITINA, la cual sí es
reconocida por el transportador de membrana.
El proceso de desprendimiento del CoA y unión de la carnitia está mediado por la enzima: CARNITINA ACIL
TRANSFERASA I o “CAT-I”, y es la ENZIMA REGULATORIA DE LA BETA-OXIDACIÓN
.
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Regulación enzimática de la CAT-I.
- INHIBIDA: Alostéricamente por MALONIL-CoA (intermediario de la síntesis de ácidos grasos).
- INHIBIDA: Aumento de NADH
+
y aumento de Acetil-CoA.
Dentro de la mitocondria el ácido graso debe volver a unirse a CoA para poder entrar al proceso de beta-
oxidación. La reacción de desprendimiento de la carnitina y unión de la CoA está mediado por la enzima:
CARNITINA ACIL TRANSFERASA II o “CAT II”. Esta enzima se encuentra en la cara interna de la membrana
mitocondrial.
Los productos de esta vía son:
- FADH y NADH = Van a la cadena transportadora de electrones.
- Acetil-CoA = Va al ciclo de Krebs en músculo en ejercicio aeróbico, para dar energía.
En comparación con la glucosa, los ácidos grasos dan más energía, porque está MÁS REDUCIDO; y por ende, al
oxidarlo, se obtiene más energía.
La Beta-oxidación de un ácido graso impar, en la última vuelta de su ciclo, genera:
- 1 Acetil-CoA.
- 1 Propionil-CoA → Succinil-CoA (glucogénico).
IV. ÁCIDOS GRASOS.
Son de distinta longitud de cadena:
- MÁS DE 20 CARBONOS = AG de cadena muy larga.
- 18 – 20 CARBONOS = AG de cadena larga.
- 8 – 12 CARBONOS = AG de cadena intermedia.
- 6 CARBONOS = AG de cadena corta.
V. COOPERACIÓN ENTRE ÓRGANOS.
HÍGADO = Se está produciendo BETA-OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS, además está sucediendo la
GLUCONEOGÉNESIS.
TEJIDO ADIPOSO = Se está produciendo la LIPÓLISIS, que provee ácidos grasos al hígado.
Esta cooperación se encuentra dada por la
ADRENALINA y el GLUCAGÓN.
VI. CUERPOS CETÓNICOS.
NO OLVIDAR: Que en esta situación metabólica EL CICLO DE KREBS ESTÁ DISMINUIDO, ya que el oxalacetato va
hacia la formación de glucosa. Por lo tanto, el Acetil-CoA en vez de entrar a ciclo de Krebs va hacia la
FORMACIÓN DE CUERPOS CETÓNICOS, en el hígado. Los cuerpos cetónicos se exportan del hígado para los
tejidos que los usan para su metabolismo:
- Corazón.
- Músculo esquelético.
- Riñón.
- Cerebro (ayuno muy prolongado).
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Los cuerpos cetónicos son sintetizados en las MITOCONDRIAS DEL HÍGADO.
Aumentan su tasa de síntesis en:
- AYUNO.
- DIABETES TIPO I NO TRATADA: La hormona en sangre que prevalece es el glucagón.
Su aumento sostenido en el torrente sanguíneo puede producir CETOACIDOSIS. Esto se produce especialmente
en el diabético no tratado, ya que a pesar de que produce muchos cuerpos cetónicos, la disposición de glucosa
se mantiene en los tejidos, por lo que los cuerpos cetónicos se acumulan en sangre.
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