Metabolismus lipidů. (pozn. o nerozpustnosti)

Transkript

1 Metabolismus lipidů (pozn. o nerozpustnosti)

2

3

4 Trávení lipidů Lipidy v potravě - většinou v hydrolyzovatelné podobě, především jako triacylglayceroly (TAG), fosfatidáty a sfingolipidy. V trávicím traktu se z nich postupně hydrolyticky odštěpují mastné kyseliny. TAG - většina štěpena až v tenkém střevě příslušnými esterasami (lipasami), vylučovanými pankreatem -lipidy - ve vodě nerozpustné; aby tedy na ně trávicí hydrolasy mohly působit, musejí se emulgovat (lipasy působí neskonale účinněji na fázovém rozhraní). -emulgátory - převážně žlučové kyseliny obsažené ve žluči (vylučována do dvanáctníku) -produktem hydrolýzy jsou především volné mastné kyseliny monoacylglycerol, transportované následně do buněk střevního epithelu.

5 Trávení triacylglycerolů: a) odštěpování mastných kyselin pankreatickou lipasou; b) vstřebávání produktů hydrolýzy enterocyty (buňkami střevního epithelu), resyntéza triacylglycerolů v buňkách střevního epithelu a tvorby chylomikronů

6 V buňkách střevního epitelu jsou resyntetizovány triacylglyceroly, které, společně s cholesterolem, musí být odtud dále transportovány; komplikace, nerozpustnost lipidů. Buňky střevního epitelu proto využívají k přenosu TAG a cholesterolu i jeho esteru s mastnými kyselinami částice zvané lipoproteiny -makromolekulární nekovalentní komplexy (obvykle kulovitého tvaru) Lipoproteiny (v krevní plasmě) dělení podle hustoty; hustota roste v řadě: Chylomikrony (největší lipoproteinové částice s nejnižší hustotou) VLDL (very low density lipoproteins) IDL (indermediate density lipoproteins) LDL (low density lipoproteins) HDL (high density lipoproteins)

7 β-oxidace mastných kyselin (Lynenova spirála) Před do vstupem do β-oxidace se mastné kyseliny musía ktivovat vazbou na CoA Aktivace mastných kyselin

8 Aktivace MK v cytosolu ale β-oxidace lokalizována v mitochondriích (v matrix) Otázka: Jak acyl-scoa překoná bariéru membrány mitochondrie? Odpověď: Navázán na karnitin (viz membránový transport) Sumární rovnice β-oxidace palmitoyl CoA (16:0): 7 FAD + 7 NAD CoASH + 7 H 2 O + H(CH 2 CH 2 ) 7 CH 2 CO-SCoA --> 8 CH 3 CO-SCoA + 7 FADH NADH + 7 H +

9

10 Energetická bilance; srovnání s glykolýzou (metabolická voda)

11 Biosyntéza mastných kyselin

12 Porovnání odbourávání a biosyntézy mastných kyselin

13 Příprava k vlastní syntéze MK -nutnost (další!!!) aktivace acetyl-scoa dočasnou karboxylycí Syntéza malonyl-scoa: -klíčový regulační krok biosyntézy MK -katalyzována enzymem acetyl-coa-karboxylasou - biotin jako prostetická skupina (podobně jako pyruvátkarboxylasy v glukogenesi viz minulá přednáška) Extrémně zjednodušená syntéza MK: + silné redukovadlo NADPH+H + ox. forma NADP +

14 Synthasa mastných kyselin u živočichů multifunkční enzym ACP: acyl carrier protein 1,2 MAT: transacetylasa 3 KS: ketoacylsynthasa 4 KR: ketoacylreduktasa 5 DH: hydroxyacyldehydrogenasa 6 ER: enoylreduktasa 7 TE: palmitoylthioesterasa Schematicky se zdůrazněním -SH

15

16 Zapojení glycerolu do metabolismu -vznikající dihydroxyacetonfosfát může vstoupit do glykolysy i glukogenese (podle aktuálních metabolických potřeb buňky) - sn-glycerol-3-fosfát je aktivovaná forma glycerolu pro syntézu TAG a fosfatidátů

17 Syntéza triacylglycerolů Biosyntéza kyseliny fosfatidové přenosem acylů na aktivovaný glycerol Biosyntéza triacylglycerolů z kyseliny fosfatidové

18 Více způsobů: Syntéza fosfatidátů Syntéza fosfatidylserinu přes CDP-diacylglycerol Transformace fosfoatidylserinu na fosfatidylcholin Syntéza fosfatidátů přes CDP-ethanolamin

19 Ketonové látky V biochemii tak označujeme tři látky: acetoacetát, 3-hydroxybutyrát a aceton KL vznikají z acetyl-coa především v mitochondriální matrix jaterních buněk při nedostatku glukosy (hladovění, diabetes), kdy organismus získává energii odbouráním MK - zvyšuje se konc. acetyl-scoa synt. acetoacetát.

20 Biosyntéza isoprenoidů (návaznost na odkaz výše) IPP aktivní isopren, isopentenyldifosfát. Vzniká složitým syntetickým procesem ze tří molekul acetyl-coa IPP základ syntézy isoprenoidů (kondenzace) IPP DAPP

21 Reakcí DAPP s IPP systémem hlava-pata vzniká geranyldifosfát, ester jednoho z nejčastěji se vyskytujících monoterpenů, geraniolu.