Funciones de los lípidos Componentes de membranas Fuente de reserva energética Reguladores Biológicos Pigmentos (retinol, carotenos) Cofactores (vitamina K) Detergentes (ácidos biliares) Transportadores (dolicoles) Hormonas (derivados de la vitamina D, hormonas sexuales) Mensajeros celulares (eicosanoides, derivados de fosfatidilinositol) Ancladores de proteínas

BIOSINTESIS DE LIPIDOS EN VEGETALES CLOROPLASTOS PROPLASTIDIOS HOJAS, TALLOS Y RAICES: LIPIDOS DE MEMBRANAS

LIPIDOS DE RESERVA PROPLASTIDIOS

CLOROPLASTOS Biosínteis lipidos membranas

Relación entre el Metabolismo de los H. de C Relación entre el Metabolismo de los H. de C. y la Biosíntesis de Acidos Grasos Acidos grasos Carbohidratos GLICOLISIS Sintesis de ácidos grasos Piruvato Acil-CoA CITOSOL Piruvato Acil-Carnitina Acil-CoA b-oxidación Cuerpos cetónicos Acetil-CoA Acetil-CoA cetogénesis Citrato Citrato MITOCONDRIA Oxalacetato

Cuando el aporte de nutrientes supera las necesidades De la célula La Acetil-CoA proveniente de hidratos de carbono y aminoácidos es utilizada para la síntesis de ácidos grasos Estos se incorporan al glicerol para ser almacenados como grasa de depósito.

Características generales de la Biosíntesis de ácidos grasos Es muy activa en hígado, glándula mamaria La biosíntesis de ácidos grasos (lipogénesis) tiene lugar en el CITOSOL, en plantas en los CLOROPLASTOS Es un proceso endergónico: Utiliza ATP Consume equivalentes de reducción : NADPH Es activa cuando el aporte energético es superior a las necesidades de la células

Los ácidos grasos se sintetizan en citosol a partir de acetil-CoA. La Acetil-CoA que se produce en mitocondria debe estar disponible en citosol La membrana mitocondrial interna es impermeable a acetil-CoA. El citrato es el compuesto que permite disponer de Acetil-CoA en citosol

Procedencia de Acetil CoA , Enzimas y Poder reductor MALONIL-CoA ATP ACIL-CoA CITRATO CITRATO LIASA Acetil-CoA CARBOXILASA ACIDO GRASO SINTASA NADPH CITRATO ACETIL-CoA Oxalacetato ATP ADP + Pi Síntesis de malonil-CoA Complejo multienzimático Vía de las Pentosas En Vegetales por acción de la luz Enzima málica

Citrato sintasa Citrato liasa

SÍNTESIS DE MALONIL-COA Ocurre una carboxilación que utiliza HCO3- como fuente de CO2. Interviene la enzima acetil-CoA carboxilasa que usa biotina (vit B7) como coenzima. Es el principal sitio de regulación de la síntesis de ac. Grasos. 12

REACCION Y REGULACIÓN DE LA ACETIL-CoA CARBOXILASA + H+ ATP ADP + Pi + HCO3- Acetil-CoA carboxilasa biotina Acetil-CoA Malonil-CoA En Vegetales (+) por aumento de pH y [Mg] en el estroma, proceso que se produce durante la iluminación de la planta. En Bacterias (+) por nucleótidos de guanina que coordinan el crecimiento celular en la formación de membranas. Citrato Forma filamentosa Dímero Acetil-CoA carboxilasa Inactiva Ac.G. de cadena larga Activa

COMPLEJO ENZIMATICO . PROTEINA TRANSPORTADORA DE ACILO (ACP Ó PTA) . ENZIMA CONDENSANTE (EC Ó KS) . TRASNFERASAS (AT y MT) - Acil-transferasa - Malonil-transferasa . REDUCTASAS (KR y ER) - Ceto Reductasa - Enoil reductasa

COMPLEJO MULTIENZIMATICO ACIDO GRASO SINTASA

ESQUEMA GENERAL DE LA BIOSINTESIS DE ACIDO PALMITICO Cuales carbonos son aportados por el carbonilo de malonato?? Quien aporta los carbonos 15 y 16?? 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH La biosíntesis ocurre de derecha a izquierda o de izquierda a derecha?? CUANTAS ACETIL-CoA SE NECESITAN COMO TAL?? Y CUANTAS PARA SINTETIZAR MALONIL-CoA 1 ACETIL-CoA y 7 MALONIL-CoA

b-cetoacil-ACP reductasa 3-OH-acil-ACP deshidratasa 1º CICLO Ez. condensante b-cetoacil-ACP Acetil-EC + Malonil-ACP HS-EC + CO2 Condensación NADPH NADP+ D-3-OH-butiril-ACP b-cetoacil-ACP b-cetoacil-ACP reductasa 1° Reducción D-3-OH-butiril-ACP D2 butenoil-ACP 3-OH-acil-ACP deshidratasa Deshidratación NADPH NADP+ D2 butenoil-ACP Butiril-ACP Enoil-ACP reductasa 2° Reducción

b-Cetoacil-reductasa CH3 -C- CH2 –C-SACP + NADPH + H+ CH3-CH-CH2-C-SACP+NADP+ O O OH O Acetoacetil-S-ACP b-3-Hidroxibutiril-S-ACP ═ ─ b-3-Hidroxiacil-deshidratasa CH3-CH-CH2- C- SACP CH3- CH=CH-C - SACP OH O H2O O b-3-Hidroxibutiril-S-ACP 2 trans butenoil ACP 2 trans -enoil-reductasa CH3 –CH=CH–C-SACP + NADPH + H+ CH3-CH2-CH2-C-SACP+NADP+ O 2 O 2 trans butenoil ACP Butiril-S-ACP ═ ═

Butiril-EC + Malonil-ACP ESQUEMA GENERAL DE LA BIOSÍNTESIS DE PALMITATO Butiril-EC + Malonil-ACP b-cetoacil-ACP 6 C 2º CICLO 19

Balance de la Biosíntesis Biosíntesis de malonil-CoA 8 Acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 13 H+ Palmitato +8 CoA-SH + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+ + 6 H2O

ESQUEMA DE LA REGULACION DE LA BIOSINTESIS Citrato + Insulina Citrato liasa + Acetil-CoA Acetil-CoA carboxilasa Glucagón, Adrenalina - Malonil-CoA Carnitina Aciltransferasa I - Palmitoil-CoA

RELACION DEGRADACION-BIOSINTESIS b-Oxidación Biosíntesis ACP NADPH + H+ FAD Deshidroge-nación Reducción ACP Hidratación Deshidratación ACP Configuración L Configuración D NADPH + H+ Deshidroge-nación Reducción NAD+ ACP Rotura tiolítica Condensación ACP Acetil-CoA Malonil-CoA Acetil-CoA CoA ó ACP

ELONGACION DE LOS ACIDOS GRASOS Acetil-CoA mitocondria CH3 –(CH2)n+2- CO -SCoA CH3 –(CH2)n- CO -SCoA microsoma Malonil-CoA BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS MONOINSATURADOS Palmitoil-CoA (16)C Palmitoleil-CoA (16:1)C Oleil-CoA (18:1)C Estearoil-CoA (18)C

BIOSINTESIS DE ACIDOS GRASOS POLIINSATURADOS Oleil-CoA 18:1 (D9) Linoleil-CoA 18:2 (D9,12) a ó g Linolenoil-S-CoA 18:3 ó (D9,12,15) (D6, 9, 12) Linoleil-S-CoA 18:2 (D9,12) Desaturación Elongación Desaturación Acido Araquidónico 20: 4 ( D5,8,11,14)

Estructura de los Fosfolipidos Cabeza polar (fosfato + alcohol) Cola hidrófoba (ácidos grasos) Esqueleto Básico: Glicerol ó Esfingosina Esfingosina Acido fosfatídico

Fosfatidiletanolamina Fosfatidilcolina Fosfatidilserina Glicerofosfolipidos Fosfatidiletanolamina Fosfatidilcolina Fosfatidilserina Fosfatidilinositol Fosfatidilglicerol Cardiolipina OH-CH2-CH2-NH3 OH-CH2-CH2-N(CH3)3 OH-CH--NH3 COO- OH-CH2-CH—CH2OH OH fosfatidilglicerol

2 ESTRATEGIAS DIFERENTES PARA LA BIOSINTESIS DE FOSFOGLICERIDOS Activación del esqueleto hidrofobo Activacion de la cabeza polar CDP-ácido fosfatídico-citidiltransferasa Acido fosfatídico + CTP CDP-diacilglicerol + PPi Fosforilcolina + CTP CDP-colina + PPi 1,2 Diacilglicerol

Esquema Biosíntesis de Fosfolípidos EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS EUCARIOTAS EUCARIOTAS Glicerol-3-P DHAP ATP Diacilglicerol 2 Acil-CoA ACIDO FOSFATIDICO Otros Fosfolípidos Triacilglicerol Acil-CoA CTP Inositol Fosfatidilinositol CDP-diacilglicerol G3P Serina Fosfatidilserina Fosfatidil glicerol ATP CTP Etanolamina Fosfatidiletanolamina Cardiolipina DAG Colina ATP CTP Fosfatidilcolina

Metabolismo de los Isoprenoides Colesterol Hormonas Esteroides Isoprenoides o terpenos Ac.cólico, desoxicólico Quenodesoxicólico Acidos Biliares Vitaminas liposolubles A, D, E y K ISOPRENO Dolicol Coenzima Q Fitol Giberelinas, ácido abscísico

Farnesil-PP Intermediario de la síntesis de carotenoides, escualeno y de la biosíntesis de esteroles. Es también un sustrato en la adición de un grupo farnesilo a las proteínas.

BIOSINTESIS DE COLESTEROL Formaciòn de Hidroximetil glutaril-CoA a partir de Acetil-CoA (6 Carbonos) Conversiòn de HMG-CoA en escualeno (30 carbonos) Conversión de Escualeno en Colesterol a través de 20 reacciones (30 carbonos)

Biosíntesis de Colesterol Precursor Acetil-CoA Acetoacetil-CoA HMG-CoA sintasa Acetil-CoA+ H2O Acetoacetil-CoA HMG-CoA Cuerpos cetónicas HMG-CoA reductasa 2 NADPH + 2H+ Mevalonato CoA-SH + 2NADP+

Regulación de la Biosíntesis de Colesterol + Insulina R.Covalente - Glucagón HMG-CoA reductasa Acidos biliares Colesterol Mevalonato Transcripción R. Alostérica - Medicamentos: Lovastatina - Colesterol

Acil-CoA-colesterol Acil transferasa ESTERIFICACION DEL COLESTEROL Colesterol Acil-CoA-colesterol Acil transferasa (ACAT) Acil-graso-CoA Ester de colesterol

SALES Y ACIDOS BILIARES Contienen 24 C y 2 ó 3 hidroxilos Son anfipáticos Agentes emulsionantes ACIDOS BILIARES PRIMARIOS : (Cólico y Quenodesoxicolico) ACIDOS BILIARES SECUNDARIOS (Desoxicólico y Litocólico) SALES BILIARES: GLICINA Y TAURINA (Glicocólico ó taurocólico)