Metabolismus lipidů Vladimíra Kvasnicová.

Prezentace na téma: "Metabolismus lipidů Vladimíra Kvasnicová."— Transkript prezentace:

1 Metabolismus lipidů Vladimíra Kvasnicová

2 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.)

3 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

4 Strukturní složky lipidů
alkoholy glycerol (a) sfingosin (b) cholesterol (c) inositol (d) karboxylové kyseliny (= mastné kyseliny) a) b) c) d) Obrázky převzaty z (duben 2007)

5 Mastné kyseliny nasycené a nenasycené
Obrázek převzat z (leden 2007)

6 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

7 Struktura lipidů Obrázek převzat z (leden 2007)

8 Obrázek převzat z http://courses. cm. utexas
Obrázek převzat z (leden 2007)

9 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

10 struktura fosfolipidu
Obrázek převzat z (leden 2007)

11 sfingosin ceramid = sfingosin s mastnou kyselinou, navázanou amidovou vazbou Obrázek převzat z (leden 2007)

12 Vyberte sloučeniny patřící mezi lipidy
glycerol triacylglyceroly ketolátky cholesterol

13 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, ISBN 0‑471‑15451‑2

14 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.

15 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.

16 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.

17 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.

18 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.

19 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.

20 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.

21 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.

22 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

23 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

24 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

25 Uvolnění mastných kyselin z TAG tukové tkáně
a jejich následný transport k cílovým buňkám Obrázek převzat z (leden 2007)

26 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

27 Odbourávání fosfolipidů
(hydrolýza) Obrázek převzat z (leden 2007)

28 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)

29 -oxidace mastných kyselin (1 cyklus)
dehydrogenation Obrázek převzat z (leden 2007)

30 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, ISBN 0‑471‑15451‑2

31 Karnitin-acyltransferáza reguluje -oxidaci
regulační enzym aktivace inhibice karnitin palmitoyltransferáza I (karnitin-acyltransferáza) malonyl-CoA (= meziprodukt syntézy MK)

32 Omega-oxidace mastných kyselin
(endoplazmatické retikulum, dlouhé MK – minoritní dráha) Obrázek převzat z (leden 2007)

33 -oxidace mastných kyselin
probíhá pouze v játrech produkuje NADPH+H+ je lokalizována v mitochondrii je aktivována malonyl-CoA

34 -oxidace mastných kyselin
probíhá pouze v játrech produkuje NADPH+H+ je lokalizována v mitochondrii je aktivována malonyl-CoA

35 Syntéza ketolátek (= ketogeneze)
probíhá při  -oxidaci pouze v játrech: v mitochondrii Acetyl-CoA OH Obrázek převzat z (leden 2007)

36 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 (leden 2007)

37 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

38 Oxidace ketolátek (odbourávání)
je při hladovění alternativním zdrojem energie pro extrahepatální tkáně (také pro mozek!) Citrátový cyklus Obrázek převzat z (leden 2007)

39 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

40 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

41 Syntéza mastných kyselin
(1 cyklus) Obrázek převzat z (leden 2007)

42 „aktivovaný uhlík“

43 Transport acetyl-CoA z mitochondrie do cytoplazmy
syntéza MK NADPH z pentózového cyklu Obrázek převzat z (leden 2007)

44 (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

45 Metabolická dráha syntetizující MK
produkuje NADPH+H+ začíná karboxylací acetyl-CoA: produktem je malonyl-CoA je lokalizována v mitochondrii zahrnuje redukční reakce

46 Metabolická dráha syntetizující MK
produkuje NADPH+H+ začíná karboxylací acetyl-CoA: produktem je malonyl-CoA je lokalizována v mitochondrii zahrnuje redukční reakce

47 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

48 Biosyntéza triacylglycerolů
Obrázek převzat z (leden 2007)

49 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

50 Biosyntéza cholesterolu
regulační enzym! Obrázek převzat z (leden 2007)

51 syntéza cholesterolu ketolátky
Obrázek převzat z (leden 2007)

52 Biosyntéza cholesterolu spotřebovává ATP
aktivovaný izopren Obrázek převzat z (leden 2007)

53 aktivovaný izopren: 2 formy
Obrázek převzat z (leden 2007)

54 Obrázek převzat z http://www. apsu
Obrázek převzat z (leden 2007)

55 Regulace syntézy cholesterolu
regulační enzym aktivace inhibice HMG-CoA reduktáza inzulin, tyroxin (indukce) cholesterol glukagon (represe) oxosteroly (represe)

56 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

57 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