Metabolismo Lipidos 2

La Respiración Celular no es exclusiva de la glucosa, sino que es parte del metabolismo de diferentes metabolitos energéticos como carbohidratos, lípidos y finalmente aminoácidos. Todos ellos confluyen a respiración celular. Desde glucosa hasta piruvato se toma una decisión ya que es un metabolito de encrucijada porque se puede tomar diversos destinos, y el destino ira a depender de las condiciones de entorno. Si hay falta de oxigeno se va a fermentación con el objetivo de recuperar el NAD+, pero tenemos la alternativa aeróbica yendo a la descarboxilación del piruvato y luego ir a Ciclo de Krebs. Todo lo que era oxidación de la glucosa hasta piruvato ocurre a nivel de citosol, pero luego la siguiente etapa que es respiración celular requiere de la presencia de mitocondria ya que el resto de los procesos ocurren dentro de la mitocondria y en diferentes partes de la mitocondria.

Requisitos para la respiración celular:

1. Oxígeno

2. Mitocondrias

Nos encontramos con 3 diferentes fases de la respiración celular:

1° Pasamos de Piruvato à Acetyl-CoA…

2° Presencia de Ciclo de Krebs

3° Fosforilación Oxidativa

Estas son las 3 etapas de la respiración celular. Si analizamos donde ocurren cada una de ellas, podemos ver que la primera fase ocurre dentro de la matriz mitocondrial, y lo mismo ocurre con la oxidación de los ácidos grasos.

El Ciclo de Krebs ocurre dentro de la matriz mitocondrial y la Fosforilación Oxidativa ocurre en la membrana interna de la mitocondria asociado con lo que es el espacio intermembrana.

La membrana externa de la mitocondria es permeable que deja pasar iones y moléculas pequeñas, mientras que la membrana interna es impermeable, no deja pasar ni iones ni diferentes tipos de moléculas, por ende, nos encontramos con esta membrana interna que va a servir porque en primer lugar no cualquier molécula puede ingresar a ella, para ingresar a la matriz mitocondrial se necesitan lanzadera y transportadores. Se necesitan una serie de transportadores incrustados en la membrana interna, y ahí en la membrana interna esta también la cadena transportadora de electrones. También vemos la ATPsintetasa que está en la membrana interna.

Esta impermeabilidad es un beneficio porque nos permite bombear protones hasta el espacio intermembrana que luego deben volver a la matriz a través de un canal transportador que es el ATPsintetasa. Ese flujo de protones es el encargado de generar energía para formar ATP.

La primera reacción es el paso de Piruvato à Acetyl-CoA

Es una reacción dada por un complejo enzimático (Piruvato Deshidrogenasa) que tiene 3 enzimas asociadas que generan grandes complejos, los cuales son bastante grandes. La estructura a nivel microscópico son tan grandes como 5 ribosomas. Por lo tanto, esta reacción requiere de Co-A, NAD+, va a producir NADH, va a producir la primera perdida de Carbono (ACIDO PIRUVICO=PIRUVATO)

Recuerden que nosotros veníamos de Glucosa; glucosa partió con 6 carbonos y terminó con dos Piruvato por lo tanto sigue manteniendo los 6 carbonos, aquí pasamos desde Piruvato que tiene 3 carbonos a Acetil Coa que es una molécula que transporta 2 carbonos, y esos dos carbonos por lo tanto indican que se ha producido la liberación de un CO2. Esta reacción tiene como productos el Acetil Coa, CO2 y NAD reducido.

Y además este complejo requiere de un complejo de enzimas como es por ejemplo la Tiamina Tirofosfato, que vamos a ver que cumple un rol importante en algún momento por lo tanto fíjense que aquí lo que esta ocurriendo es que hemos llegado finalmente a obtener acetil Coa, El acetil Coa yo les explicaba anteriormente que lo ibaoms a obtener a partir de glucosa, a partir de estas reacciones que acabamos de ver, también vamos a obtener a partir de la oxidación de Acidos grasos, y también podemos obtener Acetil Coa a partir de la oxidación de aminoácidos, por lo tanto el Acetil Coa es un metabolito de encrucijada; es un metabolito que lo obtendremos a partir de diferentes moléculas y a partir de acetil coa podemos obtener una serie de diferentes moléculas. Por lo tanto, Acetil Coa es un metabolito que es común de diferentes vías y el Acetil Coa ¿Qué es lo que va a hacer?

El Acetil Coa es una molecula que va a tomar posibles destinos, pero al mismo tiempo ese Acetil Coa en el proceso de oxidación en la matriz mitocondrial va a permitir aportar carbonos para ingresar al ciclo de Krebs que es lo que vamos a ver a continuación por lo tanto aquí está el acetil Coa haciendo un aporte de carbono.

Es importante saber ¿Qué es el Acetil Coa? Fíjense que toda esa estructura que yo veo allí es lo que llamamos Coenzima A, que tiene un residuo de un nucleótido, un remanente vitamínico que es el Acido pantotenico y un extremo con un grupo sulfidril, un grupo SH y los grupos SH los grupos sulfildrilo se pueden oxidar y se pueden reducir. ¿Dónde encontrábamos un grupo SH anteriormente? En la cisteína que podía formar bimeros de cisteína y podía formar los puentes de disulfuro.

Por lo tanto ese extremo SH puede oxidarse puede acá arriba la Coenzima A, y de ese extremo, fíjense que es un extremo bastante reactivo capaz de capturar moléculas. En este caso fíjense que de que la coenzima a lo que va a capturar son 2 carbonos un grupo Acetil, el grupo acetil proviene de un acido acético H3COH, y aquí lo que tenemos es un remante de eso por lo tanto es un grupo acetilo, y por eso es que tenemos Acetil Coa, es Coenzima A con un grupo Acetilo pegado, en otras palabras es Coenzima A con dos carbonos pegados.

ACIDO ACETICO H3COHgrupo acetil

COENZIMA A----ACIDO PANTOTENICO-residuo aminoácido y extremo sulfidril SH (captura C)

¿cuál es el rol que tiene la coenzima A acá?

Es la capacidad de poder capturar moléculas y transportarlas, ese es su roly que es es lo que es el Acetil coA, es la coenzima A con dos carbonos en el extremo y esos dos carbonos son los que posteriormente se van a aportar para ingresar al ciclo de Krebs.

Fíjense que cuando veamos ciclo de Krebs nos vamos a dar cuenta que el Oxalacetato es una molécula de 4 carbonos y lo que hace acá cuando se forma el ácido cítrico es que formamos una molécula de 6 carbonos. Son los 4 que traía el oxal acetato mas los dos que aporto el acetil Coa que aportó para tener el citrato.

Por lo tanto esa es la característica de la coenzima A y el Acetil Coa no es ni más ni menos que una estructura que contiene dos carbono, más adelante cuando veamos metabolismo de lípidos nos vamos a enterar que la coenzima A cumple un rol importante en ello.

Por lo tanto fíjense que esas son las características que tiene esta molécula y que va a ser la que ingresa finalmente a lo que es el ciclo de Krebs.

¿Cómo se forma entonces el acetil Coa a partir de Piruvato?

Aquí es donde tenemos este complejo enzimático este complejo enzimático que es donde tenemos estas tres enzimas con actividades catalíticas : una es la Piruvato dehidrogenasa, la transacetilasa y la deshidrogenasa. De manera tal que en la primera parte lo que vamos a obtener es la transferencia de estos carbonos hasta tiamina tirofostato que va a ser la coenzima que genera un intermediario tendiente a movilizar este compuesto, se libera el CO2, la transacetilasa lo que hace es que se transfieren estos carbonos que estaban ahí para la coenzimaA para formar acetil Coa, y finalmente lo que se obtiene acá es el poder reductor mediante la formación de NAD reducido, es decir lo que vamos a tener acá es una serie de reacciones que estas dadas por diferentes unidades enzimáticas que tienen complejos que nosotros mencionábamos, y por la presencia de enzimas que tienen importancia para este fenómeno.

Fíjense que se alcanza a ver la persona que está ahí en situación de extrema delgadez y es lo que se llama una enfermedad que recibe el nombre de Beri-beri.

Y el beriberi corresponde a un déficit vitamínico, a una falta de Vit B1, y la vitamina B1 es la precursora de la tiamina, para obtener tiamina tirofosfato por lo tanto persona que no consumen vitamina B1 comienzan a presentar un cuadro de extrema delgadez producto de fallas metabólicas.

¿Qué está ocurriendo acá, como explicamos esto?

Como explicamos que una falta de Vitamina hace que una persona que empieza a tener una falla desde el punto de vista muscular principalmente, perdiendo tonicidad, generando confusiones y una serie de problemas.

Esto es porque no se genera energía, no se genera energía a partir de Piruvato y el Piruvato viene de? La glucosa. Por lo tanto no estamos generando energía a partir de carbohidratos, si no estoy generando energía a partir deglucosa comienzo a generarla a partir de ácidos grasos y proteínas(de ahí perdida de tonicidad)

ENFERMEDAD BERI BERI = ENF. CEREBRO ALCOHOLICO.

No puedo pasar de Piruvato a acetil coa por lo tanto no puedo utilizar la potencia de la glucosa, esto genera que este complejo de Piruvato deshidrogenasa deje de funcionar y deja de funcionar por una razón clave, por que es la primera reacción que aquí ocurre la que se ha visto interrumpida por lo tanto no hay ninguna de las siguientes, de esa manera fíjense que ¿Qué alternativa nos queda para generar energía?

Oxidación de Asidos Grasos y oxidación de aminoácidos, lo que ocurre con estas personas entonces que comienzan a gastar lo que es estructura y lo que es musculo. De manera tal que su estructura física se ve fuertemente disminuida con una extrema delgadez y comienza a tener una falla de funcionamiento en general, falla

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