BIOQUÍMICA 2 Tema 10. Metabolismo de lípidos. Biosíntesis glicerolípidos. Biosíntesis de colesterol. Lipoproteín estructura, secreción y degradación.
Facultad de Biología 2º curso. Grado en Biología Bioquímica 2
INDICE GENERAL
1. 2. 3. 4.
Biosíntesis de gl oss. . esic fier ngol olíp ípiiddo Biosíntesis de colesterol. Lipoproteínas: estructura, secreción y degradación.
1: Biosíntesis de glicerolípidos Glicerolípidos: Triacilgliceroles y Fosfoglicerolípidos.
Triacilgliceroles
TG animales: En la grasa corporal; almacenamiento de los lípidos; reservas energía. La grasa corporal (principalmente TG) proporciona un buen aislamiento. Las ballenas y los mamíferos del Á tarntitcoopdaerapeenl daeisnladmeielantgorayscaocmoorppoarraal sus reservas de energía. 3
1: Biosíntesis de glicerolípidos Fosfoglicerolípidos: fosfolípidos basados en el glicerol
1,2-diacilglicerol + grupo fosfato esterificado en el 3er átomo de carbono: la columna vertebral de los fosfoglicerolípidos (FGL) o glicerofosfolípidos: tipo de lípidos naturales de gran importancia. Componentes esenciales de las membranas celulares y presentes (pequeñas concentraciones) en otros componentes celulares. 4
1: Biosíntesis de glicerolípidos Fosfoglicerolípidos Ácido fosfatídico: Precursor de los fosfolípidos de glicerol Ácido fosfatídico
Fosfoglicerolípidos 5
1: Biosíntesis de glicerolípidos
1: Biosíntesis de glicerolípidos Glicerolfosfato aciltransferasa: Acilación en posiciones 1 (saturado) y 2 (insaturado)
DHAP
Biosíntesis del fosfatidato
Del Fosfatidato Triacilgliceroles y fosfolípidos
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1: Biosíntesis de glicerolípidos Fosfatidato
Triacilgliceroles: Diglicérido acil t ransferasa Hígado
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1: Biosíntesis de glicerolípidos Fosfatidato
Fosfolípidos
A partir del diacil glicerol activado 1. Activación de diacilglicerol
Diacil glicerol activado
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1: Biosíntesis y degradación de glicerolípidos Fosfatidato
Fosfolípidos
2. Formación del fosfodiester
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1: Biosíntesis de glicerolípidos Fosfatidato
Fosfolípidos
A partir del alcohol activado Fosfatidil etanolamina (mamíferos; abundante en la capa interna de las membranas) Los componentes acilo del fosfatidil etanolamina son casi constantes (excepción): C1: esterárico; C2: araquidónico
Rutas de Kennedy
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1: Biosíntesis de glicerolípidos
Los componentes acilo cambian en cada fosfolípido (tipo de 12 compuestos)
1: Biosíntesis de glicerolípidos Fosfolípidos: Familia componentes de AAGG)
de
compuestos
(distinto
Cardiolipinas: Membrana mitocondrial interna Organización proteínas fosforilación oxidativa Fosfatidil colina: El más abundante en mamíferos Biosíntesis a partir de la colina de la dieta y a partir d fosfatidil etanolamina Fosfatidil serinas: Cara interna de la bicapa de la membrana plasmática señal para la apoptosis.
2: Biosíntesis de esfingolípidos
Esfingolípidos (de “esfinge”; enigmáticos): Semejanza estructural. Se desconoce mucho de sus funciones. Componentes de las balsas lipídicas de las membranas, importantes en procesos de señalización celular. S guen ndcioac s ió mnenysmu ajeer rotse ce enlulrar eg. ulación del crecimiento, diefer
2: Biosíntesis de esfingolípidos Esfingolípidos: Lípidos basados en la esfingosina
Esfingosina en lugar de glicerol.
Componentes de la membrana plasmática eucariotas (mayor en SNC)
2: Biosíntesis de esfingolípidos Esfingolípidos: Síntesis a través de una ceramida
A G un id o a l a m ino d la esfingosina
2: Biosíntesis de esfingolípidos Esfingolípidos: síntesis a partir de una ceramida Esfingomielina: fosforilcolina Vaina de mielina cel. nerviosas. Cerebrósidos: Glucosa/galactosa
Gangliósidos: Cadena oligosacáridos
2: Biosíntesis de esfingolípidos Gangliósidos: esfingolípidos más complejos
NAN: N-acetil neuramínico GalNAc: N-acetil galactosamina Azúcares ácidos: siálicos
2: Biosíntesis de glicerolípidos Enfermedad Tay-Sachs: fallo en la degradación gangliósidos. Gangliósidos: 6% lípidos sustancia gris SN.
Lisosoma con acumulación anormal de lípidos.
La degradación secuencial de los azúcares terminales no se produce. Demencia, ceguera y muerte a los 3 años.
3: Biosíntesis del colesterol Colesterol: Esteroide más abundante en células animales (las plantas carecen de él pero… otros similares). Regula la fluidez de las membranas; precursor de ácidos biliares y hormonas esteroideas (testosterona, estradiol, progesterona). Vitamina D3 derivada del 7dehidrocolesterol, precursor immediato del colesterol.
Se sintetiza en el hígado, principalmente. 20
3: Biosíntesis del colesterol Síntesis del colesterol: 3 etapas, precedidas por la síntesis del mevalonato Etapa previa: Síntesis citosólica del mevalonato desde Acetil-CoA
Tiolasa 2 acetil-CoA acetoacetil-CoA
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3: Biosíntesis del colesterol Síntesis del colesterol: 3 etapas, precedidas por la síntesis del mevalonato Etapa previa: Síntesis citosólica del mevalonato desde Acetil-CoA
2 11.
2. Reducción
1. HMG-CoA sintasa 2. HMG-CoA reductasa Cuerpos cetónicos 2. Etapa limitante en la formación del colesterol
3: Biosíntesis del colesterol
HMG-CoA reductasa 2 reducciones por NADPH
3R-mevalonato
Glicoproteína del retículo endoplásmico; sitio activo orientado hacia el citosol. Punto de regulación de la síntesis del colesterol. 23
3: Biosíntesis del colesterol 1. Síntesis del 3-isopentenil pirofosfato desde mevalonato
3 reacciones (3 ATP) y descarboxilación/desfosforilación 3-isopentenil pirofosfato: unidad de isopreno activada Citoplasma
3: Biosíntesis del colesterol 2. Síntesis del escualeno (C30) a partir de (6 unidades) isopenten pirofosfato (C5)
Isomerización
C5
C10
C15 + C15
C30
Retículo endoplásmico
3: Biosíntesis del colesterol 2. Síntesis del escualeno isopentenil pirofosfato
desde
C5
C10
C5
C10
C15 + C15
C30
C15
Retículo endoplásmico
C30
3: Biosíntesis del colesterol 3. Ciclación del escualeno a colesterol
- 3 -CH 3 NADPH
19 reacciones
Retículo endoplásmico
3: Biosíntesis del colesterol Control de la síntesis del colesterol Ruta muy regulada. Hígado e in testino. HMG-CoA reductasa Cantidad de colesterol en la dieta La síntesis de colesterol puede bloquearse por las estatinas (inhibidores competitivos HMG-CoA reductasa): control de aterosclerosis.
3: Biosíntesis del colesterol
Biosíntesis del colesterol: Una de las rutas biosintéticas más complejas.
3: Biosíntesis del colesterol
Michael S. Brown Joseph L. Goldstein
El Premio Nobel de Fisiología o Medicina (1985 descubrimientos sobre la regulación del metabolismo de colesterol. Trece Premios Nobel han dedicado gran parte de su carreras a la investigación del colesterol. 30
4: Lipoproteínas: Estructura La mayoría de los lípidos circulan en forma de complejos lipoproteicos AG sin esterificar: asociados albúmina sérica/proteínas plasma sanguíneo Fosfolípidos, triacilgliceroles, colesterol y sus ésteres lipoproteínas Lipoproteínas. Proteínas (apoproteínas): función solubilizadoras d lípidos y señales para las células diana (interacción receptor específicos y enzimas) transfieren/modifican sus lípidos. Lípidos: d 0.8 g/mL Proteína: d 1.35 g/mL:
proteína
densidad.
HDL: LDL: Lipoproteínas de Al Bata jaDe Dens nsid idad ad IDL: Lipoproteínas de Densidad Intermedia VLDL: Lipoproteínas de Muy Baja Densidad Quilomicrones: menor densidad, mayor volumen 31
4: Lipoproteínas: Estructura
32
4: Lipoproteínas: Estructura HDL y VLDL: síntesis en el RE del hígado (e intestino) Quilomicrones: síntesis en intestino, transporte de triacilgliceroles LDL, síntesis a partir de VLDL: transporte de colesterol y sus ésteres
Estructuras similares: núcleo de triacilgliceroles/ésteres colesterol, rodeados de fosfolípidos; inserciones de colesterol y proteínas. Fosfolípidos orientados cabeza polar hacia afuera, lípidos hidrofóbicos del interior.
LDL 33
4: Lipoproteínas: Estructura. 50-200 nm 28-70 nm
8-11 nm 20-25 nm
4: Lipoproteínas: Estructura.
4: Lipoproteínas: Absorción
1 3
2 3
5 4
4: Lipoproteínas: Absorción
A
B
4: Lipoproteínas: Absorción
1 3
2 3
5 4
4: Lipoproteínas: Absorción y regulación Exceso de colesterol: Activa ACAT Inhibe síntesis de receptores LDL Inhibe síntesis de colesterol
ACAT: acil-CoA colesterol aciltransferasa 39
4: Lipoproteínas: Síntesis y secreción 1. Síntesis de componentes lipoproteínas: RE, hígado. 2. Golgi: Proteínas + lípidos 3. Golgi: Ensamblaje 4. Formación de vesículas 5. Exocitosis
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4: Lipoproteínas: Síntesis y secreción Hipercolesterolemia familiar Deficiencia de receptores funcionales para LDL Entrada LDL en hígado y otros tejidos esta restringida: incremento en la concentracion plasmática de LDL. Valores de colesterol de 680 mg/ml (300 mg/ml, normal). El colesterol se deposita en tejidos y provocan la formación de placas ateroscleróticas, estrechamiento de arterias: ataques cardiacos. Hipercolesterolemia familiar: Trasplante de hígado o terapia génica
Biosíntesis y transporte de lípidos
P a nestiteam cip óo n, dyeudnetsietrm coasraa cbaadjoa ceol scaiehloa.y.u.nU up iro , upnartaiecmapdoa para construir. Eclesiastés 3: 1-3
