Lipogenesis Novo (Síntesis de Acidos grasos) y síntesis de colesterol, Apuntes de Bioquímica Médica

¡Descarga Lipogenesis Novo (Síntesis de Acidos grasos) y síntesis de colesterol y más Apuntes en PDF de Bioquímica Médica solo en Docsity! Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 Universidad Catolica de Nicaragua Redemptoris Mater Facultad de Medicina Asignatura: Bioquimica Guía de seminario del síntesis de acidos grasos Profesor principal: Dr. Jairo Cerrato González Objetivos: 1) Conocer los aspectos conceptuales más relevantes de la síntesis acidos grasos} 2) Describir las características estructurales de los acidos grasos 3) Explicar el proceso de Síntesis de Glucógeno acidos grasos. 4) Explicar el proceso de regulacion de la síntesis de acidos grasos y su formación en triglicéridos 5) Relacionar los eventos bioquímicos con algunas anomalías metabólicas Introduccion: La vía para su síntesis de novo (lipogénesis) está presente en numerosos tejidos, como el hígado, el cerebro, el riñón, las glándulas mamarias y el tejido adiposo. La vía para la síntesis de novo es principalmente activa en situaciones de ingesta excesiva de energía y específicamente, en forma de exceso de hidratos de carbono. La síntesis de ácidos grasos ocurre en el citosol de las células, está presente en muchos tejidos como el hígado, pulmón, tejido adiposo, riñón, encéfalo y glándula mamaria. La síntesis de ácidos grasos se encarga de convertir el exceso de glucosa dietaria a lípidos. Generar precursores para la síntesis de TAG. La lipogénesis de novo es una vía metabólica compleja y enormemente regulada, que convierte los carbohidratos de la dieta en ácidos grasos, que una vez esterificados se almacenan en el tejido adiposo como triacilglicéridos (TAG). Este complejo proceso implica la degradación de los carbohidratos (glucosa) mediante la glucolisis anaerobia en el citoplasma y el ciclo tricarboxílico en el interior de la mitocondria, con producción de energía. Ante un exceso de carbohidratos de la dieta el organismo responde generando una cantidad de energía superior a la demanda del organismo, es decir, no existe equilibrio entre generación y consumo de energía y el organismo se encuentra con un exceso energético que necesita utilizar, y lo aprovecha en la síntesis endógena de ácidos grasos que se realiza fuera de la mitocondria Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 Desarrollo: 1- Explique en que consiste la lipogénesis y termogénesis La lipogénesis de novo es una vía metabólica compleja y enormemente regulada, que convierte los carbohidratos de la dieta en ácidos grasos, que una vez esterificados se almacenan en el tejido adiposo como triacilglicéridos (TAG). Este complejo proceso implica la degradación de los carbohidratos (glucosa) mediante la glucolisis anaerobia en el citoplasma y el ciclo tricarboxílico en el interior de la mitocondria, con producción de energía. Ante un exceso de carbohidratos de la dieta el organismo responde generando una cantidad de energía superior a la demanda del organismo, es decir, no existe equilibrio entre generación y consumo de energía y el organismo se encuentra con un exceso energético que necesita utilizar, y lo aprovecha en la síntesis endógena de ácidos grasos que se realiza fuera de la mitocondria. La termogénesis es un mecanismo que reside en las propias mitocondrias, cuya misión es mantener la temperatura corporal. Las mitocondrias como centrales energéticas de las células son las que proporcionan calor cuando es necesario. El tejido adiposo marrón o pardo, que se localiza en el cuello y en la espalda, es el encargado de la termogénesis sin temblor de los recién nacidos y de los animales hibernantes. El agente encargado en la termogénesis inducida por el frio en la grasa marrón es la proteína desacopladora UCP-1 o termogenina, localizada exclusivamente en la membrana interna de las mitocondrias del tejido adiposo marrón. La UCP-1 transporta protones hacia el interior mitocondrial a través de la membrana mitocondrial interna y de este modo actúa desacoplando la síntesis de ATP del transporte electrónico y dirigiendo la energía metabólica hacia la formación de calor. Este tejido juega un papel crítico en el balance energético, aunque su importancia depende de la especie, la edad y el tamaño del organismo. 2- Describa la clasificación de las lipoproteínas Las lipoproteínas son partículas formadas por una fracción proteica denominada apolipoproteínas (APO) y una fracción lipídica, cuya función es la de solubilizar y transportar lípidos en el plasma. Clasificación  Quilomicrones (Q): que sólo se encuentran en el plasma normal después de una comida grasa. son las lipoproteínas que transportan a los triacilgliceridos exógenos, llevan la grasa del alimento desde el intestino a los tejidos periféricos, especialmente al corazón, al músculo y tejido adiposo  Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL, del inglés very low density lipoproteins). La VLDL (lipoproteinas de muy baja densidad) desempeñan un papel muy parecido en los triacilglicéridos endógenos (sintetizados en el hígado)  Los triacilgliceroles de ambas lipoproteinas se hidrolizan a glicerol y ácidos grasos en las superficies internas de los capilares de los tejidos periféricos.  Lipoproteínas de densidad intermedia (IDL, intermediate density lipoproteins).  Lipoproteínas de baja densidad (LDL, low density lipoproteins).  Lipoproteína (a) o Lp(a) o “sinking Pre-beta”  Lipoproteínas de alta densidad (HDL, high density lipoproteins). Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 para sinte zar ácidos dad de grasos, mediante un proceso complejo, que recibe el nombre de lipogénesis. Los ácidos grasos se esteri*can con el glicerol, compuesto derivado del metabolismo de la glucosa, para formar los triacilglicéridos (TAG) que se acumulan en el tejido adiposo LIPOGENESIS Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 Ante un exceso de energía procedente de la dieta, el organismo genera una can dad de dad de ATP superior a la demanda del organismo, es decir, no existe equilibrio entre generación y consumo de energía y el organismo se encuentra con un exceso de ATP que necesita u lizar, y lo aprovechadad de para sinte zar ácidos dad de grasos, mediante un proceso complejo, que Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 recibe el nombre de lipogénesis. Los ácidos grasos se esteri*can con el glicerol, compuesto derivado del metabolismo de la glucosa, para formar los triacilglicéridos (TAG) que se acumulan en el tejido adiposo LIPOGENESIS Ante un exceso de energía procedente de la dieta, el organismo Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 superior a la demanda del organismo, es decir, no existe equilibrio entre generación y consumo de energía y el organismo se encuentra con un exceso de ATP que necesita u lizar, y lo aprovechadad de para sinte zar ácidos dad de grasos, mediante un proceso complejo, que recibe el nombre de lipogénesis. Los ácidos grasos se esteri*can con el glicerol, compuesto derivado del Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 metabolismo de la glucosa, para formar los triacilglicéridos (TAG) que se acumulan en el tejido adiposo LIPOGENESIS Ante un exceso de energía procedente de la dieta, el organismo genera una can dad de dad de ATP superior a la demanda del organismo, es decir, no existe equilibrio entre generación y consumo de Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 energía y el organismo se encuentra con un exceso de ATP que necesita u lizar, y lo aprovechadad de para sinte zar ácidos dad de grasos, mediante un proceso complejo, que recibe el nombre de lipogénesis. Los ácidos grasos se esteri*can con el glicerol, compuesto derivado del metabolismo de la glucosa, para formar los triacilglicéridos (TAG) que Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 Ante un exceso de energía procedente de la dieta, el organismo genera una can dad de dad de ATP superior a la demanda del organismo, es decir, no existe equilibrio entre generación y consumo de energía y el organismo se encuentra con un exceso de ATP que necesita u lizar, y lo aprovechadad de para sinte zar ácidos dad de grasos, mediante un proceso complejo, que Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 recibe el nombre de lipogénesis. Los ácidos grasos se esteri*can con el glicerol, compuesto derivado del metabolismo de la glucosa, para formar los triacilglicéridos (TAG) que se acumulan en el tejido adiposo LIPOGENESIS Ante un exceso de energía procedente de la dieta, el organismo Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 genera una can dad de dad de ATP superior a la demanda del organismo, es decir, no existe equilibrio entre generación y consumo de energía y el organismo se encuentra con un exceso de ATP que necesita u lizar, y lo aprovechadad de para sinte zar ácidos dad de grasos, mediante un proceso complejo, que recibe el nombre de lipogénesis. Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 metabolismo de la glucosa, para formar los triacilglicéridos (TAG) que se acumulan en el tejido adiposo LIPOGENESIS Ante un exceso de energía procedente de la dieta, el organismo genera una can dad de dad de ATP superior a la demanda del organismo, es decir, no existe equilibrio entre generación y consumo de Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 energía y el organismo se encuentra con un exceso de ATP que necesita u lizar, y lo aprovechadad de para sinte zar ácidos dad de grasos, mediante un proceso complejo, que recibe el nombre de lipogénesis. Los ácidos grasos se esteri*can con el glicerol, compuesto derivado del metabolismo de la glucosa, para formar los triacilglicéridos (TAG) que Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 se acumulan en el tejido adiposo LIPOGENESIS Ante un exceso de energía procedente de la dieta, el organismo genera una can dad de dad de ATP superior a la demanda del organismo, es decir, no existe equilibrio entre generación y consumo de energía y el organismo se encuentra con un exceso de ATP que necesita u lizar, y lo aprovechadad de Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 recibe el nombre de lipogénesis. Los ácidos grasos se esteri*can con el glicerol, compuesto derivado del metabolismo de la glucosa, para formar los triacilglicéridos (TAG) que se acumulan en el tejido adiposo LIPOGENESIS Ante un exceso de energía procedente de la dieta, el organismo Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 genera una can dad de dad de ATP superior a la demanda del organismo, es decir, no existe equilibrio entre generación y consumo de energía y el organismo se encuentra con un exceso de ATP que necesita u lizar, y lo aprovechadad de para sinte zar ácidos dad de grasos, mediante un proceso complejo, que recibe el nombre de lipogénesis. Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 Los ácidos grasos se esteri*can con el glicerol, compuesto derivado del metabolismo de la glucosa, para formar los triacilglicéridos (TAG) que se acumulan en el tejido adiposo 5- Explique cómo participan los dos sistemas enzimáticos en la lipogénesis de novo AcetilCoA carboxilasa: vía que convierte el acetil CoA en malonil CoA, requiriendo para ello NADPH, ATP, ion manganeso, biotina, ácido pantoténico y HCO3, como cofactores, y ácido graso sintetasa, un complejo multienzimático de una sola cadena polipeptídica con siete actividades enzimáticas separadas, que cataliza la síntesis de palmitato a partir de una molécula de acetil-CoA y siete de malonil-CoA. La lipogénesis se regula a nivel de la acetil-CoA carboxilasa por mecanismos alostéricos, modificación covalente e inducción y represión de la síntesis enzimática. El citrato activa la enzima, y el acil-CoA de cadena larga inhibe su actividad. A corto plazo, la insulina activa la acetil-CoA carboxilasa por fosforilación de un residuo de histidina en el extremo N terminal de la cadena. El glucagón y la adrenalina tienen acciones opuestas a la insulina. El sistema enzimático para la biosíntesis de ácidos grasos se encuentra en el citoplasma y, aunque presente en muchos tejidos, se encuentra principalmente operativo en hígado, y en menor grado en tejido adiposo y glándula mamaria lactante. El sistema necesita un aporte de acetil CoA, coenzimas reductores (NADPH) y energía en forma de ATP 6- Comente la localización del complejo enzimático de la síntesis de acidos grasos Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 hepática. Los mecanismos celulares de los efectos metabólicos de la fructosa, implican la producción de especies reactivas al oxígeno, la activación de vías de estrés celular y posiblemente un aumento en la síntesis de ácido úrico. Consumir grandes cantidades de fructosa puede llevar al desarrollo de un completo síndrome metabólico en roedores. En seres humanos, el consumo de fructosa en cantidades altas, aumenta las concentraciones de triacilglicéridos en plasma y altera la homeostasis hepática de glucosa pero, no aparece causar insulino-resistencia en músculo ni aumento en la presión arterial. El elevado consumo de azúcares se asocia con enfermedades metabólicas. La ingestión de elevadas dosis de sacarosa (glucosa-fructosa) o del jarabe de maíz rico en fructosa, unido a dietas ad libitum supone un factor de riesgo para la enfermedad cardiovascular y el síndrome metabólico. Estos efectos se deben al rápido metabolismo de la fructosa catalizado por la fructoquinasa C, que genera sustratos para la lipogénesis de novo y conduce a un incremento en los niveles de ácido úrico. 12- Comente en que consiste la termogénesis y cuál es la participación del tejido adiposos en este proceso El sobrepeso graso se produce básicamente por un desequilibrio prolongado en el balance energético, es decir, entre la ingesta calórica y gasto energético total. Cuando hay un balance neutro entre ingesta y gasto energético, el individuo mantiene estable su peso. Un exceso en la ingesta de calorías, si no se acompaña de un aumento del gasto energético producirá un aumento energía, el cual el organismo almacenará en forma de adipocitos, generando en definitiva cambios drásticos en la composición corporal El gasto energético total se puede dividir en diferentes procesos termogénicos: termogénesis obligatoria o metabolismo basal, termogénesis inducida por los alimentos, termogénesis inducida por ejercicio físico y termogénesis adaptativa. Dichos procesos pueden manifestar variables claras en el gasto calórico final gracias a estimulación simpática y hormonal El metabolismo basal conforma un 60-70% del gasto energético diario total. Este se define como la energía consumida por un individuo en reposo y en condiciones de termoneutralidad (28° C). Este representa las funciones vitales como la respiración y las reacciones metabólicas, el cual solo puede variar un 10% aproximadamente. Otro proceso es la termogénesis inducida por los alimentos, que se produce bajo los procesos de digestión, absorción, distribución y almacenamiento de nutrientes, y representa el 10% del gasto energético diario Por otro lado, tenemos la termogénesis inducida por el ejercicio, dondeel gasto energético puede variar mucho dependiendo del estilo de vida: de un 10% en sedentarios a un 50% en sujetos entrenados. Es importante tener en cuenta variables como intensidad, duración del ejercicio y composición corporal, entre otros aspectos. Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 Por último, la termogénesis adaptativa serefiere al calor producido en respuesta a la termorregulación corporal o a una dieta hipercalórica. Este proceso esta regulado por la división simpática y se lleva a cabo en el músculo esquelético y en las células adiposas marrones 13- Explique el proceso de síntesis de colesterol (video) El hígado es el lugar principal de biosíntesis de colesterol, mientras que en el intestino, la corteza suprarrenal y las gónadas se sintetizan cantidades menores. La generación de los múltiples enlaces carbono-carbono y carbono-hidrógeno presentes en la estructura del colesterol requiere una fuente de átomos de carbono, una fuente de poder reductor y cantidades significativas de energía. El acetil-CoA proporciona un punto de partida de alta energía b-oxidación de ácidos grasos de cadena larga • • Deshidrogenación del piruvato • Pentosas fosfato (NADPH) La energía ⚡ adicional la proporciona la rotura del trifosfato deadenosina (ATP). Todas las reacciones biosintéticas tienen lugar en el interior del citoplasma, aunque algunas requieren enzimas  que se encuentran unidas a las membranas del retículo endoplásmico El ácido mevalónico es el primer compuesto específico de la vía metabólica de la síntesis de colesterol. Shara Alanis Bendaña Olivares Medicina 2019-0122 Caso clinico: Una mujer blanca de 17 años de edad se queja de dolor en epigastrio y nausea después de ingerir alimentos fritos. Refiere tener un hermano mayor que sufre de los mismos síntomas. Presenta pápulas amarillentas no dolorosas en cara, cuero cabelludo, codos y rodillas y una marcada hepato-esplenomegalia.