METABOLISMUS LIPIDŮ
ODBOURÁVÁNÍ LIPIDŮ - z potravy nebo z tukových rezerv - hydrolytické štěpení esterových vazeb - vznik glycerolu a mastných kyselin - hydrolytické štěpení LIPÁZY (karboxylesterázy) - LIPÁZY pankreat, střevní šťáva - aktivace lipáz: emulgující látky (žluč) a vápenaté ionty
Štěpení lipidů - potravou přijaté lipidy štěpí lipázy gastrointestinálního traktu - orgánový tuk odbouráván orgánovými lipázami (například jaterními)
Štěpení lipidů 1. DUODENUM - pankreatická šťáva lipázy (+ žluč emulgace tuků) usnadnění štěpení 2. ILEUM, JEJUNUM střevní lipázy štěpí triacylglyceroly na di- a monoacylglyceroly na glycerol a mastné kyseliny - při trávení nedochází k úplné hydrolýze lipidů část zůstává ve formě triacylgylcerolů
VSTŘEBÁVÁNÍ A ROZVOD ŽIVIN - resorpce v tenkém střevě pomocí enterocytů
VSTŘEBÁVÁNÍ - vstřebávání mastných kyselin závisí na délce jejich řetězce 1. Mastné kyseliny s 10-12 C procházejí z enterocytů přímo do krve (v neesterifikované formě) 2. Mastné kyseliny s delším řetězcem jsou v buňkách střevní sliznice reesterifikovány na triacylglyceroly jsou dále obaleny vrstvou lipoproteinu, cholesterolu a fosfolipidů za vzniku kulových částeček CHYLOMIKRONŮ
VSTŘEBÁVÁNÍ - chylomikrony (velikost 0,1 1 mikron) do krve dále do jater, kde se štěpí - lipidy z potravy, které neprošly játry se rozvádějí ve formě lipoproteinových komplexů do jednotlivých tkání
ODBOURÁVÁNÍ MASTNÝCH KYSELIN V JÁTRECH - tato fáze se uskutečňuje v játrech
LYNENOVA SPIRÁLA - podstatou je odbourávání karboxylových kyselin na dvou uhlíkaté štěpy, které probíhá opakovaně a označuje se jako beta oxidace (3-oxidace, Lynenova spirála) - princip beta oxidace (zkracování o 2 atomy C) objevil r. 1904 F. Knoop, jednotlivé reakční stupně objasnil r. 1951 F.Lynen
LYNENOVA SPIRÁLA - v průběhu tohoto procesu se acetyl-coa účinkem enzymů oxiduje postupně na beta-hydroxykyseliny a beta-oxokyseliny - redukované koenzymy (hlavně acetyl-coa) se pak znovu oxidují v dýchacím řetězci za tvorby makroergických fosfátů ATP - během beta oxidace vzniká značné množství acetyl-coa, ze kterého se může vytvářet acetoacyl-coa
Acetoacyl-CoA - větší množství se může objevit např. při diabetu nebo při dlouhodobém hladovění - následkem je přítomnost acetonu v krvi a moči vzniká ketonurie
oxidace Na dvojnou vazbu mezi uhlíkem α a β se aduje voda oxidace
LYNENOVA SPIRÁLA - beta oxidace je cyklický pochod postupné zkracování řetězce mastné kyseliny vždy o 2 atomy C - tento proces se opakuje do úplné degradace kyseliny, ale vždy musí zůstat 2 atomy C pro biosyntézu!!! - při každé otočce vzniká acetyl-coa
LYNENOVA SPIRÁLA - mastné kyseliny poměrně málo reaktivní - musí být aktivovány převedením na makroergické thioestery pomocí ligázy za součinnosti CoA a ATP - tzv. zapalování Lynenovy spirály
ENERGETIKA CYKLU - při jedné otočce se tedy získá: - 1 mol FADH2 a 1 mol NADH po jejich reoxidaci v DŘ vzniká 5 mol ATP - dalších 12 mol ATP vzniká při aerobním odbourávání
Beta oxidace v rostlinných buňkách - mastné kyseliny se jsou uloženy v rostlinných buňkách v GLYOXYZÓMECH - většina enzymů glyoxylátového cyklu umožňuje přeměnu acetyl-coa na prekurzory sacharidů - v rostlinách tento proces pouze druhotný význam
VÝZNAM TUKŮ V ROSTLINÁCH - v semenech olejnatých rostlin rezervní charakter - při klíčení semen se tuky rozkládají a přeměňují se na sacharidy: OXIDAČNÍ PROCES - při dozrávání semen ubývá sacharidů a přibývá tuků: REDUKČNÍ PROCES - význam: např. při nevhodném uložení máku zapaření, žluknutí a znehodnocení
BIOSYNTÉZA LIPIDŮ - obrácená redukční spirála - má prakticky stejné meziprodukty, ale jednotlivé reakce jsou katalyzovány jinými enzymy a do celého procesu je začleněna karboxylace - proces probíhá v cytoplasmě buněk - hlavním místem biosyntézy mastných kyselin jsou tukové tkáně
BIOSYNTÉZA LIPIDŮ - výchozí látka: acetyl-coa - principem je redukce acetyl-coa na uhlíkaté zbytky, které tvoří obratle páteře mastných kyselin - uhlíkatý skelet je budován stupňovitě z dvou uhlíkatých štěpů - acetyl-coa reaguje s CO2 vzniká vysoce reaktivní látka : malonyl-coa
Malonyl-CoA