Catabolismo de las LDL y regulación del ciclo de la urea

Explique el catabolismo de las LDL y las consecuencias de un aumento de la concentración intracelular de colesterol libre

Las LDL son lipoproteínas de alta densidad que se encargan de transportar esteres de colesterol desde el hígado a los tejidos periféricos, es sintetizada en el hígado como producto del catabolismo de las VLDL y se caracterizan por poseer Apo B100 y Apo E en su superficie y en su interior una gran cantidad de esteres de colesterol.

Las VLDL viajan por la circulación sanguínea hasta que son reconocidas por su receptor específico que reconoce Apo B100, este se encuentra en la cara citosolica de la membrana celular en invaginaciones rodeadas de la Proteína Clatrina.

Una vez que la LDL se ancla a su receptor específico el complejo (receptor-LDL) es endocitado en vesículas y son fusionadas por los lisosomas donde gracias a la acción de las enzimas lisosomales la LDL será degradada completamente hasta sus constituyentes generando proteínas, ácidos grasos, glicerol y colesterol. Sin embargo el receptor no es degradado por lo que se recicla y se dispone nuevamente en la cara citosolica de la célula.

De todos los productos de la degradación de la LDL, es el colesterol es el que tiene mayor efecto en la célula ya que el desencadena las siguientes consecuencias:

1. Inhibición de la enzima Hidroximetil glutaril CoA Reductasa (HMG- CoA Reductasa) la cual es la enzima regulable de la colesterogenesis.
2. Inhibición de la expresión génica del gen que codifica para la síntesis de nuevos receptores de LDL
3. Estimulación de la Acil Colesterol Acil Transferasa (ACAT)

Describa las reacciones que permiten la utilización del grupo amino de la alanina para su incorporación al ciclo de la urea y explique la regulación del ciclo de la urea

La alanina proveniente de la proteólisis muscular sufre un proceso de transaminación llevado a cabo por la enzima alanina aminotransferasa la cual se encarga de transferir el grupo amino hacia el a-cetoglutarato para generar dos productos: el piruvato que funcionará posteriormente como precursor de la neoglucogenesis y un segundo producto que es el glutamato.

El parte del glutamato posteriormente sufre un proceso de desaminación oxidativa en la mitocondria que es llevado a cabo por la enzima glutamato deshidrogenasa donde se liberaa-cetoglutarato nuevamente y NH4+ que finalmente se incorpora al ciclo de la urea para ser excretado de forma segura del organismo.

Por otro lado el glutamato generado también puede estimular el ciclo de la urea ya que simultáneamente ocurre un aumento de las concentraciones de arginina que actúa como modulador alostérico positivo de la enzima N-acetil glutamatosintetasa que se encarga de catalizar la formación de N-acetilglutamato a partir de Acetil Coa + Glutamato.

El aumento de las concentraciones de N-acetilglutamato actúa como modulador alostérico positivos de la Carbamoil fosfato sintetasa I que es enzima regulable del ciclo de la urea estimulando así su velocidad.

Describa la participación de las malato deshidrogenasas (MDH) en la transferencia de equivalentes reductores de la glicólisis a la lipogénesis

La malato deshidrogenasa se encarga de catabolizar la reducción del oxalacetato a malato tomando los equivalentes reductores en forma de NADH + H+ provenientes de la glucólisis.

Posteriormente el malato se oxida a piruvato por medio de la enzima málica generando NADPH los cuales aportan los equivalentes reductores necesarios para la síntesis de ácidos grasos llevado a cabo por la enzima sintasa de ácidos grasos en el proceso de lipogenesis