Metabolizam lipida Flashcards
(41 cards)
Opišite proces nastajanja kilomikrona.
- U tankom crijevu žućne soli dispergiraju netopljive masti i tvore miješane micele
- Lipaze razgrade masti na masne kiseline, glicerol, mono i diacilglicerole
- Produkti se apsorbiraju u epitelne stanice i pretvore u triacilglicerole
- Triacilgliceroli skupa s kolesterolom i apolipoproteinima agregiraju u kilomikrone
Što su apolipoproteini?
Proteini koji se mogu vezati s lipidima (triacilgliceroli, fosfolipidi, koelsterol, kolesterilni esteri) i odgovorni su za prenošenje istih iz tankog crijeva u limfni sustav pa kroz krv do različitih organa.
Koje su 4 vrste lipoproteinskih čestica? Po čemu se razlikuju?
Kilomikroni, VLDL, LDL, HDL. Razlikuju se po sadržaju proteina i lipida, gušće čestice imaju viši proteinski udio i može ih se odvojiti centrifugiranjem.
Opišite unos lipida iz krvi u stanice.
U kapliarama lipoprotein lipazu aktivira apolipoprotein apoC-II i ona hidrolizira lipide do masnih kiselina i glicerola koje unose transporteri u stanicu. U mišićima se troše kao gorivo, a u adipoznom tkivu reesterificiraju radi skladištenja. Preostali lipoproteini. Višal lipida se u jetri obrađuje u VLDL koji odlaze do adipoznog tkiva i skladište se u adipocitima.
Kako glukagon utječe na oslobađanje masnih kiselina iz adipocita?
Glukagon se veže za receptor i stimulira adenilil ciklazu čime nastaje cAMP. On aktivira cAMP ovisnu protein kinazu (PKA) koja fosforilira i aktivira hormon-osjetljivu lipazu (HSL) i perilipin na površini lipidne kapljice. Adipozna triacilglicerol lipaza (ATGL) makne jednu masnu kiselinu, HSL makne drugu, a monoacilglicerol lipaza (MGL) makne treću i ostane glicerol. Masne kiseline se uklone iz stanice i vežu se na serumski albumin i prenosi do ciljanog tkiva (npr mišićna stanica). Glicerol se pretvori u 3-fosfoglicerol (glicerol-kinaza) i zatim dihidroksiaceton-fosfat (glicerol-fosfat dehidrogenaza) i ode u glikolizu.
Gdje se odvija razgradnja masnih kiselina?
U matriksu mitohondrija.
Napišite reakcije aktivacije masne kiseline. Koji enzim katalizira ove reakcije?
RCOO- + ATP → RCOAMP + PPi
RCOAMP + HS-CoA → RCOS-CoA + AMP
Acil-CoA-sintetaza
Kako se prenose masne kiseline u mitohondrij?
Aktivirana acilna skupina prenese se CoA na karnitin pomoću karnitin aciltransferaze I. Acil-karnitin može proći kroz vanjsku membranu i transporterom se prebaciti u matriks. Karnitin aciltransferaza II prebaci acilnu skupinu sa karnitina na mitohondrijski CoA.
Nabroji korake i enzime u beta oksidaciji masnih kisleina.
- R-CH2-CH2-COS-CoA + FAD → R-CH=CH-COS-CoA + FADH2 (acil-CoA dehidrogenaza
- R-CH=CH-COS-CoA + H2O → R-CH(OH)-CH2-COS-CoA (enoil-CoA hidrataza)
- R-CH(OH)-CH2-COS-CoA + NAD+ → R-CO-CH2-COS-CoA + NADH + H+ (L-3-hidroksiacil-CoA dehidrogenaza)
- R-CO-CH2-COS-CoA + HS-CoA → R-COS-COA + CH3-COS-CoA (beta-ketoacil-CoA tiolaza)
Koliko u jednom krugu beta oksidacije nastane reduciranih kofaktora (NADH i FADH2)?
1 NADH
1 FADH2
Koliko se ATP dobije potpunom oksidacijom palmitata (zasićena masna kiselina, 16 ugljika)? Pretpostavite da NADH daje 2,5 ATP, a FADH2 daje 1,5 ATP.
Palmitat se cijepa 7 puta: nastane 7 FADH2, 7NADH i 8 AcS-CoA.
8 ciklusa limunske kiseline daju 3 NADH, 1 FADH2 i 1 ATP.
ukupno: 7(1,5+2,5) + 8(1,5+3*2,5+1) = 108 ATP
Koji enzim izomerizira 3-enoil-CoA u 2-enoil-CoA i zašto je on bitan?
cis-delta^3-enoil CoA izomeraza. Bitan je u razgradnji nezasićenih masnih kiselina. Pretvara cis dvostruku vezu na položaju 3 u trans dvostruku vezu na položaju 2.
Koji su enzimi ključni kod razgradnje polinezasićenih masnih kiselina? Koje kofaktore koriste?
cis-delta^3-enoil CoA izomeraza i 2,4-dienoil-CoA reduktaza. Drugi enzim koristi NADPH kao reducens u kojem nastane trans-delta^3-enoil-CoA.
Opišite reakcije i enzime ključne u razgradnji masnih kiselina s neparnim brojem ugljika.
Na kraju beta oksidacije ostane propionil-CoA. Propionil-CoA karboksilaza adira karboksilnu skupinu i nastane D-metilmalonil-CoA. Pri tome se koriste HCO3- i ATP, a ključan je i biotin. Izomerizacijom nastane L-metilmalonil-CoA. metilmalonil-CoA mutaza izomerizira L-metilmalonil-CoA u sukcinil-CoA. Reakcija ide preko slobodnih radikala, gdje se kao izvor radikala koristi 5’-deoksiadenozilkobalamin (vitamin B12). Homolitički se pocijepa CH2-Co veza, nastane CH2• radikal koji apstrahira vodikov atom sa metila u metilmalonil-CoA, nastali radikal se pregradi u sukcinilni radikal i vrati vodikov atom sa CH3 iz kobalamina.
Koje su glavne razlike razgradnje masnih kiselina kod biljaka u odnosu na životinje?
Kod biljaka se glavnina beta oksidacije odvija u peroksisomima (dok je kod životinja samo dio) i glioksisomima. Imaju zasebne enzime, poput acil-CoA oksidaze. Enzim oksidira acil-CoA s FAD i nastali FADH2 u prvoj reakciji se reoksidira pomoću kisika (u istom enzimu) i nastaje H2O2 koji se katalazom razgradi. Peroksisomska beta oksidacija preferira dugolančaste masne kiseline.
Što su ketonska tijela, zašto su bitna i kada nastaju?
Ketonska tijela su acetoacetat, aceton i D-3-hidroksibutirat. Nastaju npr. prilikom gladovanja ili dijabetesom. Sintetiziraju se u jetri odakle se dalje šalju u ekstrahepatična tkiva kao “topljivi oblik” acetil-CoA, gdje se pretvore u acetil-CoA i oksidiraju u CLK. kondenzacijom dvaju acetil-CoA nastaje acetoacetil-CoA (tiolaza). adicijom još jednog acetil-CoA na karbonil nastane 3-hidroksi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA sintaza). Retroaldolnom kondenzacijom se eliminira jedan acetil-CoA i nastane acetoacetat (HMG-CoA lijaza). Acetoacetat se može reducirati mitohondrijskim enzimom D-3-hidroksibutirat dehidrogenazom pomoću NAD+. Može se i dekarboksilirati acetoacetat dekarboksilazom i dati aceton. Oslobođeni CoA koristi se za daljnju beta oksidaciju.
Kako se troše ketonska tijela u ekstrahepatičnim tkivima?
D-3-hidroksibutirat se oksidira u acetoacetat pomoću d-beta-hidroksibutirat dehidrogenaze (uz NAD+). Acetoacetat se pretvori u acetoacetil-CoA pomoću sukcinil-CoA uz enzim beta-ketoacil-CoA transferaze. Tiolaza pocijepa acetoacetil-CoA u dva acetil-CoA koji se onda troše u CLK.
Zašto je povišena količina ketonskih tijela u krvi kod dijabetičara?
Zbog nedovoljne količine inzulina (tip 1) ili premale osjetljivosti na inzulin (tip 2) glukoza se ne može transportirati iz krvi u ekstrahepatično tkivo. Vrši se glukoneogeneza i troše metaboliti iz CLK. Troše se masne kiseline kao gorivo i nastaje acetil-CoA koji se pretvara u ketonska tijela. Njihova sinteza je brža od brzine trošenja u ekstrahepatičnim tkivima zbog čega je povećana količina ketonskih tijela u krvi.
Osim praktički suprotnih reakcija od beta oksidacije, koje su glavne razlike u sintezi masnih kiselina?
Odvijaju se u citoplazmi. Aktivirane acilne skupine vezane su za acyl carrier protein (ACP). Dva ugljika se ugrađuju koristeći malonil-CoA. Kao reducens se koristi NADPH. Kod viših organizama enzimi su povezani u jedinstven polipeptid - sintaza masnih kiselina.
Kojim enzimima je slična acetil-CoA karboksilaza i zašto?
Slična je piruvat karboksilazi i propionil-CoA karboksilazi. Koristeći HCO3- i ATP karboksilira supstrat. Koristi biotin kao prenositelj aktiviranog CO2. Nastaju Malonil-CoA, ADP, Pi i H+.
Što je ACP?
Nosač aktiviranih acilnih skupina u sintezi masnih kiselina. Sastoji se od proteinskog dijela (u CoA na njegovom mjestu je 3’-fosfoadenilat). Protein sadrži fosfopantetinsku ruku (vezanu na serinsku OH skupinu) na koju se vežu acili.
Napišite reakcije u sintezi masnih kiselina i njihove enzime (polazeci od acetil-CoA i malonil-CoA).
Kod sisavaca sve reakcije katalizira dimer jednog polipeptidni lanac s multienzimskom funkcijom: sintaza masnih kiselina. ACP je dio sintaze. Kod biljaka i bakterija.
1a. acetil-CoA + ACP → acetil-ACP + CoA (malonil/acetil-CoA-ACP transferaza)
1b. malonil-CoA + ACP → malonil-ACP + CoA (malonil/acetil-CoA-ACP transferaza)
2. malonil-ACP + Acetil-ACP → acetoacetil-ACP + CO2 + ACP (beta-ketoacil-ACP sintaza)
3. acetoacetil-ACP + NADPH + H+ → D-3-hidroksibutiril-ACP + NADP+ (ketoacil-ACP reduktaza)
4. D-3-hidroksibutiril-ACP → krotonil-ACP + H2O (beta-hidroksiacil-ACP dehidrataza)
5. krotonil-ACP + NADPH + H+ → butiril-ACP + NADP+ (enoil-ACP reduktaza)
Koja je sumarna reakcija sinteze palmitata?
7 aktivacija acetil-CoA: 7 acetil-CoA +7 CO2 + 7 ATP → 7 malonil-CoA + 7 ADP + 7 Pi + 14 H+
sinteza: acetil-CoA + 7 malonil-CoA + 14 NADPH + 20 H+ → palmitat + 6 H2O + 7 CO2 + 8 CoA + 14 NADP+
ukupno: 8 acetil-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 6 H+ → palmitat + 7 ADP + 7 Pi + 14 NADP+ + 6H2O + 8 CoA
Opiši prijenos acetil-CoA iz mitohondrija u citosol.
Acetil-CoA se u mitohondriju prevede u citrat te se pomoću citrat transportera prebaci u citosol. Citrat-ATP lijaza pocijepa citrat na oksaloacetat i acetil-CoA. Oksaloacetat se reducira citosolnom malat-dehidrogenazom u malat uz NADH.
Malat se može transportirati malat-alfa-ketoglutaratnim transporterom, ali većina malata se koristi za nastajanje NAPDH. Reakciju malata i NADP+ dajući NADPH i piruvat katalizira malični enzim. Piruvatnim transporterom uđe u matriks mitohondrija i ondje se piruvat karboksilazom pretvori u oksaloacetat. Ukupni utrošak je 2 ATP-a, jedan iz ATP-citrat lijaze a drugi iz piruvat karboksilaze.
