Lipidy

• LIPOLIZA – rozpad lipidów
• β-OKSYDACJA – rozpad kwasów tłuszczowych
• SYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH
• SYNTEZA TŁUSZCZÓW
• SYNTEZA I ROZPAD CIAŁ KETONOWYCH
• FOSFOLIPIDY – SYNTEZA I ROZPAD
• CHOLESTEROL

LIPOGENEZA

FUNKCJE TŁUSZCZÓW

• materiał energetyczny (triacyloglicerole)
• budulcowe (składniki błon –

glicerolofosfolipidy i sfingolipidy

• udział w modyfikacji kowalencyjnej

białek

• są prekursorami dla niektórych

hormonów i wtórnych przekaźników

informacji w komórce

TŁUSZCZE PROSTE

TŁUSZCZE ZŁOŻONE

O
\\
O H

2

C – O – C – R

1

// |
R

2

– C – O – CH O

| \\
H

2

C – O – C – R

3

O
\\
O H

2

C – O – C – R

1

// |
R

2

– C – O – CH

|
H

2

C – O – P – seryna

- kolamina
- cholina
- inozytol

ROLA:
rozkład dostarcza ATP funkcje budulcowe oraz
synteza wtórnych przekaźników
informacji

Kwas tłuszczowy CH

3

– (CH

2

)

n

– COO

-

KWASY TŁUSZCZOWE

NASYCONE
• 14:0 kwas

mirystynowy

• 16:0 kwas

palmitynowy

• 18:0 kwas stearynowy
• 20:0 kwas arachidowy

NIENASYCONE
• 16:1 (9) kwas

palmitooleinowy

• 18:1 (9) kwas oleinowy
• 18:2 (9,12) kwas

linolowy

• 18:3 (6,9,12) kwas -

linolenowy

• 18:3 (9,12,15) kwas -

linolenowy

• 20:4 (5,8,11,14) kwas

arachidonowy

FRAKCJE LIPOPROTEINOWE

CHYLOMIKRONY

VLDL

LDL

HDL

• LIPAZA TRZUSTKOWA

Triacyloglicerol 2 kwasy tłuszczowe + monoacylo-

glicerol

• LIPAZA LIPOPROTEINOWA (wewnątrznaczyniowa)

Triacyloglicerol 3 kwasy tłuszczowe + glicerol

• LIPAZA TRIACYLOGLICEROLOWA (DI-, MONO-)

Triacyloglicerol 1 kwas tłuszczowy +
diacyloglicerol

LIPOLIZA W TKANCE TŁUSZCZOWEJ

O
\\
O H

2

C – O – C – R

1

// |
R

2

– C – O – CH O

| \\
H

2

C – O – C – R

3

O
\\
O H

2

C – O – C – R

1

// |
R

2

– C – O – CH

|
H

2

C – OH

+ R – COO

-

ENZYM:
LIPAZA TRIACYLOGLICEROLOWA
klasa: hydrolazy
enzym regulowany hormonalnie

H

2

O

R

R

R

R

Glukagon

Glukagon

Adrenalina

Adrenalina

G

G

cyklaza

cyklaza

adenylanowa

adenylanowa

ATP cAMP

ATP cAMP

PKA PKA

PKA PKA

nie aktywna

nie aktywna

actywna

actywna

Lipaza

Lipaza

triacyloglicerolowa

triacyloglicerolowa

(nieaktywna

(nieaktywna

)

)

Lipaza

Lipaza

─ P

─ P

triacyloglicerolowa

triacyloglicerolowa

(

(

aktywna)

aktywna)

ATP ADP

ATP ADP

P

P

i

i

H

H

2

2

O

O

fosfataza białek

fosfataza białek

1

1

ROZPAD

ROZPAD

TRIACYLO-

TRIACYLO-

GLICEROLI

GLICEROLI

INSULIN

INSULIN

A

A

PP

PP

i

i

REGULACJA LIPOLIZY W TKANCE TŁUSZCZOWEJ

Lipaza

triacyloglicerolowa jest

aktywna w formie

ufosforylowanej.

KWASY TŁUSZCZOWE

β – OKSYDACJA

(większość tkanek z
wyjątkiem tkanki nerwowej i
erytrocytów)

SYNTEZA TŁUSZCZÓW

W WĄTROBIE

synteza i
wydzielanie
frakcji VLDL

W TKANCE
TŁUSZCZOWEJ

synteza i
magazynowanie

Z TKANKI
TŁUSZCZOWEJ

po działaniu lipazy
triacyloglicerolowej

Z DIETY

po działaniu lipazy
lipoproteinowej na
chylomikrony

AKTYWACJA KWASU TŁUSZCZOWEGO

zachodzi w cytozolu

O
//
R – C – O

-

+ ATP

O
//
R – C ~ AMP + PP

i

O
//
R – C ~ AMP + HSCoA

O
//
R – C ~ SCoA + AMP

Enzym:
SYNTETAZA ACYLOCoA
klasa VI (ligazy)

TRANSPORT ACYLOCoA PRZEZ BŁONĘ

MITOCHONDRIALNĄ

Enzym:
ACYLOTRANSFERAZA
KARNITYNOWA I
(-) malonyloCoA

Enzym:
ACYLOTRANSFERAZA
KARNITYNOWA II

COO

-

– CH

2

– CH(OH) – CH

2

– N

+

(CH

3

)

3

TRANSLOKAZA

UTLENIENIE KWASÓW TŁUSZCZOWYCH

(β-OKSYDACJA)

• Zachodzi we wszystkich

tkankach poza tkanką
nerwową i erytrocytami

• lokalizacja komórkowa:

mitochondrium

• rola:

synteza ATP

• warunki: tlenowe

ZYSK ENERGETYCZNY Z ROZPADU KWASU

PALMITYNOWEGO

Kwas 16 węglowy, nasycony

Powstanie:
8 cząsteczek acetyloCoA → 8  12 ATP z cyklu Krebsa

= 96

7 obrotów β-oksydacji → 7  2 ATP z utlenienia 7

FADH

2

w ŁO

→ 7  3 ATP z utlenienia 7 NADH+H

+

w ŁO

= 35

na aktywację kwasu zużyto - 1 ATP

β-OKSYDACJA KWASÓW TLUSZCZOWYCH O

NIEPARZYSTEJ LICZBIE ATOMÓW WĘGLA

– ROZKŁAD PROPIONYLOCoA

CH

3

CH

2

– CH

2

CH

2

– CH

2

CH

2

... CH

2

CH

2

– CH

2

CH

2

–

CH

2

COSCoA

CH

3

CH

2

CH

2

– CH

2

CH

2

– CH

2

CH

2

... CH

2

CH

2

– CH

2

CH

2

–

CH

2

COSCoA

1.

2.

3.

1. KARBOKSYLAZA PROPIONYLOCoA (potrzebna biotyna)

2. EPIMERAZA METYLOMALONYLOCoA

3. IZOMERAZA L-METYLOMALONYLOCoA

• Zachodzi we wszystkich

tkankach

• Lokalizacja komórkowa:

Cytoplazma

• Synteza może zachodzić:

- de nowo – z acetyloCoA
- przez elongację – z kwasu o
min.

10 atomach węgla

Większość

acetyloCoA

powstaje

w

komórkach

w

mitochondrium (z oksydacyjnej dekarboksylacji pirogronianu
lub w wyniku β-oksydacji kwasów tłuszczowych. Wewnętrzna
błona mitochondrialna jest nieprzepuszczalna dla acetyloCoA.

ATP

ADP + P

i

HSCoA

H

2

O

CO

2

, ATP

ADP + P

i

NAD

+

NADP

+

liaza

liaza

cytrynianowa

cytrynianowa

TWORZENIE MALONYLOCoA (aktywacja
acetyloCoA)

O
//
CH

3

– C ~SCoA

O
//

-

OOC – CH

3

– C ~SCoA

CO

2

, ATP

ADP + P

i

Enzym:
KARBOKSYLAZA
ACETYLOCoA
klasa: VI (ligazy)
reakcja
nieodwracalna

enzym
regulatorowy:
* allosterycznie
(+) cytrynian
(─) acyloCoA
długołańcuchowy
* hormonalnie
aktywna w formie
nie
ufosforylowanej

KWAS 16 WĘGLOWY

1 acetyloCoA
7 malonyloCoA = 7 ATP na
karboksylację

acetyloCoA

7 obrotów syntezy  2 NADPH+H

+

= 14

NADPH

1 H

2

O na odłączenie kwasu

7 ATP zużywa liaza cytrynianowa przy
przeniesieniu 7 cz.acetyloCoA do
cytozolu

ŹRÓDŁA NADPH + H

+

1. Dehydrogenaza glukozo-6-fosforanowa (Cykl pentozowy)

2. Dehydrogenaza 6-fosfoglukonianowa (Cykl pentozowy)

3. Dehydrogenaza jabłczanowa dekarboksylująca (z NADP)

TWORZENIE WIĄZANIA NIENASYNONEGO PRZY C9

StearoiloCoA + Enzym

Stearoilo-enzym

Hydroksystearoilo-enzym

Oleilo-enzym

OleiloCoA + Enzym

HSCoA

H

2

O

O

2

, NADH+H

+

H

2

O , NAD

+

HSCoA

TRANSFERAZA
ACYLOWA

HYDROKSYLAZA
ACYLOWA (Cyt b

5

)

HYDRATAZA

TRANSFERAZA
ACYLOWA

KOMPLEKS MIKROSOMALNY


9

- DESATURAZY

CH

3

(CH

2

)

7

CH

2

CH

2

(CH

2

)

7

CO-SCoA

OH
|
CH

3

(CH

2

)

7

CH

2

CH(CH

2

)

7

CO-SCoA

CH

3

(CH

2

)

7

CH =CH(CH

2

)

7

CO-SCoA

Regulacja metabolizmu kwasów tłuszczowych.

β- oksydacja

acylotransferaza

acylotransferaza

karnitynowa

karnitynowa

I

hamowana przez
malonyloCoA

synteza kwasów tłuszczowych

karboksylaza acetyloCoA

karboksylaza acetyloCoA

hamowana przez acyloCoA
aktywowana przez cytrynian

aktywna w formie nieufosforylowanej
aktywowana przez insulinę
hamowana przez glukagon

TWORZENIE 3 - FOSFOGLICEROLU

CH

2

– OH

|
CH – OH
|
CH

2

– O – P

CH

2

– OH

|
C = O
|
CH

2

– O – P

CH

2

– OH

|
CH – OH
|
CH

2

– OH

ATP

ADP

KINAZA GLICEROLOWA

WĄTROBA

NAD

+

NADH+H

+

DEHYRDOGENAZA
3-FOSFOGLICEROLOWA

TKANKA TŁUSZCZOWA

CH

2

– OH

|
CH – OH
|
CH

2

– O – P

2 ACYLOCoA

2 HSCoA

O
||
O CH

2

– O – C – R

|| |
R – C – O – CH
|
CH

2

– O – P

ACYLOTRANSFERAZA
3-P-GLICEROLOWA

H

2

O

P

i

O
||
O CH

2

– O – C – R

|| |
R – C – O – CH
|
CH

2

– O – P

FOSFATAZA
FOSFATYDYNIANOWA

O
||
O CH

2

– O – C – R

|| |
R – C – O – CH
|
CH

2

– O – OH

ACYLOCoA

HSCoA

O
||
O CH

2

– O – C – R

|| |
R – C – O – CH
|
CH

2

– O – OH

ACYLOTRANSFERAZA
DIACYLOGLICEROLOWA

O
||
O CH

2

– O – C – R

|| |
R – C – O – CH O
| ||
CH

2

– O – C – R

O
\\
O H

2

C – O – C – R

1

// |
R

2

– C – O – CH

|
H

2

C – O – P – seryna

- kolamina
- cholina
- inozytol (2 x

fosforylowany)

PLA

1

PLA

2

PLC

PLD

REGULACJA SYNTEZY:
1. na etapie lipolizy TAG
w tkance tłuszczowej
2. intensywność β-
oksydacji
3. dostępność
szczawiooctanu i cykl
Krebsa

Lokalizacja tkankowa:
Tylko w wątrobie

Lokalizacja komórkowa:
mitochondrium

Materiał energetyczny
dla tkanek
pozawątrobowych i
poza erytrocytami

O
2 ||
CH

3

– C ~ SCoA

O O
|| ||
CH

3

– C – CH

2

– C ~ SCoA

HSCoA

ACETYLOTRANSFERAZA
ACETYLOCoA

O
||
CH

3

– C ~ SCoA

O O
|| ||
CH

3

– C – CH

2

– C ~ SCoA

HSCoA

SYNTAZA 3-HYDROKSY-
3-METYLOGLUTARYLOCoA
(HMG-CoA)

OH

|

-

OOC – CH

2

– C – CH

2

– C ~

SCoA
|
CH

3

O
||
CH

3

– C ~ SCoA

O O
|| ||
CH

3

– C – CH

2

– C – O

-

LIAZA HMG-CoA

OH

|

-

OOC – CH

2

– C – CH

2

– C ~

SCoA
|
CH

3

O

||
CH

3

– C – CH

3

O O
|| ||
CH

3

– C – CH

2

– C – O

-

COO

-

|
CH

2

|
CH – OH
|
CH

3

NADH+H

+

NAD

+

DEHYDROGENAZA
3-HYDROKSYMAŚLANOWA

O O
|| ||
CH

3

– C – CH

2

– C – O

-

O O
|| ||
CH

3

– C – CH

2

– C ~ SCoA

BURSZTYNYLOCoA

BURSZTYNIAN

TRANSFERAZA CoA

HSCoA

2 acetyloCoA

TIOLAZA

WYKORZYSTANIE
PRZEZ TKANKI –
UTLENIENIE

większość tkanek
(poza wątrobą i
erytrocytami)

lokalizacja
komórkowa:
mitochondrium