Digestión de los lípidos

Digestión de los lípidos El 90% de los lípidos de la dieta está conformado por triacilglicéridos. El 10% restante está compuesto por fosfolípidos, colesterol, ésteres de colesterol y ácidos grasos libres R2 C C H CH 2 C R1 Colesterol CH 2 C R3 Triacilglicéridos Fosfatidilinositol CH 2 C R 1 R 2 C C H CH 2 P - H H H H H

CH 2 C R 1 R 2 C C H Fosfatidilcolina (lecitina) CH 2 P CH 2 CH 2 N(CH 3 ) 3 + - CH 2 C R 1 R 2 C C H CH 2 P CH 2 CH 2 NH 3 + - Fosfatidiletanolamina

En el intestino delgado, las sales biliares (taurocolato y glicocolato) emulsifican a los lípidos, formando micelas. La lipasa pancreática cataliza la hidrólisis de los triacilglicéridos, produciendo una mezcla de 2-monoacilglicéridos (2-MAG) y ácidos grasos libres (AGL). La actividad de la enzima se optimiza cuando se encuentra en la interfase lípido-agua, para lo cual debe formar un complejo con otra proteína, la colipasa pancreática, la cual posee un segmento de residuos hidrofóbicos que se asocian cerca del sitio activo de la lipasa pancreática. CH 2 C R1 H C C R2 Lipasa pancreática Colipasa pancreática CH 2 H H C C R2 H C R1 + + H C R3 CH 2 C R3 CH 2 H

Los AGL y los 2-MAG monoglicéridos son absorbidos hacia los enterocitos. Una vez en el citoplasma, los AGL se unen a la proteína transportadora I-FABP (del inglés Free Acid Binding Protein) para sintetizar triacilglicéridos, fosfolípidos o ésteres de colesterol. Enterocito 2-MAG + AGL TAG Adipocitos Myocitos AGL + Glicerol xidación TAG Albúmina AGL + Glicerol Tejidos TAG + Apolipoproteínas + Colesterol Quilomicrones Sistema linfático y torrente sanguíneo TAG AGL Lipoprotein-lipasa AGL + Glicerol Capilares sanguíneos de tejido adiposo y tejido muscular Glicerol xidación Sistema linfático y torrente sanguíneo TAG AGL + Glicerol Reesterificación Hepatocito VLDL Tejidos

Hidrólisis de los triacilglicéridos CH 2 C R1 CH 2 H H C C R2 CH 2 C R3 Lipoprotein-Lipasas H C H 3H 2 CH 2 H H C R1 + + H C R2 + H C R3 CH 2 H ATP ADP CH 2 H NAD + CH 2 H El glicerol se convierte en fosfato de dihidroxiacetona H C H CH 2 H Glicerol quinasa H C H CH 2 P 3 2 NADH Glicerol fosfato deshidrogenasa C CH 2 P 3 2 Activación de los ácidos grasos R C ATP PP i Acil-CoA sintetasa R C AMP Aciladenilato HS-CoA AMP Acil-CoA sintetasa R C S-CoA Acil-CoA

Transporte de ácidos grasos a la matriz mitocondrial CH 3 H H 3 C + N CH 2 C CH 2 C CH 3 H CARNITINA R C S-CoA HS-CoA Carnitina-acil-transferasa CH 3 H H 3 C + N CH 2 C CH 2 C CH 3 R C Citosol ACIL-CARNITINA Membrana mitocondrial interna Matriz mitocondrial CH 3 H H 3 C + N CH 2 C CH 2 C CH 3 H CARNITINA Carnitina-acil-transferasa R C S-CoA HS-CoA CH 3 H H 3 C + N CH 2 C CH 2 C CH 3 R C ACIL-CARNITINA β- XIDACIÓN

Visión general de la β-oxidación de los ácidos grasos ω β α H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C S-CoA Etapa 1: Deshidrogenación en los carbonos alfa y beta ω β α H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH CH C S-CoA H ω Etapa 2: Hidratación en los carbonos alfa y beta H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH CH 2 C S-CoA β α ω Etapa 3: xidación del beta hidroxilo formado en la etapa 2 H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C CH 2 C S-CoA β α Etapa 4: Ruptura del enlace alfa-beta y unión de una molécula de coenzima A al carbono beta. ω H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C S-CoA β + ǁ CH 3 C S-CoA

Beta oxidación paso a paso ω β α H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C S-CoA Acil CoA deshidrogenasa FAD FADH 2 ω β α H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH CH C S-CoA 2 Trans- enoil CoA Enoil CoA hidratasa H 2 H ω H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH CH 2 C S-CoA β α 3-Hidroxiacil-CoA

H ω H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH CH 2 C S-CoA β α 3-Hidroxiacil-CoA deshidrogenasa Acetil-CoAacetiltransferasa NAD + NADH + H + HS-CoA 3-Hidroxiacil-CoA ω H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C CH 2 C S-CoA β α 3-xoacil-CoA ω H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C S-CoA β Acil-CoA (n-2) + ǁ CH 3 C S-CoA

Beta oxidación de ácidos grasos con número par de carbonos H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C S-CoA 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C S-CoA H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C S-CoA H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C S-CoA H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C S-CoA H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C S-CoA H 3 C CH 2 CH 2 C S-CoA H 3 C C S-CoA

Beta oxidación de ácidos grasos con número de carbonos IMPAR CH 3 CH 2 C S-CoA C 2 Propionil-CoA carboxilasa CH 3 CH C C S-CoA Metilmalonil CoA-mutasa ǁ CH 2 C SCoA CH 2 C Propionil-CoA Metilmalonil- CoA Succinil- CoA

Beta oxidación de ácidos grasos monoinsaturados H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 18 17 16 15 14 13 12 11 H C = C H CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C S-CoA 8 7 6 5 4 3 2 1 3 etapas de beta oxidación H H 3 Acetil CoA H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 12 11 10 9 8 7 6 5 C = C CH 2 C S-CoA 2 1 Cis 3 dodecenoil CoA 3, 2 enoil-coa isomerasa H C S-CoA 1 H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 12 11 10 9 8 7 6 5 4 Trans 2 dodecenoil CoA C = C H 5 etapas de beta oxidación 6 Acetil CoA

Alfa oxidación R CH 2 CH 2 C H 1: Ácido graso peroxidasa 2: Aldehido deshidrogenasa R CH 2 C Ácido graso n-1 NADH + H + NAD + 2 NADH + H + NAD + 2 R C Ácido graso n-2 R C H 1 H 2 2 H 2 C 2 1 H 2 2 H 2 C 2 R CH 2 C H