EL CATABOLISMOEL CATABOLISMO

LÍPIDOSLÍPIDOS

PROTEINASPROTEINAS

CATABOLISMO DE LOS CATABOLISMO DE LOS LÍPIDOSLÍPIDOS

Se emplean como sustancias de reserva, pues de su degradación se obtiene más energía que de la degradación de los glúcidos. Más concretamente son los acilgliceridos los que tienen mayor capacidad para producir energía durante el catabolismo. LipasaLipasa

Triglicerido ▬▬▬▬▬▬► glicerina + 3 ácidos grasosTriglicerido ▬▬▬▬▬▬► glicerina + 3 ácidos grasos

CATABOLISMO DE LOS CATABOLISMO DE LOS LÍPIDOSLÍPIDOS

- La glicerina se incorpora a la - La glicerina se incorpora a la glucólisisglucólisis para su degradación para su degradación -y los ácidos grasos penetran en la matriz y los ácidos grasos penetran en la matriz mitocondrial, tras ser activados con mitocondrial, tras ser activados con Coenzima A (HS-Co A) en la membrana Coenzima A (HS-Co A) en la membrana externa de la mitocondria, con consumo de externa de la mitocondria, con consumo de 1 ATP. 1 ATP. -La principal vía catabólica de los lípidos es La principal vía catabólica de los lípidos es la la β-oxidaciónβ-oxidación de los ácidos grasos de los ácidos grasos

β-OXIDACIÓN de los ÁC. β-OXIDACIÓN de los ÁC. GRASOS o HÉLICE DE GRASOS o HÉLICE DE

LYNENLYNEN Activación de los ácidos grasos , Activación de los ácidos grasos , estos entran en la mitocondria al mismo tiempo que estos entran en la mitocondria al mismo tiempo que se unen a una se unen a una

molécula de coenzima Amolécula de coenzima A quedando quedando activadoactivado, formando un , formando un Acil-Co A, Acil-Co A, para ello se requiere de 1 ATP para ello se requiere de 1 ATP ▬▬► AMP (el desprendimiento de E es >). ▬▬► AMP (el desprendimiento de E es >).

A efectos del rendimiento energético se considera que en este paso se gastan 2 ATP uno el que ya A efectos del rendimiento energético se considera que en este paso se gastan 2 ATP uno el que ya vimos, y otro necesario para transformar el AMP en ADP. ATP + AMP ▬vimos, y otro necesario para transformar el AMP en ADP. ATP + AMP ▬▬▬▬▬▬▬▬► 2 ADP▬► 2 ADP

TOTAL: 2 ATP ▬▬▬▬▬► 2 ADPTOTAL: 2 ATP ▬▬▬▬▬► 2 ADP

   Los Acil-CoA obtenidos se transforman en la matriz mitocondrial en Acetil CoA, Los Acil-CoA obtenidos se transforman en la matriz mitocondrial en Acetil CoA,

mediante un proceso repetitivo consistente en la oxidación del carbonomediante un proceso repetitivo consistente en la oxidación del carbono β β del acil-CoA. del acil-CoA. El proceso es parecido a un ciclo, con la diferencia que en vez de llegar al producto de El proceso es parecido a un ciclo, con la diferencia que en vez de llegar al producto de partida, se llega a uno equivalente pero de 2 átomos de C menos (Fig. 7).partida, se llega a uno equivalente pero de 2 átomos de C menos (Fig. 7).

Cada Cada ββ-oxidación es un proceso con cuatro reacciones sucesivas, de las cuales -oxidación es un proceso con cuatro reacciones sucesivas, de las cuales dos son oxidaciones y utilizan como coenzimas el NAD+ y el FAD, respectivamente. dos son oxidaciones y utilizan como coenzimas el NAD+ y el FAD, respectivamente.

  

β-OXIDACIÓN de los ÁC. β-OXIDACIÓN de los ÁC. GRASOS o HÉLICE DE GRASOS o HÉLICE DE

LYNENLYNEN Los Acil-CoA obtenidos se transforman en la Los Acil-CoA obtenidos se transforman en la

matriz mitocondrial en Acetil CoAmatriz mitocondrial en Acetil CoA, mediante , mediante un proceso repetitivo consistente en la un proceso repetitivo consistente en la oxidación del carbonooxidación del carbono β β del acil-CoA del acil-CoA. El . El proceso es parecido a un ciclo, con la proceso es parecido a un ciclo, con la diferencia que en vez de llegar al producto diferencia que en vez de llegar al producto de partida, se llega a uno equivalente pero de partida, se llega a uno equivalente pero de 2 átomos de C menosde 2 átomos de C menos

β-OXIDACIÓN de los ÁC. β-OXIDACIÓN de los ÁC. GRASOS o HÉLICE DE GRASOS o HÉLICE DE

LYNENLYNEN

Cada Cada ββ-oxidación es un proceso con cuatro -oxidación es un proceso con cuatro reacciones sucesivas, de las cuales dos son reacciones sucesivas, de las cuales dos son oxidaciones y utilizan oxidaciones y utilizan como coenzimas el como coenzimas el NAD+ y el FAD, respectivamente. NAD+ y el FAD, respectivamente.

β-OXIDACIÓN de los ÁC. β-OXIDACIÓN de los ÁC. GRASOS o HÉLICE DE GRASOS o HÉLICE DE

LYNENLYNENEn En cada vuelta cada vuelta se libera se libera Acetil-CoAAcetil-CoA, que se incorpora al , que se incorpora al Ciclo de Ciclo de

KrebsKrebs,, NADH + HNADH + H++ y FADH y FADH22 que pasan a la que pasan a la cadena cadena

de transporte de electronesde transporte de electrones. .

- Este falso ciclo, por ello llamado - Este falso ciclo, por ello llamado Hélice de Hélice de LynenLynen se repite hasta que se se repite hasta que se trocea trocea completamente el ácido graso en fragmentos completamente el ácido graso en fragmentos de 2 C (Acetil-CoA).de 2 C (Acetil-CoA).

Pasos de la β-OXIDACIÓNPasos de la β-OXIDACIÓN

1. Oxidación por por FADEl primer paso es la oxidación del ácido El primer paso es la oxidación del ácido graso por la graso por la acil-CoA deshidrogenasa. La . La enzima cataliza la formación de un enzima cataliza la formación de un doble enlace entre C-2 (carbono α) y C-3 entre C-2 (carbono α) y C-3 (carbono β).(carbono β).

Pasos de la β-OXIDACIÓNPasos de la β-OXIDACIÓN

2. 2. HidratacionEl siguiente paso es la El siguiente paso es la hidratación del del enlace entre C-2 y C-3. Esta reacción es enlace entre C-2 y C-3. Esta reacción es estereospecífica, formando solo el , formando solo el isómero LL..

Pasos de la β-OXIDACIÓNPasos de la β-OXIDACIÓN

3.3. Oxidación por por NAD+

El tercer paso es la El tercer paso es la oxidaciónoxidación del L-3- del L-3-hidroxiacil CoA por el NADhidroxiacil CoA por el NAD++, lo que , lo que convierte el grupo convierte el grupo hidroxilohidroxilo (–OH) en un (–OH) en un grupo grupo cetonacetona (=O). (=O).

Pasos de la β-OXIDACIÓNPasos de la β-OXIDACIÓN

4.4. Tiólisis TiólisisEl paso final es la separación del 3-cetoacil El paso final es la separación del 3-cetoacil CoA por el grupo CoA por el grupo tioltiol de otra molécula de de otra molécula de CoACoA. El tiol es insertado entre C-2 y C-3.. El tiol es insertado entre C-2 y C-3.

Comparación de balances Comparación de balances energéticosenergéticos

El catabolismo de un lípido El catabolismo de un lípido libera mayor libera mayor cantidad de energía cantidad de energía por unidad de peso que por unidad de peso que el de un glúcido.el de un glúcido.

La hélice de Lynen La hélice de Lynen cuando sólo quedan cuando sólo quedan cuatro átomos de carbonocuatro átomos de carbono, da la última vuelta, , da la última vuelta, produciendo produciendo 2 Acetil-Co A2 Acetil-Co A. .

Comparación de balances Comparación de balances energéticosenergéticos

Por tanto, Por tanto, un ácido graso sufrirá tantas un ácido graso sufrirá tantas vueltas como la mitad menos uno del número vueltas como la mitad menos uno del número de átomos de carbono tengade átomos de carbono tenga. .

Por ejemplo: el ácido palmitico tiene 16 Por ejemplo: el ácido palmitico tiene 16 átomos de carbono, por lo tanto dará 7 átomos de carbono, por lo tanto dará 7 vueltas [(16/2)-1] = 8 – 1 = vueltas [(16/2)-1] = 8 – 1 = 7 vueltas 7 vueltas y y producirá producirá

8 acetil-Co A + 7 NADH + 7 H8 acetil-Co A + 7 NADH + 7 H++ + 7 FADH + 7 FADH22

Balance energético del catabolismo de un ácido graso Balance energético del catabolismo de un ácido graso (Por ejemplo el ác. Palmítico)(Por ejemplo el ác. Palmítico): : 16 C (16 C (H. de LynenH. de Lynen)+ 8 HS-Co A ▬► )+ 8 HS-Co A ▬► 8 Acetil-CoA8 Acetil-CoA + + 7 7 NADHNADH + 7 H + 7 H++ + + 7 FADH7 FADH22

8 AcetilCoA 8 AcetilCoA ((Ciclo de KrebsCiclo de Krebs) ▬▬▬►8 Acetil-CoA +16 ) ▬▬▬►8 Acetil-CoA +16 COCO22 + + 24 NADH24 NADH + 24 H + 24 H++ + + 8 FADH8 FADH22 + + 8 ATP8 ATP________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ác. palmítico, (16 C) ▬►Ác. palmítico, (16 C) ▬►16 Acetil-Co A 16 Acetil-Co A +16 CO+16 CO22 + + 31 31

NADH + 31 H+ + 15 FADH2 + 8 ATPNADH + 31 H+ + 15 FADH2 + 8 ATP (x 3ATP) (x 2ATP)(x 3ATP) (x 2ATP)

↓ ↓ ↓ ↓

93 ATP + 30 ATP ▬▬► 123 ATP + 893 ATP + 30 ATP ▬▬► 123 ATP + 8((Activación del ácido grasoActivación del ácido graso):): - 2 ATP - 2 ATP

TOTAL: 129 ATP TOTAL: 129 ATP

Catabolismo de las Catabolismo de las proteinasproteinas

Las proteínas no se usan como fuente de energía, pero los aa que sobran tras Las proteínas no se usan como fuente de energía, pero los aa que sobran tras la síntesis de proteínas pasan a ser usados como combustible celular. la síntesis de proteínas pasan a ser usados como combustible celular.

Se separan en grupos amino (excretados con la orina) y cadenas carbonadas Se separan en grupos amino (excretados con la orina) y cadenas carbonadas que se incorporan en diversos momentos del catabolismo y son degradadas que se incorporan en diversos momentos del catabolismo y son degradadas hasta COhasta CO22 en la respiración mitocondrial. en la respiración mitocondrial.

   Las reacciones por las cuales se separan los grupos amino de los Las reacciones por las cuales se separan los grupos amino de los

aminoácidos (AAc) son la Transaminación y la Desaminación, originando aminoácidos (AAc) son la Transaminación y la Desaminación, originando cetoácidos como el pirúvico e intermediarios del ciclo de Krebs.cetoácidos como el pirúvico e intermediarios del ciclo de Krebs.

   ▪ ▪ Transaminación:Transaminación: AAcAAc11 + "-cetoácido + "-cetoácido2 2 ▬▬▬► "-cetoácido▬▬▬► "-cetoácido11+ AAc+ AAc22

   ▪ ▪ Desaminación:Desaminación: AAc ▬▬▬▬▬▬▬▬► "-cetoácido + NHAAc ▬▬▬▬▬▬▬▬► "-cetoácido + NH33

  

5.- Conocemos como metabolismo al conjunto de las reacciones químicas que ocurren en lascélulas. En la imagen adjunta se muestra SÓLO una pequeña parte de estas reaccionesa.- ¿Cómo se denomina la vía metabólica nº1 que transforma la Glucosa en ac.pirúvico?b.- ¿Cómo se denomina las vías que transforman la Glucosa en Láctico (nº 2) o en Etanol (nº3)?c.- ¿Qué procesos metabólicos están implicados en la degradación total aeróbica de laGlucosa?d.- ¿Las vías del esquema forman parte del Anabolismo o del Catabol

,

,

,

Glucosa

Acido Pirúvico

1

Acetil-Co A

2

3

CO2

FADH2

NADH + H+

Ácido Láctico

Etanol