Metabolismus lipidů Vladimíra Kvasnicová
Lipidy = široká skupina látek nerozpustných ve vodě (jsou rozpustné v nepolárních rozpouštědlech) strukturní složky biologických membrán zásoba energie, převážně ve formě triacylglycerolů (TAG) výborné mechanické a tepelné izolátory biologicky aktivní sloučeniny (vitaminy, hormony, žlučové kyseliny, aj.)
Obrázek převzat z knihy: J. Koolman, K. H Obrázek převzat z knihy: J.Koolman, K.H.Röhm / Color Atlas of Biochemistry, 2nd edition, Thieme 2005
Strukturní složky lipidů alkoholy glycerol (a) sfingosin (b) cholesterol (c) inositol (d) karboxylové kyseliny (= mastné kyseliny) a) b) c) d) Obrázky převzaty z http://en.wikipedia.org (duben 2007)
Mastné kyseliny nasycené a nenasycené Obrázek převzat z http://www.tvdsb.on.ca/saunders/courses/online/SBI3C/Cells/Lipids.htm (leden 2007)
Obrázek převzat z knihy: J. Koolman, K. H Obrázek převzat z knihy: J.Koolman, K.H.Röhm / Color Atlas of Biochemistry, 2nd edition, Thieme 2005
Struktura lipidů Obrázek převzat z http://courses.cm.utexas.edu/archive/Spring2002/CH339K/Robertus/overheads-2/ch11_lipid-struct.jpg (leden 2007)
Obrázek převzat z http://courses. cm. utexas Obrázek převzat z http://courses.cm.utexas.edu/archive/Spring2002/CH339K/Robertus/overheads-2/ch11_cholesterol.jpg (leden 2007)
Obrázek převzat z knihy: J. Koolman, K. H Obrázek převzat z knihy: J.Koolman, K.H.Röhm / Color Atlas of Biochemistry, 2nd edition, Thieme 2005
struktura fosfolipidu Obrázek převzat z http://www.mie.utoronto.ca/labs/lcdlab/biopic/fig/3.21.jpg (leden 2007)
sfingosin ceramid = sfingosin s mastnou kyselinou, navázanou amidovou vazbou Obrázek převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/lipid-synthesis.html#phospholipids (leden 2007)
Vyberte sloučeniny patřící mezi lipidy glycerol triacylglyceroly ketolátky cholesterol
Vyberte sloučeniny patřící mezi lipidy glycerol triacylglyceroly ketolátky cholesterol Aceton Obrázky převzaty z knihy: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley‑Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0‑471‑15451‑2
Obrázek převzat z knihy Grundy, S. M Obrázek převzat z knihy Grundy, S.M.: Atlas of lipid disorders, unit 1. Gower Medical Publishing, New York, 1990.
Obrázek převzat z knihy Grundy, S. M Obrázek převzat z knihy Grundy, S.M.: Atlas of lipid disorders, unit 1. Gower Medical Publishing, New York, 1990.
Obrázek převzat z knihy Grundy, S. M Obrázek převzat z knihy Grundy, S.M.: Atlas of lipid disorders, unit 1. Gower Medical Publishing, New York, 1990.
Obrázek převzat z knihy Grundy, S. M Obrázek převzat z knihy Grundy, S.M.: Atlas of lipid disorders, unit 1. Gower Medical Publishing, New York, 1990.
Obrázek převzat z knihy Grundy, S. M Obrázek převzat z knihy Grundy, S.M.: Atlas of lipid disorders, unit 1. Gower Medical Publishing, New York, 1990.
Obrázek převzat z knihy Grundy, S. M Obrázek převzat z knihy Grundy, S.M.: Atlas of lipid disorders, unit 1. Gower Medical Publishing, New York, 1990.
Obrázek převzat z knihy Grundy, S. M Obrázek převzat z knihy Grundy, S.M.: Atlas of lipid disorders, unit 1. Gower Medical Publishing, New York, 1990.
Obrázek převzat z knihy Grundy, S. M Obrázek převzat z knihy Grundy, S.M.: Atlas of lipid disorders, unit 1. Gower Medical Publishing, New York, 1990.
Lipoproteiny druh zdroj nejčetnější složka významné apoproteiny transportují hlavně chylo- mikróny střevo TAG B-48, C-II, E TAG z potravy do extrahepat. tkání CHM zbytky chylo-mikróny cholesterol, TAG, fosfolipidy B-48, E zbytky chylomikrónů do jater VLDL játra C-II, B-100 nově syntetizované TAG do tkání IDL B-100 zbytky VLDL do tkání LDL cholesterol cholesterol do tkání HDL cholesterol, fosfolipidy, zásoba apoproteinů A-I, E, C-II cholesterol z tkání zpět do jater
Vyberte správná tvrzení o transportu lipidů v krvi triacylglyceroly jsou přenášeny hlavně v chylomikrónech a VLDL volné mastné kyseliny jsou vázány na albuminu cholesterol je přenášen hlavně v HDL a LDL ketolátky nepotřebují transportní protein
Vyberte správná tvrzení o transportu lipidů v krvi triacylglyceroly jsou přenášeny hlavně v chylomikrónech a VLDL volné mastné kyseliny jsou vázány na albuminu cholesterol je přenášen hlavně v HDL a LDL ketolátky nepotřebují transportní protein
Uvolnění mastných kyselin z TAG tukové tkáně a jejich následný transport k cílovým buňkám Obrázek převzat z http://courses.cm.utexas.edu/archive/Spring2002/CH339K/Robertus/overheads-3/ch17_lipid-adipocytes.jpg (leden 2007)
Lipázy lipáza původ místo působení funkce vlastnosti žaludeční žaludek trávení TAG , které obsahují mastné kyseliny s krátkým řetězcem stabilní v kyselém pH pankreatická pankreas tenké střevo trávení TAG, produktem jsou 2-monoacylglyceroly vyžaduje pankreatic-kou kolipázu lipoproteinová extra- hepatální tkáně povrch endotelu krevních kapilár štěpí TAG ve VLDL a chylomikrónech aktivována pomocí apoC-II hormon senzitivní adipocyty adipocyty -cytoplazma štěpí zásobní triacylglyceroly (TAG) fosforylací kyselá různé tkáně lyzosomy štěpí fagocytované TAG kyselé pH-optimum
Odbourávání fosfolipidů (hydrolýza) Obrázek převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/lipid-synthesis.html#phospholipids (leden 2007)
Regulace lipolýzy hormon-senzitivní lipáza (v adipocytech) regulační enzym aktivace inhibice hormon-senzitivní lipáza (v adipocytech) katecholaminy, glukagon (fosforylace) inzulin prostaglandiny lipoproteinová lipáza (na endoteliích kapilár) apolipoprotein C-II (apoC-II)
-oxidace mastných kyselin (1 cyklus) dehydrogenation Obrázek převzat z http://www.biocarta.com/pathfiles/betaoxidationPathway.asp (leden 2007)
Transport mastných kyselin do mitochondrie cytoplazma Transport mastných kyselin do mitochondrie KARNITINOVÝ PŘENAŠEČ Obrázek je převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley‑Liss, Inc., New York, 1997. ISBN 0‑471‑15451‑2
Karnitin-acyltransferáza reguluje -oxidaci regulační enzym aktivace inhibice karnitin palmitoyltransferáza I (karnitin-acyltransferáza) malonyl-CoA (= meziprodukt syntézy MK)
Omega-oxidace mastných kyselin (endoplazmatické retikulum, dlouhé MK – minoritní dráha) Obrázek převzat z http://www.biocarta.com/pathfiles/omegaoxidationPathway.asp (leden 2007)
-oxidace mastných kyselin probíhá pouze v játrech produkuje NADPH+H+ je lokalizována v mitochondrii je aktivována malonyl-CoA
-oxidace mastných kyselin probíhá pouze v játrech produkuje NADPH+H+ je lokalizována v mitochondrii je aktivována malonyl-CoA
Syntéza ketolátek (= ketogeneze) probíhá při -oxidaci pouze v játrech: v mitochondrii Acetyl-CoA OH Obrázek převzat z http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Ketogenesis.png (leden 2007)
Syntéza ketolátek (= ketogeneze) probíhá při -oxidaci pouze v játrech: v mitochondrii HMG-CoA vzniká také v cytoplazmě při syntéze cholesterolu ! Acetyl-CoA OH Obrázek převzat z http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Ketogenesis.png (leden 2007)
Regulace ketogeneze hormon-senzitivní lipáza (lipolýza v tukové tkáni) regulační enzym aktivace inhibice hormon-senzitivní lipáza (lipolýza v tukové tkáni) poměr glukagon / inzulin katecholaminy poměr inzulin / glukagon karnitin-acyltransferáza I (přenos mastných kyselin do mitochondrie) malonyl-Co A poměr inzulin / glukagon
Oxidace ketolátek (odbourávání) je při hladovění alternativním zdrojem energie pro extrahepatální tkáně (také pro mozek!) Citrátový cyklus Obrázek převzat z http://www.richmond.edu/~jbell2/19F18.JPG (leden 2007)
Ketolátky jsou syntetizovány z acetyl-CoA jsou produkovány svalovou tkání jako následek zvýšené oxidace mastných kyselin slouží jako energetický substrát pro erytrocyty mohou být vylučovány močí
Ketolátky jsou syntetizovány z acetyl-CoA jsou produkovány svalovou tkání jako následek zvýšené oxidace mastných kyselin slouží jako energetický substrát pro erytrocyty mohou být vylučovány močí
Syntéza mastných kyselin (1 cyklus) Obrázek převzat z http://herkules.oulu.fi/isbn9514270312/html/graphic22.png (leden 2007)
„aktivovaný uhlík“
Transport acetyl-CoA z mitochondrie do cytoplazmy syntéza MK NADPH z pentózového cyklu Obrázek převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/lipid-synthesis.html#synthesis (leden 2007)
(hlavní regulační enzym) Regulace syntézy MK regulační enzym aktivace inhibice acetyl-CoA karboxyláza (hlavní regulační enzym) citrát inzulin nízkotučná, energeticky bohatá vysokosacharidová dieta (indukce) acyl-CoA (C16- C18) glukagon (fosforylace, represe) strava bohatá na lipidy, hladovění (represe) syntáza mastných kyselin fosforylované sacharidy
Metabolická dráha syntetizující MK produkuje NADPH+H+ začíná karboxylací acetyl-CoA: produktem je malonyl-CoA je lokalizována v mitochondrii zahrnuje redukční reakce
Metabolická dráha syntetizující MK produkuje NADPH+H+ začíná karboxylací acetyl-CoA: produktem je malonyl-CoA je lokalizována v mitochondrii zahrnuje redukční reakce
Srovnání syntézy a odbourávání MK syntéza - oxidace nejvyšší zapojení při vysokém příjmu sacharidů při hladovění poměr inzulín/glukagon vysoký nízký tkáň s nejvyšší aktivitou játra svaly, játra lokalizace v buňce cytoplazma mitochondrie přenos přes mitoch. membránu citrát (acetyl do cytoplazmy) acyl-karnitin (do matrix) acyl vázán na: ACP-doménu, CoA CoA koenzymy oxidoreduktas NADPH NAD+, FAD+ C2 donor/produkt malonyl-CoA = donor acetylu acetyl-CoA = produkt aktivátor inhibitor citrát acyl-CoA - malonyl-CoA produkt kyselina palmitová
Biosyntéza triacylglycerolů Obrázek převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/lipid-synthesis.html#phospholipids (leden 2007)
Regulace metabolismu TAG regulační enzym aktivace inhibice fosfatáza kyseliny fosfatidové steroidní hormony (indukce) lipoproteinová lipáza (významná pro skladování TAG v adipocytech) inzulin apolipoprotein C-II
Biosyntéza cholesterolu regulační enzym! Obrázek převzat z http://web.indstate.edu/thcme/mwking/cholesterol.html (leden 2007)
syntéza cholesterolu ketolátky Obrázek převzat z http://amiga1.med.miami.edu/Medical/Ahmad/Figures/Lecture9/Slide23.jpg (leden 2007)
Biosyntéza cholesterolu spotřebovává ATP aktivovaný izopren Obrázek převzat z http://www.apsu.edu/reedr/Reed%20Web%20Pages/Chem%204320/Lecture%20Outlines/cholesterol_synthesis.htm (leden 2007)
aktivovaný izopren: 2 formy Obrázek převzat z http://www.apsu.edu/reedr/Reed%20Web%20Pages/Chem%204320/Lecture%20Outlines/cholesterol_synthesis.htm (leden 2007)
Obrázek převzat z http://www. apsu Obrázek převzat z http://www.apsu.edu/reedr/Reed%20Web%20Pages/Chem%204320/Lecture%20Outlines/cholesterol_synthesis.htm (leden 2007)
Regulace syntézy cholesterolu regulační enzym aktivace inhibice HMG-CoA reduktáza inzulin, tyroxin (indukce) cholesterol glukagon (represe) oxosteroly (represe)
Cholesterol je syntetizován v mitochondrii vzniká v metabolické dráze, která má společný meziprodukt s ketogenezí: aceton může být odbourán na acetyl-CoA je syntetizován, pokud je poměr inzulin/glukagon
Cholesterol je syntetizován v mitochondrii vzniká v metabolické dráze, která má společný meziprodukt s ketogenezí: aceton může být odbourán na acetyl-CoA je syntetizován, pokud je poměr inzulin/glukagon