μεταβολισμος των λιπαρων οξεων

Question 1

ποιοι ειναι οι 4 φυσιολογικοι ρολοι των λιπαρων οξεων;

Answer 1

I. Αποτελούν καύσιμα μόρια
II. Αποτελούν δομικούς λίθους των φωσφολιπιδίων και γλυκολιπιδίων
III. Χρησιμοποιούνται κατά την μετα-μετραφραστική τροποποίηση πρωτεϊνών
IV. Δρουν ως ορμόνες και ενδοκυτταρικοί αγγελιοφόροι

Question 2

τι ξερετε για τις τριακυλογλυκερολες;

Answer 2

Οι τριακυλογλυκερόλες αποτελούν πολύ πλούσιες πηγές ενέργεια
Οι τριακυλογλυκερόλες αποθηκεύονται στο λιπώδη ιστό σε εξειδικευμένα κύτταρα
Οι τριακυλογλυκερόλες αποτελούν πολύ συμπυκνωμένες αποθήκες ενέργειας γιατί είναι άνυδρες και σε ανηγμένη μορφή

Question 3

τι ξερετε για την αποικοδομηση και την βιοσυνθεση των λιπαρων οξεων;

Answer 3

Η αποικοδόμηση και η βιοσύνθεση των λιπαρών οξέων γίνεται σε 4 βήματα(στην αποικοδομηση οξειδωση-ενυδατωση-οξειδωση-διασπαση) που έχουν ουσιαστικά σχέση ειδώλου- αντικειμένου
Η αποικοδόμηση αποτελεί οξειδωτική διεργασία οποία μετατρέπει το λιπαρό οξύ σε ακετυλο-CoA
H βιοσύνθεση λιπαρών οξέων αποτελεί χημική αντιστροφή των παραπάνω βημάτων

Question 4

πως αποικοδομουνται τα λιπιδια της διατροφης;

Answer 4

Tα λιπίδια της διατροφής αρχικά πέπτονται από τις παγκρεατικές λιπάσες στο έντερο
Τα λιπαρά οξέα που παράγονται απορροφώνται από το επιθήλιο του λεπτού εντέρου
Σημαντικό ρόλο στην διάσπαση των λιπιδίων διαδραματίζουν χολικά άλατα που παράγονται στο ήπαρ

Question 5

ποια ειναι τα σταδια αποικοδομησης των αποθηκευμενων λιπιδιων;

Answer 5

Η αποικοδόμηση των αποθηκευμένων λιπιδίων απαιτεί τρία στάδια
α)Κινητοποίηση των λιπιδίων του λιπώδους ιστού.Οι τριακυλογλυκερόλες αποικοδομούνται σε λιπαρά οξέα και γλυκερόλη τα οποία μεταφέρονται στους ιστούς που έχουν ανάγκη ενέργειας.Τα λιπαρά οξέα δεν είναι διαλυτά στο πλάσμα του αίματος και χρησιμοποιούν σαν φορέα την λευκωματίνη
β)Τα λιπαρά οξέα συνδέονται με το (ακυλο) συνένζυμο Α πριν από την οξείδωσή τους.Τα ενεργοποιημένα λιπαρά εισέρχονται στη μήτρα του μιτοχονδρίου με τη βοήθεια της καρνιτίνης
γ) Η β-οξείδωση των λιπαρών στα μιτοχόνδρια οδηγεί στο σχηματισμό ακετυλο-CoA, NADH, FADH2
Σε καθε κυκλο οξειδωσης παραγονται 10 μορια ΑΤΠ/μοριο ακετυλο-coA, 1,5 μορια ΑΤΠ/μοριο FADH2 και 2,5 ΑΤΠ/μοριο NADH

Question 6

πως γινεται η αποικοδόμηση ακόρεστων λιπαρών οξέων;

Answer 6

Η κινητοποίηση και η μεταφορά στα μιτοχόνδρια των ακόρεστων λιπαρών οξέων πραγματοποιείτε όπως για τα κορεσμένα. Δύο επιπλέον ένζυμα απαιτούνται στις περισσότερες περιπτώσεις, η ισομεραση του cis-Δ-ενοϋλο-CoA και η αναγωγαση του 2,4-διενιοϋλο-CoA

Question 7

πως γινεται η αποικοδόμηση λιπαρών οξέων με περιττό αριθμό ατόμων άνθρακα;

Answer 7

Η β-οξείδωση λιπαρών οξέων με περιττό αριθμό ατόμων άνθρακα οδηγεί στην παραγωγή προπιονυλο-CoA και ακετυλο-CoA στον τελικό κύκλο αποικοδόμησης. Το προπιονυλο-CoA μετατρέπεται σε ηλεκτρυλο-CoA

Question 8

πως συμβαινει αποικοδομηση λιπαρων οξεων στα υπεροξειδιοσωματα;

Answer 8

Η β-οξείδωση λιπαρών οξέων στα υπεροξειδιοσώματα δεν είναι πλήρης αλλά σταματά στο οκτανοϋλο-CoA
Λαμβάνει χώρα επιβράχυνση των λιπαρών ώστε αυτά να οξειδώνονται ευκολότερα στα μιτοχόνδρια
Η αφυδρογονάση του ακυλο-CoA μεταφέρει τα ηλεκτρόνια τελικά στο Ο2 με παραγωγή Η2Ο2
Το Η2Ο2 απομακρύνεται με τη δράση της καταλάσης

Question 9

γιατι η αποικοδομηση των λιπαρων εξαρταται απο τον καταβολισμο υδατανθρακων;

Answer 9

Ο καταβολισμός του ακετυλο-CoA μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος απαιτεί τη διαθεσιμότητα οξαλοξικού
Το οξαλοξικό παράγεται από πυροσταφυλικό το οποίο είναι προϊόν της γλυκόλυσης
Σε συνθήκες έλλειψης υδατανθράκων το ακετυλο-CoA σχηματίζει κετονοσώματα

Question 10

ποιος ειναι ο ρολος των κετονοσωματων;

Answer 10

Σε φυσιολογικές συνθήκες ο καρδιακός μυς και ο νεφρικός φλοιός χρησιμοποιούν ακετοξικό ως πηγή ενέργειας
Αντίθετα τα ερυθρά αιμοσφαίρια και τα εγκεφαλικά κύτταρα προτιμούν γλυκόζη
Σε προπτώσεις ασιτείας και διαβήτη και αυτά προσαρμόζονται στη χρήση ακετοξικού
Τα ζωικά κύτταρα δεν μπορούν να παράγουν γλυκόζη από ακετυλο-CoA

Question 11

τι επιτρεπει ο κυκλος του γλυοξυλικου;

Answer 11

Ο κύκλος του γλυοξυλικού στα φυτά και στα βακτήρια επιτρέπει το σχηματισμό γλυκόζης από ακετυλο-CoA
Μετατροπή του ακετυλο-CoA που παράγεται από την αποικοδόμηση των λιπών σε γλυκόζη
Παράκαμψη των δύο σταδίων αποκαρβοξυλίωσης
Είσοδος 2 μορίων ακετυλο-CoA σε κάθε κύκλο
Σημαντική μεταβολική διαδικασία για τη βλάστηση ελαιούχων σπερμάτων

Question 12

τι ξερετε για τη βιοσυνθεση των λιπαρων οξεων;

Answer 12

Η Βιοσύνθεση των λιπαρών λαμβάνει χώρα κυρίως στο κυτταρόπλασμα του ζωικού κυττάρου
2. Οι ενδιάμεσες ενώσεις είναι ενωμένες με σουλφυδρυλικές ομάδας της ακυλοφόρου πρωτεΐνης (ACP)
3. Τα ένζυμα της βιοσύνθεσης στους ανώτερους οργανισμούς είναι ενωμένα σε μία μονή πολυπεπτιδική αλυσίδα που ονομάζεται συνθάση των λιπαρών
4. Δότης των μονάδων 2 ατόμων άνθρακα είναι το μηλονυλο- CoA, με ταυτόχρονη απελευθέρωση CO2
5. Αναγωγική ισχύς παρέχεται από το NADPH
6. Η επιμήκυνση από το σύμπλοκο της συνθάσης σταματά με την παραγωγή παλμιτικού (C16:0)

Question 13

πως σχηματιζεται το μηλονυλο-COA ;

Answer 13

Ο σχηματισμός του μηλονυλο-COA είναι καθοριστικό στάδιο για τη βιοσύνθεση των λιπαρών

Η αντίδραση καταλύεται από την καρβοξυλάση του ακετυλο-CoA

Ακετυλο-CoA+ATP+HCO3- —> μηλονυλο-COA +ADP+Pi +H

Τα ενδιάμεσα προϊόντα στη σύνθεση των λιπαρών συνδέονται με την ακυλοφόρο πρωτεΐνη (Acyl Carrier Protein, ACP)
Περιέχει ομάδα φωσφοπαντεθεΐνης όπως το CoA

Question 14

ποιος ειναι ο ρολος της συνθασης των λιπαρων;

Answer 14

Το ενζυμικό σύμπλοκο που καταλύει τη σύνθεση των λιπαρών ονομάζεται Συνθάση των Λιπαρών
Καταλύει τη βιοσύνθεση παλμιτικού (C16:0) από: ακετυλο-CoA, μηλονυλο-CoA και NADPH.
Στα βακτήρια το ενζυμικό σύμπλοκο αποτελείται από διακριτά ένζυμα- πολυπεπτιδικές αλυσίδες
Τα λιπαρά οξέα με περιττό αριθμό ατόμων C σχηματίζονται αρχίζοντας με προπιονυλο-ACP
Η αποκαρβοξυλίωση του μηλονυλο-CoA ευνοεί σημαντικά την αντίδραση γιατί μειώνει την ελεύθερη ενέργεια.

Question 15

τι απαιτειται για το παλμιτικο;

Answer 15

Ακετυλο-CoA + 7 μηλονυλο-CoA + 14 NADPH + 20 H+ —->παλμιτικό + 7 CO2 + 14 NADP+ + 8 CoA + 6 H2O

Question 16

τι απαιτειται για τη βιοσυνθεση του μηλονυλο-συνενζυμου α;

Answer 16

7Ακετυλο-CoA+7CO2 +7ATP—–> 7μηλονυλο-CoA+7ADP+7Pi+14H+

Question 17

ποια ειναι η πηγη του NADPH για τη βιοσύνθεση λιπαρών;

Answer 17

Μηλικό + NADP+ —–>Πυροσταφυλικό + CO2 + NADPH
Η αντίδραση καταλύεται από το μηλικό ένζυμο και παρέχει τα 8 μόρια NADPH Τα υπόλοιπα 6 παρέχονται από τον κύκλο των φωσφορικών πεντοζών

Question 18

πως γινεται επιμηκυνση και αποκορεσμος των λιπαρων οξεων;

Answer 18

1. Κύριο προϊόν της συνθάσης των λιπαρών είναι το παλμιτικό οξύ.
2. Στα ευκαρυωτικά κύτταρα μεγαλύτερες αλυσίδες σχηματίζονται με αντιδράσεις επιμήκυνσης που καταλύονται από ένζυμα που εδράζονται στην κυτταροπλασματική πλευρά του ενδοπλασματικού δικτύου
3. Προστίθενται διαδοχικά μονάδες των δύο ατόμων άνθρακα στο καρβόξυ τελικό άκρο
4. Ως δότης δρα πάλι το μηλονυλο-CoA με ταυτόχρονη αποκαρβοξυλίωση
5. Ο σχηματισμός διπλών δεσμών καταλύεται από ένζυμα του ενδοπλασμικού δικτύου
6. Στεατυλο-CoA + NADH + H+ + O2 Ελαϋλο-CoA + NAD+ + 2 H2O
   7.Τα θηλαστικά δεν έχουν ένζυμα που εισάγουν διπλούς δεσμούς σε άτομα άνθρακα πέρα του C9. Δεν είναι σε θέση να συνθέσουν λινελαϊκό (C18:2 cis-Δ9, Δ12) και λινολενικό (C18:2 cis-Δ9, Δ12, Δ15)

Question 19

τι ξερετε για το αραχιδονικο οξυ;

Answer 19

το αραχιδονικό οξύ (C20:4) το οποίο αποτελεί προϊόν του λινελαϊκού είναι το κύριο πρόδρομο αρκετών σηματοδοτικών μορίων, λευκοτριενια και προσταγλανδινη H2

Question 20

τι ξερετε για το αραχιδονικο οξυ;

Answer 20

το αραχιδονικό οξύ (C20:4) το οποίο αποτελεί προϊόν του λινελαϊκού είναι το κύριο πρόδρομο αρκετών σηματοδοτικών μορίων, λευκοτριενια και προσταγλανδινη H2

Question 21

πως ρυθμιζεται καθοριστικα η βιοσυνθεση λιπαρων;

Answer 21

Η καρβοξυλάση του ακετυλο-CoA ρυθμίζει καθοριστικά τη βιοσύνθεση λιπαρών
1. Η καρβοξυλάση του ακετυλο-CoA ελέγχεται μέσω μηχανισμού αντιστρεπτής φωσφορυλίωσης 3 καταλοίπων σερίνης
2. Ενεργοποιείται από την AMP εξαρτώμενη πρωτεϊνική κινάση
3. Η βιοσύνθεση λιπαρών ελέγχεται από το ενεργειακό φορτίο
4. Το κιτρικό αποτελεί επιπλέον θετικό αλλοστερικό τροποποιητή
5. Αναστολή ορμονικά από γλυκαγόνη επινεφρίνη: αναστολή μέσω της AMP εξαρτώμενης πρωτεϊνικής κινάσης
6. Ενεργοποίηση από την ορμόνη ινσουλίνη: ενεργοποίηση πρωτεϊνικής φωσφατάσης