metabolismus lipidů

Question 1

Oxidační štěpení mastných kyselin.

Answer 1

• Aktivace.
• v cytosolu(na vnější straně vnější mitochondriální membrány).
• Regulace: acyl-KoA syntetasa (triokinasa).
• Stojí 2 ATP

1. reakce s ATP
2. přenos acylu na CoA

• Vstup MK do mitochondrie.
• Přenašečem je karnitin na vnitřní membráně
• Na povrchu vnitřní a vnější mitochondriální membrány karnitin-acyltransferázy
• Na začátku acyl-KoA, na konci acyl-KoA
• Acyl-KoA se nepřenáší jako celek, pouze jako acyl na karnitinu a uvnitř mitochondrie se⇢
• β-oxidace
• aerobně
• 4 za sebou jdoucí opakující se reakce:

1. Dehydrogenace ⇢vznik dvojné vazby mezi α a β uhlíkem (vznik FADH2 ⇢DŘ – 2 ATP) trans-enoyl-CoA
2. Hydratace ⇢-OH skupina na β uhlíku. B-hydroxyacyl-CoA
3. Dehydrogenace ⇢=O skupina na β uhlíku (vznik NADH + H+ ⇢DŘ – 3 ATP). B-ketoacyl-CoA
4. Thiolýza – napojení CoA-SH ⇢vzniká acetyl-KoA ( ⇢CC) + acyl-KoA z MK o 2 C kratší

• U MK s lichým počtem uhlíku vzniká na konci propionyl-KoA ⇢succinyl-KoA ⇢CC
• v případě nenasycených kyselin. cys vazba ⇢ trans vazba (isomerasa). reduktase (NADH+H⁺)

Question 2

biosyntéza mastných kyselin

Answer 2

• Probíhá v cytosolu
• Přenašečem acetyl-CoA z mitochondrie do cytosolu je citrát se svým přenašečem, redukované NADP je získáno dehydrogenací z malátu při dekarboxylaci na pyruvát
• Syntéza
• Všechny karboxylasy potřebují biotin, je navázaný kovalentně v aktivním centru
• Syntéza MK probíhá v multienzymovém komplexu (v centru Acyl Carrier Protein (ACP), vedle něj protein s fosfopantotenovým řetízkem)
• Na ACP se naváže vzniklý malonyl (bez KoA)
• Na protein s fosfopantotenovým řetízkem se naváže acetyl
• Synthasa přesune acetyl na malonyl (za současné dekarboxylace malonylu) vznik acetoacetyl-ACP
• Dále „obrácená β-oxidace“. Reduktázy 1. a 2. (využívají NADPH+H+ - z pentózového cyklu) a hydratasa …. ⇒ butyryl
• Uvolnění ACP-S
• Přestup butyrylu na vedlejší protein
• Na ACP přichází nový malonyl
• Na malonyl se přesune butyryl z vedlejšího proteinu

Malonyl-KoA inhibuje vnější karnitin acyltransferasu (nutné malonylu-KoA připravit zásobní množszví) ⇢zabránění vstupu MK do mitochondrie kde by podstoupila β- oxidaci

• Elongace MK
• V mitochondriích a ER
• Multienzymový komplex schopen tvořit hlavně kyselinu palmitovou (16 C), potřebuje-li buňka delší MK ⇢elongace pomocí malonyl-KoA na straně karboxylu

Question 3

Vznik mastných kyselin obsahujících dvojné vazby a jejich význam

Answer 3

Pomocí enzymů desaturáz (v lidských bb. jen 4 typy – Δ9, Δ6, Δ5, Δ4)

nasycena MK ⇢ Acyl-CoA ⇢ nenasycena-CoA ⇢ nenasycena MK

• Odebírají 2 H a dělají dvojnou vazbu
• Schopny dělat dvojnou vazbu pouze mezi stávající dvojnou vazbou a karboxylem => některé MK esenciální (ω6 – možné vytvořit za pomoci elongace, ω3 – esenciální)
• Třeba přítomnost O2, vodíky se připojí za vzniku 2 H2O
• Desaturázy obsahují atomy Fe2+ – dodávají do reakce elektrony a po vzniku vody se železo oxiduje na Fe3+
• Fe3+ se redukuje pomocí 2 cytochromů b5
• Cytochromy b5 jsou napájeny FADH2
• Napájeno NADH+H+ (ne vždy jde do DŘ)

• Nejfrekventovanější MK v těle je kys. olejová (z kys. stearové) – stearyl-KoA (18:0) na oleyl-KoA (18:1)

Význam

• fluidita bun. membrany

Question 4

Eikosanoidy, jejich vznik a význam

Question 5

Vznik ketolátek a jejich odbourávání a význam

Answer 5

• při velkém množství Acetyl-CoA ⇒ tvorba ketolatek (aceton, B-hydrohybutyrat, acetoacetat)
• Energeticky bohaté
• Zdrojem játra, akceptorem svaly a ledviny (energeticky náročné)
• vznik:
• kondenzace 2 mld Acetyl-CoA z B-oxidace MK ⇒ acetacetyl-CoA
• acetacetyl-CoA + Acetyl-CoA + H₂O ⇢ B-hydroxy-B-methylglutaryl-CoA HMG-CoA (HMG-CoA-synthasa)
• HMG-CoA ⇒ (HMG-lyasa) acetoacetat + acetyl-CoA
• acetoacetat ⇢ B-hydroxybutyrat / aceton

acetoacetat v tkyních se znovu aktivuje na acetacetyl-CoA pomocí Sukcinyl-CoA, vzniká také sukcinat (do CC)

Question 6

Metabolismus triacyglycerolů

Answer 6

MK pro další použití skladovány jako TAG.

Question 7

Biosyntéza lipoidů na basi glycerolu a jejich odbourávání

Answer 7

Question 8

Biosyntéza lipoidů na basi sfingosinu a jejich odbourávání

Answer 8

Odpourávání

• Mnoho metabolických poruch enzymů
• Jiné enzymy než u syntézy
• Degradace stejně důležitá jako syntéza!!!

Question 9

Vznik cholesterolu, jeho distribuce v těle

Answer 9

А ГМО может исправить даже генеральные фармацевтические сложности лучшего холестерола

• Distribuce
• CH z potravy se v enterocytu stává součástí chylomikronu ⇢remnantní chylomikrony ⇢játra
• Do jater se dostává také cholesterol z extrahepatických tkání pomocí HDL částice
• V játrech je možná jeho syntéza, ale také odbourání v podobě žlučových kyselin a následného vyloučení do žluči ⇢střevo ⇢stolice
• Export z jater také v podobě VLDL/LDL částic ⇢ výstavba membrán a syntéza vitaminu D

Question 10

Odbourávání cholesterolu a jeho vylučování

Answer 10

• Cholesterol je v játrech přeměňován na žlučové kyseliny, které jsou následně sekretovány do žluči a žlučníku, poté do střeva (emulgace tuků) a do stolice
• Část kyselin je resorbována zpět do krve přes vrátnicovou žílu a transportována zpět do jater

Question 11

Vznik a odbourávání steroidních hormonů

Answer 11