I- LÍPIDOS 1. INTRODUCCIÓN 2. CATABOLISMO DE LOS ÁCIDOS GRASOS 3. RENDIMIENTO II- PROTEÍNAS 1. INTRODUCCIÓN 2. CATABOLISMO DE LOS ÁMINOACIDOS III-

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Ignacio Hidalgo Vega
hace 7 años
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1 I- LÍPIDOS 1. INTRODUCCIÓN 2. CATABOLISMO DE LOS ÁCIDOS GRASOS 3. RENDIMIENTO II- PROTEÍNAS 1. INTRODUCCIÓN 2. CATABOLISMO DE LOS ÁMINOACIDOS III- VISIÓN GLOBAL DEL CATABOLISMO

2 PRINCIPALES RUTAS DEL METABOLISMO

3 Principales vías que convergen en el ciclo de Krebs

4 CATABOLISMO DE LOS ÁCIDOS GRASOS EN QUE COMPARTIMIENTO CELULAR OCURRE LA OXIDACION DE LOS LIPIDOS? En la MITOCONDRIA

5 CATABOLISMO DE LOS ÁCIDOS GRASOS MECANISMO 1. ACTIVACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS 2. TRANSPORTE DE LOS ACIDOS GRASOS A LA MATRIZ MITOCONDRIAL 3. β OXIDACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS 4. INCORPORACIÓN DEL ACETIL COA AL CICLO DE KREBS 5. TRANSPORTE ELECTRÓNICO Y FOSFORILACIÓN OXIDATIVA 6. RENDIMIENTO ENERGÉTICO

6 ETAPAS DE LA OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS

7 1. ACTIVACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS OOC Lugar: citosol ATP G'o = + 10,45 kj/mol ACIDO GRASO LIBRE H 2 O P ~ P 2 Pi G'o = - 20,9 kj/mol AD E OSI A- P ~OC ACIL~ADENILATO CoA~SH ACIL~CoA SINTETASAS (3) AMP G'o = - 8,36 kj/mol COENZIMA-A-S~OC ACIL~COENZIMA-A

8 2. TRANSPORTE DE LOS ACIDOS GRASOS A LA MATRIZ MITOCONDRIAL 12 carbonos o menos: ingreso directo a la mitocondria 14 o más carbonos: transporte mediado por CARNITINA

9 2. ENTRADA DE ÁCIDOS GRASOS ACTIVADOS A LA MITOCONDRIA ESPACIO INTERMEMBRANAS CO ~ S - CoA CARNITINA ² G'o ~ - O CH 3 CH 2 - N + - CH 2 - CH- CH 2 - COO - CARNITINA - ACIL TRANSFERASA - I MATRIZ CH 3 O ~ OC ACIL ~CARNITINA + CoA - SH Para ver esta pelícu disponer de QuickTim un descompresor TIFF ( PERMEASA ACIL ~ CARNITINA + CoA - SH CARNITINA - ACIL TRANSFERASA - II CARNITINA CO ~ S - CoA

10 3.β-OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS CoQ (1,5 ATP) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CO~S-CoA FTE β α ACIL~CoA ACIL~CoA DESHIDROGENASA (4 ) CH 2 CH 2 CH 2 CH CH CO~S-CoA H 2 O β α ENOIL~CoA HIDRATASA TRANS ² 2 ENOIL~CoA OH CH 2 CH 2 CH 2 C CH 2 CO~S-CoA β α L-3-HIDROXIACIL~CoA NAD + H H + +NADH (2,5 ATP) L-3-HIDROXIACIL~CoA DESHIDROGENASA O CH 2 CH 2 CH 2 C CH 2 CO~S-CoA β α CoA~SH 3-CETOACIL~CoA β-cetotiolasa (2) 4 3 CH 2 CH 2 CH 2 CO~S-CoA β ACIL~CoA 2 1 CH 3 CO~S-CoA ACETIL~CoA (10 ATP)

11 Etapas: - Deshidrogenación - Hidratación - Oxidación - Tiolisis Enzimas: 3.β-OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS Es una secuencia de cuatro reacciones que ocurren en la matriz mitocondrial - Acil CoA DH (flavoproteína, FAD) - Enoil CoA hidratasa - Hidroxiacil CoA DH (NAD) - Acil-CoA acetiltransferasa (tiolasa)

12 3. ß - OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS MONOINSATURADOS enoil~coa cis-² O C~S-CoA enoil~coa cis-² 3 enoil~coa trans² 2 Hidroxiacil~CoA β-oxidación (tres ciclos) enoil~coa isomerasa enoil~coa hidratasa O O C~S-CoA C~S-CoA H 2 O O C~S-CoA 3 a c etil~c o A OH β-oxidación (cinco ciclos) 6 ac e til~c oa

13 6. BALANCE ENERGÉTICO DE LA OXIDACIÓN TOTAL DEL PALMITATO ACIDO GRASO ATP ATP -2,0 ATP ACIL~ADENILATO CoA~SH ACIL~CoA CARNITINA CoA~SH ACIL~CARNITINA MEMBRANA MITOCONDRIAL INTERNA MATRIZ MITOCONDRIAL CoA~SH CARNITINA ADP + Pi ATP β-oxidación ACIL~CoA FADH 2 X 7 CICLOS H 2 O NADH X 7 CICLOS +7 FADH 2 +7 NADH+H + CADENA RESPIRATORIA +8 FADH NADH+H + +10,5 ATP +17,5 ATP +12,0 ATP +60,0 ATP ACIL~CoA CoA~SH 8 ACETIL~CoA CICLO DE KREBS +8 GTP 2H + +1/2 O 2 H2O +8,0 ATP TOTAL: 106 ATP

14 CATABOLISMO DE PROTEÍNAS Las proteínas son demasiado grandes para atravesar las membranas. Las proteasas hidrolizan las proteínas a péptidos. Proteasas Peptidasas Proteínas Péptidos Aminoácidos

15 VISION GLOBAL CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS AMINOÁCIDOS

16 CATABOLISMO DE PROTEÍNAS Los aa que sobrepasan las necesidades metabólicas para sintetizar proteínas y otras moléculas, no pueden almacenarse, como ocurre con los AG y azúcares. Por ello, se utilizan como combustible metabólico. El grupo amino se separa del aa. y el esqueleto carbonado da lugar a intermediarios metabólitos importantes. NH 3 + COO - CH R + Enzima COO - C=O R + Enzima NH 2

17 TRANSAMINACIÓN La reacción de aminotransferasas ocurre en dos pasos: 1) El grupo amino de un aminoácido es transferido a la enzima, produciendo el correspondiente α-ceto cetoácido cido y la enzima aminada. Aminoácido + Enzima > α-cetoácido + Enzima- H 2 NH 3 + COO - CH R + Enzima COO - C=O R + Enzima NH 2 2) El grupo amino es transferido al α-cetoglutarato formando el producto aminoácido (glutamato) y regenerando la enzima. α-cetoglutarato + Enzima- H 2 > Glutamato + Enzima COO - C=O CH 2 + Enzima NH 2 CH 2 COO - NH 3 + COO - CH CH 2 CH 2 COO - + Enzima

18 DESAMINACIÓN OXIDATIVA NH 3 + CH CH 2 CH 2 COO - COO - NADH NAD + NH 4 + H 2 O GLUTAMATO DESHIDROGENASA COO - C=O CH 2 CH 2 COO - GLUTAMATO α - CETOGLUTARATO

19 CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS La mayoría de los grupos áminos se convierten en urea, mientras que los esqueletos se transforman en acetil CoA, acelacetil CoA, piruvato o en algún intermediario del Ciclo de Krebs.

20 UTILIZACIÓN DE AMINOÁCIDOS AMI OÁCIDOS Alanina Aspartato Leucina,etc α-cetoácido Piruvato Oxalacetato α-cetoisocaproato, etc TRA SAMI ACIÓ α-cetoglutarato GLUTAMATO 2 e - NH 4 + DESAMI ACIÓ OXIDATIVA

21 DESTINO DE LOS ESQUELETOS CARBONADOS DE LOS AMINOÁCIDOS GLUCOSA ALANINA GLICINA CISTEINA SERINA TREONINA TRIPTOFANO ISOLEUCINA LEUCINA TRIPTOFANO LEUCINA LISINA FENILALANINA TIROSINA TRIPTOFANO FOSFOENOL PIRUVATO PIRUVATO ACETIL CoA ACETOACETIL CoA ASPARRAGINA ASPARTATO OXALACETATO TIROSINA FENILALANINA ASPARTATO FUMARATO CITRATO ISOLEUCINA MET IONINA VALINA SUCCINIL CoA α-ceto- GLUTARATO GLUTAMATO GLUTAMINA HISTIDINA PROLINA ARGININA

22 DEGRADACIÓN DE AMINOÁCIDOS ALA CYS GLY SER (THR) 4 TRP GLU GLN PRO HIS ARG ASP ASN MET TRE VAL (ILE) 6 (PHE)6 (TYR) 6 (ILE) 4 (PHE)5 (TYR) 5 (TRP) 1 LEU LYS PIRUVATO α-ceto- GLUTARATO OXAL- ACETATO SUCCINIL-CoA FUMARATO ACETIL-CoA GLUCOGÉNICOS PUEDEN DAR LUGAR A LA PRODUCCIÓN NETA DE GLUCOSA. (AUNQUE SI ES NECESARIO TAMBIÉN PUEDEN PRODUCIR CUERPOS CETÓNICOS) GLUCOGÉNICOS Y CETOGÉNICOS PARTE DE LA MOLECULA PUEDE DAR LUGAR A LA PRODUCCION DE GLUCOSA, PERO OTRA PARTE SOLO PUEDE PRODUCIR CUERPOS CETONICOS CETOGÉNICOS NO PUEDEN DAR GLUCOSA, SOLO CUERPOS CETÓNICOS

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