Zestaw 61
Pytanie 1 : Udział TTP w metabolizmie glukozy
Witamina B1 (tiamina) należy do grupy witamin rozpuszczalnych w wodzie. Jej fizjologicznie czynną postacią jest jej ester z kwasem pirofosforowym.
Pirofosforan tiaminy (TTP) jest koenzymem w procesie dekarboksylacji pirogronianu i wchodzi w skład ogromnego kompleksu dehydrogenazy pirogronianowej.
Unikalną własnością TPP jest to, ze atom węgla pierścienia tiazolowego znajduje się pomiędzy elektroujemnymi atomami siarki i azotu. W trakcie reakcji ulega on jonizacji tworząc karboanion, który szybko łączy się z grupą karbonylową pirogronianu i powstaje związek addycyjny.
Związek addycyjny alega dekarboksylacji tworząc hydroksetylo-TTP, który w drugiej reakcji reaguje z lipoamidem i odtwarza się karboanion TTP oraz powstaje acetylolipoamid.
Inną funkcją TTP jest katalizowanie reakcji przeprowadzanej przez transketolazę obecną w szlaku pentozofosforanowym.
U chorych z niedoborem tiaminy dochodzi do zablokowania lub znaczenego ograniczenia reakcji zależnych od difosforanu tiaminy i do akumulacji substratów tych reakcji tj. pirogronianu i pentoz. Wczesne objawy awitaminozy to obwodowa neuropatia, wyczerpanie i brak apetytu, który może prowadzić do powstania obrzęków oraz zmian zwyrodnieniowych w układzie serowo-naczyniowym i nerwowym oraz w mięśniach. (choroba beri-beri).
Pytanie 2: Budowa błon biologicznych
Tworzą zamknięte obszary wokół komórkowej cytoplazmy, oddzielając jedną komórkę od drugiej
Charakteryzują się wybiórczą przepuszczalnością, którą zapewniają zakotwiczone w niej kanały i pompy dla jonów i substratów, a także receptory.
Dzięki ich obecności możliwa jest kompartmentacja komórki i wydzielenie osobnych przedziałów w jej wnetrzu.
Zawierają enzymy, z których najważniejsze są te odpowiedzialne za pracę łąńcucha oddechowego i wytwarzanie ATP.
Prawidłowy stan błony gwarantuje normalne funkcjonowanie komórek a zaburzenia ich składu mogą prowadzić do wielu poważnych chorób.
Podstawowymi lipidami błon ssaków są fosfolipidy, glikosfingolipidy i cholesterol.
fosfolipidy są pochodnymi glicerolu (tzw. fosfoglicerydy), albo rzadziej sfingozyny ( u człowieka spotykana tylko sfingomielina).
Fosfoglicerydy składają się z glicerolu stanowiącego szkielet cząsteczki, dwóch łańcuchów kwasów tłuszczowych (najczęściej o parzystej liczbie atomów węgla od 14 do 26; nasycone lub nienasycone) oraz fosforylowanego alkoholu.
Najprostrzym fosfoglicerydem jest fosfatyd (2 cząsteczki kwasów tłuszczowych + reszta fosforanowa), jednak większosć fosfoglicerydów ma zestryfikowaną resztę fosforanową grupa hydroksylową jednego z wielu alkoholi (seryna, etanolamina, cholina, inozytol) tworzac odpowiednio fosfatydyloserynę, fosfatydyloetanolaminę itd.
Sfingomielina to fosfolipid w ktróym szkielet stanowi sfingozyna - aminoalkohol zawierający długi, nienasycony łańcuch węglowodorowy. Grupa aminowa sfingozyny łączy się z kwasem tłuszczowym poprzez wiązanie amidowe, a dodatkowo pierwszorzędowa grupa hydroksylowa sfingozyny jest zestryfikowana fosfocholiną.
glikolipidy (w komórkach zwierzęcych są pochodnymi sfingozyny i dlatego nazywane są ogólnie glikosfingolipidami).
Glikolipidy różnią się od czasteczki sfingomieliny typem cząsteczki połączonej z grupą hydroksylową. Zamiast fosfocholiny występują tam jedna lub wiele cząsteczek cukrów takich jak glukoza, czy galaktoza. Najprostszym glikosfingolipidem jest cerebrozyd, który ma przyłączoną jedną cząsteczkę glukozy/galaktozy. Bardziej złożone są gangliozydy zawierajace rozgałęziony łańcuch aż 7 reszt cukrowych.
Sterole z których najczęściej spotykamy cholesterol.
Zlokalizowany jest częściej po zewnętrznej stronie błony plazmatycznej między fosfolipidami błon, kierując swoja grupę hydroksylową w stronę fazy wodnej, a pozaostałą część cząsteczki do dwuwarstwy lipidowej.
Wszystkie podstawowe lipidy błon zawierają zarówno fragmenty hydrofilowe jak i hydrofobowe, dlatego nazywane są cząsteczkami amfipatycznymi (z polarnymi głowami i nie polarnymi ogonami).
Im więcej wiązań nienasyconych w ogonach, tym błona płynniejsza.
Fosfolipidy błon działają, jako rozpuszczalniki dla białek, w których wyróżniamy: enzymy, białka transportujace, białka strukturalne, antygeny i receptory dla róznych cząsteczek.
Błona jest asymetryczna, co wynika z nieregularnego rozmieszczenia białek, weglowodanów, enzymów charakterystycznych tylko dla jeden ze stron błony, a także obecnością specyficznych fosfolipidów po określonej stronie błony (pochodne choliny głownie po zewnętrznej stronie, a aminofosfolipidy po wewnętrznej), cholesterol także występuje częściej po zewnętrznej stronie.
Błona zawiera białka integralne i peryferyjne. Integralne to te, które oddziałują z fosfolipidami i wymagają detergentów do ich uwolnienia. Są zazwyczaj globularne i amfipatyczne. Składają się z hydrofilowych łańcuchów, które mają odcinki hydrofobowe, przenikające przez dwuwarstwę. Peryferyjne nie oddziaływują bezpośrednio z fosfolipidami i nie potrzeba detergenta do ich uwolnienia.
W błonie obserwuje się intensywną dyfuzję boczną fosfolipidów, co determinuje płynność błon i co jest spowalniane przez cząsteczki cholesterolu.
Pytanie 3: Chylomikrony - budowa, metabolizm
Powstają z wchłanianych w jelicie triacylogliceroli
Triacyloglicerole są głownymi lipidami chylomikronów
Zbudowane są z rdzenia lipidowego zawierajacego niepolarne triacyloglicerole i estry cholesterolu, otoczonego pojedynczą warstwą powierzchniową, złożoną z amfipatycznych cząsteczek fosfolipidu i cholesterolu ułożonych grupami polarnego do zewnątrz.
Część białkowa zwana jest apolipoproteiną (apoproteiną) i stanowi jedynie 1% masy chylomikronów.
Główną apoproteiną jest apolipoproteina B-48, która jest syntetyzowana w jelicie.
Chylomikorny znajdują się w chłonce
Powstają w układzie odprowadzającym chłonkę z jelita
Są odpowiedzialne za transport wszystkich lipidów zawartych w pokarmach do krwioobiegu.
Synteza chylomikronów:
Apolipoproteina B jest syntetyzowana w szorstkiej siateczce śródplazmatycznej,a w budowywana do lipoprotein w gładkiej siateczce śródplazmatycznej, ktróa jest głównym miejscem syntezy triacylogliceroli.
Następnie lipoproteiny przechodzą przez aparat Golgiego, gdzie są przyłączane reszty cukrowe do lipoprotein.
Gotowe chylomikrony wydzielane są na zasadzie odwrotnej pinocytozy (poprzez fuzję pęcherzyka z błoną).
Katabolizm chylomikronów:
Zachodzi szybko
T1/2 wynosi ok. 1 godziny
Triacyloglicerole chylomikronów są hydrolizowane przez lipazę lipoproteinową zakotwiczoną w ścianach naczyń włosowatych ( nie jest ona aktywny w wątrobie)
Chylomikorny dostarczają temu enzymowi zarówno substraty jak i kofaktory (Apo-CII i fosfolipidy)
Triacyloglicerol jest stopniowo hydrolizowany poprzez diacyloglicerol, aż do glicerolu i wolnych kwasów tłuszczowych, których większosć jest transportowana do wnetrza tkanki, a mała część pozostaje w osoczu w powiązaniu z albuminami.
Wynikiem działania lipazy lipoproteinowej jest powstanie resztkowych lipoprotein (remnantów). Chylomikrony tracą ok. 90% pierwotnego triacyloglicerolu oraz apoC. To co pozostaje ma średnicę o połowę mniejszą od chylomikronów i jest znacznie bogatsze w cholesterol i estry cholesterolu. W takiej postaci są wychwytywane przez wątrobę i tam ostatecznie metabolizowane.