Beta- oksydacja: przebieg
Beta- oksydacja: przebieg
i znaczenie
i znaczenie
Magdalena Wdowiak gr. 17
Magdalena Wdowiak gr. 17
Beta- oksydacja: przebieg
Beta- oksydacja: przebieg
i znaczenie
i znaczenie
Magdalena Wdowiak gr. 17
Magdalena Wdowiak gr. 17
Beta-oksydacja kwasów tłuszczowych
Beta-oksydacja kwasów tłuszczowych
polega na kolejnym odczepianiu i
polega na kolejnym odczepianiu i
uwalnianiu acetylo-CoA
uwalnianiu acetylo-CoA
•
Od cząsteczek acylo-CoA (od końca
Od cząsteczek acylo-CoA (od końca
karbonylowego począwszy) odczepiane są
karbonylowego począwszy) odczepiane są
reszty dwuwęglowe,
reszty dwuwęglowe,
•
Łańcuch jest rozrywany między at. C alfa i
Łańcuch jest rozrywany między at. C alfa i
beta (C-2 i C-3)
beta (C-2 i C-3)
stąd nazwa beta –
stąd nazwa beta –
oksydacja,
oksydacja,
•
Powstające jednostki dwuwęglowe to
Powstające jednostki dwuwęglowe to
cząsteczki acetylo-CoA,
cząsteczki acetylo-CoA,
•
z 1 cz. palmitoilo-CoA powstaje 8 cz.
z 1 cz. palmitoilo-CoA powstaje 8 cz.
Acetylo-CoA.
Acetylo-CoA.
1.
1.
Pobranie WKT do cytozolu z krwi.
Pobranie WKT do cytozolu z krwi.
2.
2.
Aktywacja kwasu tłuszczowego.
Aktywacja kwasu tłuszczowego.
3.
3.
Przeniesienie go z cytozolu do matrix
Przeniesienie go z cytozolu do matrix
mitochondrium.
mitochondrium.
4.
4.
β – oksydacja – reakcje wewnątrz
β – oksydacja – reakcje wewnątrz
macierzy mitochondrialnej.
macierzy mitochondrialnej.
Aktywacja kwasów
Aktywacja kwasów
tłuszczowych
tłuszczowych
•
Jedyny etap w procesie rozkładu
Jedyny etap w procesie rozkładu
tłuszczów wymagający ATP,
tłuszczów wymagający ATP,
•
W obecności ATP i koenzymu A,
W obecności ATP i koenzymu A,
syntetaza acylo-CoA (tiokinaza)
syntetaza acylo-CoA (tiokinaza)
katalizuje przemianę kw.
katalizuje przemianę kw.
tłuszczowego do „aktywnego kw.
tłuszczowego do „aktywnego kw.
tłuszczowego”, czyli acylo-CoA.
tłuszczowego”, czyli acylo-CoA.
Długołańcuchowe kw. tłuszczowe przenikają
Długołańcuchowe kw. tłuszczowe przenikają
wew. błonę mitochondrialną jako pochodne
wew. błonę mitochondrialną jako pochodne
karnityny
karnityny
•
Beta-oksydacja
Beta-oksydacja
kw.
kw.
tłuszczowych
tłuszczowych
nasyconych
nasyconych
Beta-oksydacja kw. tłuszczowych o
Beta-oksydacja kw. tłuszczowych o
nieparzystej liczbie at. węgla:
nieparzystej liczbie at. węgla:
W przebiegu
W przebiegu
ostatniej beta-oksydacji powstaje
ostatniej beta-oksydacji powstaje
acetylo-CoA i fragment trójwęglowy
acetylo-CoA i fragment trójwęglowy
propionylo-CoA
propionylo-CoA
•
Bursztynylo-CoA włącza się do cyklu
Bursztynylo-CoA włącza się do cyklu
kw. Trikarboksylowych
kw. Trikarboksylowych
przekształcając się w szczawiooctan,
przekształcając się w szczawiooctan,
który może być zużywany m.in. jako
który może być zużywany m.in. jako
substrat w procesie glukoneogenezy.
substrat w procesie glukoneogenezy.
Beta-oksydacja nienasyconych kw.
Beta-oksydacja nienasyconych kw.
tłuszczowych
tłuszczowych
•
Kwasy
Kwasy
jednonienasycone
jednonienasycone
Izomeraza enoilo
Izomeraza enoilo
CoA
CoA
tworzy
tworzy
właściwy substrat
właściwy substrat
dla hydratazy ∆2-
dla hydratazy ∆2-
enoilo-CoA
enoilo-CoA
Kwasy wielonienasycone
Kwasy wielonienasycone
Izomeraza enoilo CoA
Izomeraza enoilo CoA
oraz
oraz
reduktaza-2,4-dienoilo-CoA
reduktaza-2,4-dienoilo-CoA
Beta-oksydacja w
Beta-oksydacja w
peroksysomach
peroksysomach
•
Dotyczy kw. tłuszczowych o bardzo długim
Dotyczy kw. tłuszczowych o bardzo długim
łańcuchu
łańcuchu
>22 C,
>22 C,
•
Skrócenie łańcucha w celu ułatwienia jego
Skrócenie łańcucha w celu ułatwienia jego
dalszej beta-oksydacji,
dalszej beta-oksydacji,
•
Transport kw. Tłuszczowych z cytozolu do
Transport kw. Tłuszczowych z cytozolu do
peroksysomu nie wymaga karnityny,
peroksysomu nie wymaga karnityny,
•
Wnikają one bez przenośnika i są
Wnikają one bez przenośnika i są
aktywowane acylo-CoA przez
aktywowane acylo-CoA przez
peroksysomalną syntetazę acylo-CoA,
peroksysomalną syntetazę acylo-CoA,
•
Produkt tej reakcji podlega beta-oksydacji,
Produkt tej reakcji podlega beta-oksydacji,
•
Wiąże się z karnityną
Wiąże się z karnityną
przekazywany do
przekazywany do
mitochondrium.
mitochondrium.
Bilans energetyczny utleniania
Bilans energetyczny utleniania
palmitynianu
palmitynianu
•
Aktywacja palmitynianu do palmitylo-CoA:
Aktywacja palmitynianu do palmitylo-CoA:
-2 ATP
-2 ATP
,
,
•
Beta-oksydacja palmitoilo-CoA(7x 5 ATP):
Beta-oksydacja palmitoilo-CoA(7x 5 ATP):
+35ATP
+35ATP
,
,
•
Utlenienie reszt acetylowych do dwutlenku
Utlenienie reszt acetylowych do dwutlenku
węgla i wody (8x12 ATP):
węgla i wody (8x12 ATP):
+96 ATP
+96 ATP
,
,
•
Łącznie: utlenienie 1 cz. Palmitynianu
Łącznie: utlenienie 1 cz. Palmitynianu
dostarcza
dostarcza
129 cz. ATP
129 cz. ATP
Znaczenie beta-oksydacji
Znaczenie beta-oksydacji
Jest to proces dostarczający:
Jest to proces dostarczający:
•
równoważników redukcyjnych (po cząsteczce
równoważników redukcyjnych (po cząsteczce
FADH2 i NADH na każdy "obrót cyklu") służących
FADH2 i NADH na każdy "obrót cyklu") służących
w łańcuchu oddechowym wytworzeniu ATP,
w łańcuchu oddechowym wytworzeniu ATP,
•
acetylo-CoA do cyklu Krebsa służącemu
acetylo-CoA do cyklu Krebsa służącemu
wytworzeniu ATP,
wytworzeniu ATP,
•
w wątrobie substratów do syntezy ciał
w wątrobie substratów do syntezy ciał
ketonowych, zwłaszcza w przypadku zaburzeń
ketonowych, zwłaszcza w przypadku zaburzeń
(cukrzyca) gospodarki cukrami (szczawiooctan,
(cukrzyca) gospodarki cukrami (szczawiooctan,
metabolit pośredni cyklu Krebsa, powstaje z
metabolit pośredni cyklu Krebsa, powstaje z
jednego z intermediantów glikolizy).
jednego z intermediantów glikolizy).
Zaburzenia w beta-
Zaburzenia w beta-
oksytdacji
oksytdacji
•
Wrodzony niedobór dehydrogenazy acylo-
Wrodzony niedobór dehydrogenazy acylo-
CoA (swoista wobec kw. tł. o średniej
CoA (swoista wobec kw. tł. o średniej
długości) jest jedną z najczęstszych chorób
długości) jest jedną z najczęstszych chorób
metabolicznych (1:10 000)
metabolicznych (1:10 000)
poważne
poważne
zakłócenia w metabolizmie kw. tł.
zakłócenia w metabolizmie kw. tł.
•
Genetycznie uwarunkowany brak mutazy
Genetycznie uwarunkowany brak mutazy
metylomalonylo-CoA
metylomalonylo-CoA
brak
brak
przekształcenia metylomalonylo-CoA w
przekształcenia metylomalonylo-CoA w
bursztynylo-CoA
bursztynylo-CoA
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ