biochimie 10 - metabolismul lipidelor i catb (an iii)
DESCRIPTION
biochimieTRANSCRIPT
-
BIOCHIMIE II
BIOCHIMIA METABOLISMULUI
METABOLISMUL LIPIDELOR PARTEA Ia
Conf. Dr. Biochim. Bogdan Nicolae Manolescu
Facultatea de Chimie Aplicat i tiina MaterialelorDepartamentul de Chimie Organic C. NeniescuLaborator 013, Corp F, Campus Polizu
-
ntrebri:
Nu sunt precursori pentru sinteza aminoacizilor:2-fosfogliceratfosfoenolpiruvatpiruvatsuccinateritrozo-4-fosfat
Sunt afirmaii incorecte despre reaciile de transaminare:sunt ireversibilesunt catalizate de enzime dependente de vitamina B12sunt reversibilesunt catalizate de enzime dependente de vitamina B6permit colectarea gruprilor amino din aminoacizi pe -cetoglutarat cu formare de L-Glu
-
LIPOGENEZA(SINTEZA ACIZILOR GRAI)SINTEZATRIACILGLICEROLILORCATABOLISMULTRAIACILGLICEROLILORCATABOLISMULACIZILOR GRAI
-
Rezerva energetic a organismului:
rezerva energetic a unui adult de 70 kg:triacilgliceroli - 15 kg (esut adipos)glicogen: 0,08 kg (esut hepatic) 0,15 kg (esut muscular)proteine - 6 kg (esut muscular)
coninutul energetic al nutrienilor:glucide 4 kcal/glipide 9 kcal/gproteine 4 kcal/getanol 7 kcal/g
triacilglicerolii din esutul adipos permit supravieuirea pentru cteva sptmni (greva foamei)
-
Rezerva energetic a organismului:
avantajele stocrii energiei sub form de triacilgliceroli:substane puternic reduse:prin oxidare elibereaz o cantitate mare de energie (ATP)
substane hidrofobe:stocarea lor nu antreneaz i ap
exerciiu de calcul:adult de 70 kg15 9 = 135 kcal (n esutul adipos)ce cantitate de glicogen muscular ar fi necesar pentru stocarea aceleiai rezerve energetice?observaie: stocarea glicogenului antreneaz o cantitate de 4 ori mai mare de ap...
-
Lipoliza aspecte generale:
proces specific esutului adipos
controlat hormonal
necesit trei lipaze ce acioneaz secvenial:triacilglicerol lipaza adipocitarlipaza hormon sensibilmonoacilglicerol lipaza
produii lipolizei adipocitare:glicerolacizi grai
-
Lipoliza etape i enzime:
triacilglicerol lipaza adipocitar:manifest specificitate pentru TAGhidrolizeaz preferenial legtura esteric de la C2enzima limitant de vitez a ntregului proces
lipaza hormon sensibil:manifest specificitate pentru DAGhidrolizeaz preferenial legturile esterice de la C1/C3
monoacilglicerol lipaza:manifest specificitate pentru MAG
-
Lipoliza utilizarea produilor:
glicerol:eliminat n circulaiepreluat de ctre ficat i rinichi i folosit pentru gluconeogenez
acizi grai:eliminai n circulaiecircul n form legat la albumina seric (DE CE?)preluai de ficat, muchiul scheletic, miocard i utilizai ca substrat energogen
-
Reglarea lipolizei:
lipoliza adipocitar este un proces controlat hormonal:postprandial:insulina inhib lipolizaeste posibil sinteza de triacilgliceroliinterprandial:glucagonul i catecolaminele stimuleaz lipolizaeste posibil hidroliza triacilglicerolilor
mecanisme de reglare:modificare covalent reversibil (fosforilare/defosforilare)
proteine implicate n reglarea lipolizei:perilipinalipaza hormon sensibil
-
Reglarea lipolizei stimularea:
adipocitele exprim receptori pentru:glucagon receptor cuplat cu proteina Gscatecolamine receptori -adrenergici cuplai cu proteina Gs
efectele activrii receptorilor specifici:AMPc activarea PK A
consecinele activrii PK A:fosforilarea perilipinei Afosforilarea lipazei hormon sensibile
perilipina A:protein localizat la suprafaa particulelor lipidiceblocheaz accesul lipazelor la triacilgliceroli
-
Reglarea lipolizei inhibarea:
adipocitele exprim receptori pentru:insulin
efectele activrii receptorilor specifici:inducerea activitii fosfoprotein fosfatazei 1 (PPP1)
-
Catabolismul acizilor grai aspecte generale:
necesit parcurgerea urmtoarelor etape:activarea acizilor grai citosoltransferul prin membrana intern a mitocondrieidegradarea propriu-zis mitocondrie
studii preliminare asupra procesului:Franz Knoop (1904)animale de laborator hrnite cu acizi grai marcai la captul cu C6H5identificarea n urim a produilor de catabolismCelulele lipsite de mitocondrii nu pot utiliza acizii grai pentru obinerea de ATP!
-
Legarea acizilor grai de proteine
Activarea acizilor grai
Transferul prin membrana interna mitocondriei
Degradarea propriu-zis(spirala Lynen)
Cetogeneza (ficat)
-
Activarea acizilor grai:
proces citosolic
catalizat de acil gras~CoA sintetaze:localizate n:membrana reticulului endoplasmaticmembrana extern a mitocondrieidifer prin specificitatea fa de acizii grai:acizi grai cu caten scurt (C4 C6)acizi grai cu caten medie (C8 C10)acizi grai cu caten lung (C12 C18)
proces consumator de energie:1 molecul de ATP2 legturi macroergice
-
Transferul prin membrana intern a mitocondriei:
procesul necesit urmtoarele componente:CAT I carnitin acil transferaza Itranslocaz specificCAT II carnitin acil transferaza II
procesul este o reacie de transesterificare
-
Degradarea propriu-zis (spirala Lynen):
proces mitocondrial
caracteristici:secven de 4 reacii repetat de n orila fiecare rund se elimin 2 atomi de C sub form de acetil~CoA
-
Degradarea propriu-zis (spirala Lynen):
acil~CoA dehidrogenaz:agent oxidant FADprodus de reacie: trans-2-enoil~CoA
trans-2-enoil~CoA hidrataz:produs de reacie: 3-L-hidroxiacil~CoA
3-L-hidroxiacil~CoA dehidrogenaz:agent oxidant NAD+produs de reacie: -cetoacil~CoA
-cetoacil~CoA tiolaz:produs de reacie: acil~CoA (n-2 atomi de C)
-
Bilanul energetic al oxidrii acidului palmitic:
runde de -oxidare: (n-2)/2 = 7
o rund de -oxidare genereaz:1 molecul de NADH 3 ATP1 molecul de FADH2 2 ATP1 molecul de acetil~CoA 12 ATP
7 runde 17 ATP = 119 ATPacetil~CoA final 12 ATPtotal: 131 ATP 2 legturi macroergice la activare = 129 ATP
-
Corpii cetonici aspecte generale:
corpi cetonici:termen incorectse refer la trei substane
locul de sintez:ficatul
perioadele de sintez:perioadele prelungite de restricie caloricdiabetdiet bogat n lipide i proteine, dar srac n glucide
corpii cetonici reprezint o form hidrosolubil de uniti acetil i pot fi utilizai ca substrat energogen de ctre sistemul nervos
-
Cetogeneza aspecte generale:
acetil~CoA rezultat prin -oxidarea acizilor grai:condensare cu oxaloacetat (ciclul Krebs)sintez de corpi cetonici
oxaloacetatul apare ca intermediar n:ciclul Krebsgluconeogenez
modificri metabolice n ficat n perioadele de restricie caloric:crete valoarea raportului [NADH]/[NAD+]crete valoarea rapoartelor [ATP]/[ADP] i [ATP]/[AMP]
consecine metabolice:blocarea piruvat dehidrogenazei, a enzimelor reglatorii ale ciclului Krebsdirecionarea unitilor acetil~CoA spre cetogenez
-
Cetogeneza etape i enzime:
enzime:acetoacetil~CoA tiolaz (acetil~CoA acetil transferaz)HMG~CoA sintazHMG~CoA liaz
evoluia acetoacetatului:ne-enzimatic decarboxilare la acetonenzimatic reducere la -hidroxibutirat
-
Catabolismul corpilor cetonici:
esuturi ce metabolizeaz corpii cetonici:sistemul nervosmuchiul scheleticcelule ale rinichilorcelule ale mucoasei intestinale
activarea corpilor cetonici:succinil~CoA acetoacetat CoA transferaz
bilanul energetic al oxidrii:-hidroxibutiratului 27 ATPacetoacetatului 24 ATPABSENT N FICAT!
-
Sinteza hepatic acorpilor cetoniciUtilizarea corpilor cetonicin esuturile extrahepatice(muchi scheletic)
-
Reglarea metabolismului corpilor cetonici:
cetogeneza este influenat de statusul hormonal al organismului
enzima reglatorie: HMG~CoA sintaza
reglare pe termen scurt:reglare covalent reversibil (succinilare/desuccinilare)forma activ DESUCCINILATforma inactiv SUCCINILAT
reglare pe termen lung:glucagon induce sinteza HMG~CoA sintazeiinsulin inhib sinteza HMG~CoA sintazei