M E T A B O L I Z M L I P I D Ó W
1. Lipidy to chemicznie bardzo zró\nicowana grupa związków o raczej niskiej masie
cząsteczkowej, których charakterystyczną wspólną cechą jest brak lub niewielka
rozpuszczalność w wodzie. Lipidy pełnią wiele ró\norodnych funkcji biologicznych,
niektóre z nich są najektywniejszą formą magazynowania energii (triglicerydy), inne
działają np. jako przenośniki elektronów (koenzym Q), hormony (steriody) czy przekazniki
wewnątrzkomórkowe (fosfoinozytol). [Sugerowane jest odświe\enie wiadomości o
strukturach, ich własnościach fizykochemicznych oraz charakterystycznych reakcjach
poszczególnych grup związków zaliczanych do lipidów].
2. TRAWIENIE I WCHAANIANIE LIPIDÓW DOSTARCZANYCH Z DIET
(egzogennych), których ~90% stanowią triglicerydy (tłuszcze obojętne):
a/ zapoczątkowanie procesu lipolizy z udziałem lipazy \ołądkowej oraz wstępne
rozdrobnienie materiału lipidowego do postaci tzw. kropli lipidowych o śr. ~1 m
(\ołądek)
b/ kontynuacja hydrolizy lipidów w górnym odcinku jelita cienkiego:
po podwy\szeniu pH treści \ołądkowej w świetle dwunastnicy oraz stopniowej
emulgacji i zwiększeniu dostępności materiału lipidowego dzięki obecności kwasów
\ółciowych i ich soli pełniących rolę biodetergentów (1) lipaza trzustkowa (+
kolipaza), główny lipolityczny enzym przewodu pokarmowego, degraduje tłuszcze do
kwasów tłuszczowych i mono-(2)-acylogliceroli, a (2) ró\ne fosfolipazy (głównie
trzustkowe) rozkładają zło\one lipidy (fosfolipidy)
c/ powstawanie z kropli lipidowych tzw. mieszanych micelli (Ć=20 nm) z
udziałem biodetergentów - kwasów \ółciowych i ich soli - odpowiedzialnych za
emulgację tłuszczów i utrwalenie stanu tak znacznej dyspersji materiału lipidowego (z
1 kropli lipidowej tworzy się około 106 mieszanych micelli )
d/ aktywny udział nabłonka dolnego odcinka jelita cienkiego w procesie absorpcji
związków pochodzenia lipidowego:
(1) synteza chylomikronów lipoprotein - zawierających głównie triglicerydy z
długołańcuhcowymi kwasami tłuszczowymi i niewielką ilość cholesterolu oraz ich
wyeksportowanie przez układ naczyń limfatycznych, a tak\e (2) przetransportowanie
krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych do \yły wrotnej i z nią przede wszystkim
do wątroby; [upośledzenie trawienia i/lub absorpcji tłuszczów - kał tłuszczowy
(steatorrhoea)]
e/ wchłanianie witamin rozpuszczalnych w tłuszczach - A, D, E, K i innych
karotenoidów bezpośrednio z mieszanych micelli
3. TRANSPORT LIPIDÓW W ORGANIZMIE I POMIDZY TKANKAMI, które w
znamienny sposób uczestniczą w metabolizmie lipidów:
a/ WKT - wolne kwasy tłuszczowe kwasy tłuszczowe związane do albuminy tak
przenoszone są egzogenne KT absorbowane w jelicie i do wątroby, mięśni i
adipocytów oraz endogenne KT pochodzące głównie z tkanki tłuszczowej do wątroby
i mięśni a tak\e pozostałych wykorzystujących je tkanek
b/ lipoproteiny białka zło\one, kompleksy lipidowo-białkowe; skład i ogólna
budowa; apolipoproteiny oraz składniki lipidowe; podział; właściwości i znaczenie w
metabolizmie lipidów; lipazy lipoproteinowe i ich rola
Chylomikrony (powstają w nabłonku jelitowym zawierają lipidy egzogenne)
VLDL (powstają w wątrobie zawierają głównie lipidy pochodzenia endogennego)
LDL(1), IDL i HDL (produkty przekształceń i metabolizmu głównie lipoptrotein typu
VLDL a tak\e częściowo syntezy wątrobowej prekursory HDL krwi)
(1)
LDL - metabolizm a hypercholesterolemia rodzinna
c/ ciała ketonowe dobrze rozpuszczalne w wodzie produkty częściowego
utleniania kwasów tłuszczowych (metabolizmu kwasów tłuszczowych) acetooctan i
-hydroksymaślan
4. KWASY TAUSZCZOWE JAKO yRÓDAO ENERGII UTLENIANIE:
a/ aktywacja kwasów tłuszczowych w cytoplazmie komórek przy pomocy syntetazy
acylo-KoA (ligaza); zapotrzebowanie na energię w postaci ATP faza
inwestowania
[1] R-COOH + ATP ! R-CO~AMP (acylo-AMP) + PPi (+ H2O 2Pi)
[2] R-CO~AMP + KoA-SH ! R-CO~S-KoA (acylo-KoA) + AMP
b/ utlenianie zaktywowanych kwasów tłuszczowych w komórce - ą-, - i -oksydacja
poza mitochondrium (zalecane przypomnienie zasad numeracji atomów węgli w
kwasach karboksylowych):
[1] ą-oksydacja retikulum endoplazmatyczne, mitochondria słu\y prawdopo-
dobnie utlenianiu nietypowych KT (np. z gr. CH3); [utlenianie węgla w pozycji 2
poprzez jego hydroksylację i usunięcie węgla w poz. 1 jako CO2 (dekarboksylacja)
z utlenieniem grupy hydroksylowej do karboksylowej skrócenie KT o jeden
węgiel ]
[2] -oksydacja mitochondria - otrzymywanie energii (p.ni\ej) (*); peroksysomy -
skracenie długołańcuchowych (n>20C), rozgałęzionych, hydroksylowanych KT o
jednostki dwuwęglowe (2C) uwalniane w postaci acetylo-KoA (CH3-CO~S-
KoA)(*); cechy charakterystyczne procesu(*): podobieństwo zasad utleniania KT, ale
odmienność enzymów od tych, które katalizują proces -oksydacji w
mitochondriach; peroksysomy - brak udziału karnityny(*) i zysku energii(*)
[3] -oksydacja retikulum endoplazmatyczne - metabolizm nietypowych KT (w
tym hydroksykwasów poprzez utlenianie ostatniego węgla (CH3-) do grupy
COOH,
powstawanie krótkich kwasów dikarboksylowych
c/ (*)-oksydacja w mitochondriach:
(1) transport acylu (kwasu tłuszczowego) z cytoplazmy do mitochondriów, miejsca
ich utleniania - rola karnityny i acylotransferaz karnitynowych I ([1] zewnętrzna
błona mitochondrialna) i II ([2] wewnętrzna błona mitochondrialna) oraz
translokazy wymieniającej acylokarnitynę na karnitynę ([3] - wewnetrzna błona
mitochondrialna)
[1] R-CO~S-KoA(C) + Karnityna-OH(MB) ! Karnityna-O~CO-R(MB) + KoA-SH(C)
[3] KARNITYNA-O~CO-R(MB) ę! !KARNITYNA-OH(M)
[2] Karnityna-O~CO-R(M) + KoA-SH(M) ! R-CO~S-KoA(M) + Karnityna-OH(M)
(2) etapy tzw. -oksydacji nasyconych kwasów tłuszczowych w matrix
mitochondriów (enzymy, koenzymy, stereospecyficzność, stechiometria, zysk
energetyczny z utlenienia np. 16C kwasu palmitynowego
C15H31COOH ł 129 ATP [zysk netto])
ł {aktywacja+-oksydacja}
ł
ł
d/ utlenianie mono- i wielonienasyconych kwasów tłuszczowych dodatkowe reakcje,
izomeraza i reduktaza z koenzymem NADPH jako dawcą wodorów
e/ Synteza ciał ketonowych (acetooctan, -hydroksymaślan, aceton): miejsce
syntezy mitochondria komórek wątroby substrat (acetylo-KoA pochodzący z
intensywnej -oksydacji KT w warunkach niedoboru glukozy i metabolitów jej
degradacji), intermediaty 3-OH,3-CH3-glutarylo-KoA (HMG-KoA), enzymy (m.in.
liaza HMG-
KoA), pozawątrobowe wykorzystanie ciał ketonowych jako rozpuszczalnego i
doskonalego dla wielu tkanek zródła energii pochodzenia tłuszczowego; okoliczności
metaboliczne promujące nasilenie syntezy ciał ketonowych głód (szczególnie spadek
poda\y glukozy) oraz cukrzyca (zarówno insulinozale\na szczególnie niebezpieczne,
jak i nieinsulinozale\na); znaczenie produkcji ciał ketonowych dla ogólnoustrojowego
metabolizmu energetycznego
5. SYNTEZA KWASÓW TAUSZCZOWYCH:
a/ substraty:
- acetylo-KoA (głównie pochodzenia węglowodanowego); transport z mitochondrium
(zasadnicze miejsce powstawania) do cytoplazmy (gdzie zlokalizowana jest
biosynteza kwasów tłuszczowych) w postaci cytrynianu i tam jego rozkład pod
wpływem liazy cytrynianowej (cytrynian(C) + ATP ! szczawiooctan(C) + acetylo-
KoA(C) + APD + Pi); aktywacja do malonylo-KoA (karboksylacja, biotyna, ATP) z
udziałem karboksylazy acetylo-KoA, kluczowego enzymu biosyntezy KT
- NADPH - produkt szlaku pentozofosforanowego (patrz Metabolizm węglowodanów)
i działania enzymu jabłczanowego [utlenienie jabłczanu do pirogronianu w
cytoplazmie: jabłczan + NADP+ ! pirogronian + NADPH + CO2 - reakcja będąca
ogniwem w procesie transportu acetylo-KoA do cytoplazmy i dalszego przekształcenia
szczawiooctanu powstającego z rozkładu cytrynianu (p.wy\ej)]
c/ enzymy i przenośniki:
- karboksylaza acetylo-KoA kluczowy enzym biosyntezy KT: forma monomeryczna
(nieaktywna) i polimeryczna (aktywna); hamowanie allosteryczne - palmitylo-KoA;
aktywacja allosteryczna - cytrynian; hamowanie poprzez fosforylację (modyfikację
kowalencyjną zale\ną od uruchamianej przez glukagon kaskady z pośrednictwem
cAMP i kinazy białkowej A) i depolimeryzację; aktywacja poprzez defosforylację i w
konsekwencji polimeryzację enzymu, proces wywoływany działaniem insuliny
- ACP białko przenoszące rozmaite rodniki acylowe - fosfopantoteina jako grupa
prostetyczna wią\ąca i przenosząca reszty: acetylową (CH3-CO-), malonylową
(HOOC-CH2-CO-) i intermediaty procesu biosyntezy ( reszty: 3-ketoacylową, 3-D-
hydroxyacylową, enoilową i acylową)
- syntaza kwasów tłuszczowych ssaków kompleks dwóch jednakowych,
wielofunkcyjnych podjednostek, które współpracują ze sobą w trakcie biosyntezy
palmitynianu, produktu końcowego cytoplazmatycznego procesu syntezy KT
(ogólne zasady funkcjonowania, rola grup tiolowych peryferyjnej [-SH cysteiny] i
centralnej [-SH ACP])
6. Porównanie przebiegu utleniania KT w mitochondriach (udział KoA, NAD+, FAD, L-
stereoizomeru 3-hydroksyacylu) i ich biosyntezy w cytoplazmie (udział ACP, NADPH, D-
stereoizomeru 3-hydroksyacylu) oraz regulacji tych procesów gwarantującej wyłącznie
jednego z nich w przypadku realizacji drugiego ([1] malonylo-KoA hamuje allosterycznie
acylotransferazę karnitynową I [kluczowy enzym -oksydacji], a dodatkowo podwy\szone
stę\enia acetylo-KoA i NADH hamują odpowiednio tiolazę i dehydrogenazę 3-L-
hydroksyacylo-KoA co zapewnia brak -oksydacji KT w trakcie ich biosyntezy; natomiast
[2] palmitylo-KoA hamuje karboksylazę acetylo-KoA [kluczowy enzym biosyntezy])
7. Zasadnicze relacje pomiędzy metabolizmem węglowodanów i tłuszczów (KT). Glukoza
jako główne zródło acetylo-KoA do syntezy kwasów tłuszczowych (wątroba, tkanka
tłuszczowa) oraz glicerofosforanu (tkanka tłuszczowa). Oszczędzanie glukozy w
przypadku utleniania kwasów tłuszczowych (mięśnie, acylokarnityna ma hamujący wpływ
na aktywność dehydrogenazy pirogronianowej)
8. Wydłu\anie łańcuchów kwasów tłuszczowych w mikrosomach (malonylo-KoA(*) jako
dawca fragmentu dwuwęglowego, o który następuje wydłu\enie KT) i w mitochondriach
(acetylo-KoA jako dawca fragmentu dwuwęglowego)
C15H31CO-KoA + *HOOC-CH2-CO-KoA ! . ! . . ! C17H35CO-KoA + KoA-SH
9. Tworzenie nienasyconych kwasów tłuszczowych udział mikrosomalnego transportu
elektronów z cytochromem b5 [NADH, O2] i desaturazy (synteza kwasów tłuszczowych o
wiązaniach podwójnych (") przy węglu 9 , 6, 5 i 4: "9, "6, "5 i "4 nienasycone KT)
R..-CH2-CH2-..CO- + O2 + NADH + H+ DESATURAZA R..-CH=CH-..CO- + H2O
+NAD+
10. Niezbędne (wielo)nienasycone kwasy tłuszczowe (NNKT) (C18: "9,12) i linolenowy
(C18: "9,12,15); kwas linolowy jako substrat do endogennej biosyntezy kwasu
arachidonowego (C20: "5,8,11,14) prekursora grupy bardzo wa\nych mediatorów licznych
procesów fizjologicznych tzw. ikozanoidów: prostaglandyn, leukotrienów, tromboksanów
11. SYNTEZA TRIGLICERYDÓW (TAG)
Substraty: [1] glicerol (wątroba, kinaza glicerolowa) i fosfodihydroksyaceton lub
glicerofosforan (z utleniania glukozy, wykorzystywane w wątrobie i w tkance
tłuszczowej), [2] acylo-KoA; synteza kwasu fosfatydowego z glicerofosforanu i z acylo-
KoA, który mo\e być wykorzystywany do syntezy triglicerydów i lipidów zło\onych:
3-fosfoglicerol + 2 acylo-KoA ! kwas fosfatydowy(*) + 2 KoA-SH
(*)R1-CO-O-CH2-CH(O-OC-R2)-CH2-O-PO32-; (R2 - na ogół nienasycony KT)
na drodze syntezy triglicerydów musi on ulec defosforylacji (fosfataza) do
diacyloglicerolu (DAG), a następnie reakcji z kolejną cząsteczką acylo-KoA, co
ostatecznie prowadzi do powstania triglicerydu (TAG, triacyloglicerolu):
12. SYNTEZA LIPIDÓW ZAOśONYCH:
a/ glicerofosfolipidy:
[1] kwas fosfatydowy + CTP ! CDP-diacyloglicerol + PPi (PPi + H2O 2Pi)
CDP-diacyloglicerol + cholina ( etanoloamina, seryna, inozytol ) ! lectyna
(fosfatydyloetanoloamina, fosfatydyloseryna, 4,5-difosfo-inozytyd) + CMP
alternatywnie
[2] DAG + CDP-cholina (CDP-etanoloamina, CDP-seryna, CDP-inozytol) !
(fosfatydyloetanoloamina, fosfatydyloseryna, 4,5-difosfo-inozytyd) + CMP
[3] wzajemne przekształcenia fosfolipidów pomiędzy sobą udział m.in. metylacji i SAM
(S-adenozylometioniny) jako dawcy grup CH3: np.
fosfatydyloetanoloamina + 3 SAM (~CH3) ! fosfatydylocholina ( lecytyna )
b/ sfingolipidy:
palmitylo-KoA + seryna ! ! ! sfingozyna
sfingozyna + acylo-KoA ! ceramid
ceramidCDP-cholina ! sfingomielina
ceramid + UDP-glukoza lub UDP-galaktozacerebrozydy
cerebrozydy + UDP-monosacharyd (+CMP-NANA(*)) ! globozydy i gangliozydy
(*)NANA kwas N-acetyloneuraminowy (kwas sjalowy)
13. SYNTEZA CHOLESTEROLU:
a/ substraty acetylo-KoA i NADPH ( patrz punkt 5a )
b/ synteza HMG ( patrz punkt 4e ) w cytoplazmie i jego redukcja do mewalonianu, a
następnie fosforylacja (3 ATP) do 3-fosfo-5-difosfomewalonianu
c/ przekształcenie 3-fosfo-5-difosfomewalonianu do aktywnych izoprenów (5C)
difosforanu izopentenylu i difosforanu dimetyloallilu
d/ polimeryzacja aktywnych izoprenów kolejno do difosforanu geranylu (10 C),
difosforanu farnezylu (15 C) i skwalenu (30 C)
e/ utlenianie skwalenu (monooksygenaza NADPH, O2) do epoksyskwalenu, a
następnie
jego cyklizacja i przekształcenie (wiele etapów) do cholesterolu (C 27)
f/ kluczowy (regulacyjny) enzym reduktaza HMG, która podlega: [1] hamowaniu
allosterycznemu przez metaboliczne pochodne mewalonianu i cholesterolu ( nie do końca
określone);[2] hamowaniu poprzez modyfikację kowalencyjną zale\ną od glukagonu
fosforylację ( kaskada z udziałem cAMP i kinazy białkowej A ) oraz [3] aktywacji przez
uzale\nioną od insuliny defosforylację ( fosfataza fosfobiałkowa )
14. Synteza kwasów \ółciowych i ich soli:
- hydroksylacje cholesterolu (NADPH, cytochrom P450)
- pierwotne kwasy \ółciowe: cholowy i chenodeoksycholowy (wątroba)
- sprzęganie z tauryną ( metabolit z przemian cysteiny ) lub glicyną kwasy \ółciowe:
np. glikocholowy, taurochenodeoksycholowy ( wątroba )
- wiązanie jonów Na+ i tworzenie soli kwasów \ółciowych
- wydzielanie do dwunastnicy i przekształcanie części kwasów \ółciowych w jelicie
(hydroliza i redukcja ) do wtórnych kwasów \ółciowych (deoksychoanu i litocholanu):
- krą\enie jelitowo-wątrobowe
15. Synteza hormonów steroidowych liczne hydroksylacje cholesterolu (NADPH, O2,
cytochrom P450):
- w pozycjach 20, 22 umo\liwia skrócenie łańcucha bocznego i powstawanie
pregnenolonu, a następnie progesteronu, prekursora wszystkich pozostałych hormonów
steroidowych:
- w poz. 17, 21, 11 glukokortykoidy C21 (kortyzol) stymulują glukoneogenezę,
degradację białek, tłuszczów,
- w poz. 21, 11 mineralokortykoidy C21 (aldosteron) zwiększają resorpcję wody i
sodu w nerkach
- w poz. 17 - androgeny C19 (testosteron) warunkują prawidłowy rozwój
pierwotnych i wtórnych cech męskich
- w poz. 17 oraz specyficzne modyfikacje (aromataza) estrogeny C18 (estradiol)
warunkują prawidłowy rozwój pierwotnych i wtórnych cech \eńskich
- hormon D3 ( 1,25-dihydroksycholekalciferol [calcitriol]) udział wątroby (utlenianie
cholesterolu), skóry (fotoliza do witaminy D3), ponownie wątroby (hydroksylacja
witaminy D3 w poz. 25) i nerek (hydroksylacja w poz. 1) w skomplikowanym procesie
syntezy w pełni kompetentnego czynnika (hormon D3) wpływającego na gospodarkę
jonami wapniowymi i fosforanowymi (zwiększenie uwalniania jonów Ca2+ z kości,
wzrost ich absorpcji z jelita oraz resorpcji w nerkach)
- defekty enzymów procesu biosyntezy hormonów steroidowych (dziedziczne hiperplazję
nadnerczy ) np. [1] dehydrogenaza 3--hydroksysteroidów (uogólniony brak hormonów
steroidowych; wczesny zgon), [2] 17-ą-hydroksylaza (brak hormonów płciowych,
zwiększona synteza mineralokortykoidów; nadciśnienie, fenotypowo wczesne cechy
kobiece)
16. SYNTEZA POCHODNYCH ARACHIDONIANIU eikozanoidów i ich rozliczne,
często wzajemnie przeciwstawne aktywności biologiczne ( procesy zapalne,
chemoatrakcja, proces reprodukcji )
a/ cyklooksygenaza (COX) powstawanie prostaglandyn (procesy zapalne, regulacja
napięcia mięśni gładkich, regulacja ciśnienia tętniczego) i tromboksanów (zwiększanie
agregacja płytek krwi)
b/ lipooksygenaza (LPO) leukotrieny (chemoatrakcja, reakcje alergiczne)
17. DEGRADACJA SFINGOLIPIDÓW (sfingomieliny i glikolipidy).
Sfingolipidozy (lipidozy) grupa schorzeń powodowanych przez defekty lub brak
aktywności ró\nych enzymów lizosomalnych zaanga\owanych w degradację
sfingolipidów. Schorzenia te charakteryzują się pewnymi wspólnymi właściwościami i
objawami klinicznymi jak:
a/ niska częstotliwość występowania średnio kilka przypadków na 100.000 urodzeń (z
wyjątkiem niektórych subpopulacji, jak np. choroba Tay-Sachsa wśród śydów
Aszkenazyjskich)
b/ generalnie dziedziczone recesywnie autosomalnie
c/ większość zle rokuje i kończy się śmiercią we wczesnym okresie \ycia (1-3 lat)
d/ towarzyszą im opóznienia rozwojowe, zarówno mentalne, jak i liczne fizyczne
(ślepota, deformacje szkieletowe, uszkodzenia nerek i wątroby, parali\, akumulacja lub
brak odnośnej frakcji lipidowej)
e/ przykłady choroba Tay-Sachsa (-heksozoaminidaza A)
choroba Gauchera (glukocerebrozydaza)
choroba Niemanna-Picka (sfingomielinaza)
leukodystrofia metachromatyczna (arylosulfataza A)
18. DYSLIPOPROTEINEMIE (hiperlipoproteinemie, hiperlipidemie) zespół objawów
klinicznych wyra\ający się obecnością w osoczu krwi podwy\szonych ilości
lipoproteid(y) po 12-16 godz. po spo\yciu ostatniego posiłku (zazwyczaj wieczornego).
Podział ze względu na rodzaj podwy\szonej lipoproteiny i lipidów oraz przyczyny takich
objawów (jeśli znane):
a/ typ I (rzadko występujący) hiperchylomikronemia chylomicrony, towarzyszą im
głównie triglicerydy; w niektórych przypadkach wywołana przez defekt lipazy
lipoproteinowej (z śródbłonka naczyń) lub apo-CII (aktywator lipazy lipoproteinowej)
b/ typ IIa (częsty, najpowszechniejsza dyslipoproteinemia) hipercholesterolemia
LDL i cholesterol; powodem są m.in. genetycznie uwarunkowane zmiany apo-B lub
(częściej) receptora LDL (~150 znanych mutacji), ale te\ pojawia się wtórnie jako rezultat
złych nawyków \ywieniowych, otyłości; zwiększone ryzyko zachorowań na choroby
układu krą\enia, a zwłaszcza chorobę niedokrwienną serca; obserwowane \ółto-brunatne
podskórne złogi (ksantoma) oraz zwę\enie naczyń krwionośnych poprzez płytki
mia\d\ycowe (wewnątrznaczyniowe depozyty zło\one m.in. z makrofagów wysycanych
cholesterolem [komórek piankowatych], płytek krwi, fibryny i innych składników
zakrzepów, kryształów cholesterolu i innych lipidów ), co prowadzi do zmniejszenia
szybkości przepływu krwi przez naczynia i niedotlenienia mięśnia sercowego
c/ typ IV (powszechny) VLDL i triglicerydy; zwiększona synteza kwasów
tłuszczowych i triglicerydów w wątrobie z węglowodanów cukrzyca typu II
(nieinsulinozale\na), otyłość (złe nawyki \ywieniowe dieta bogata w węglowodany,
alkoholizm)
19. POWIZANIA METABOLIZMU LIPIDÓW I WGLOWODANÓW w ró\nych stanach
metabolicznych (po posiłku, w głodzie, w cukrzycy). Tkanki aktywnie uczestniczące w
metabolizmie energetycznym ustroju i regulujące jego przebieg w zale\ności od
okoliczności (poda\ glukozy i triglicerydów) oraz towarzyszących im zmian stę\eń
insuliny i glukagonu (patrz równie\ Metabolizm Węglowodanów, punkt 9d.1-3):
A/ po posiłku poda\ glukozy i KT ! ę! (INSULINA/GLUKAGON)
a/ wątroba: aktywacja syntazy glikogenowej (wbudowywanie glukozy w glikogen),
aktywacja FFK I i dehydrogenazy pirogronianowej (glikoliza do cateylo-KoA),
aktywacja karboksylazy acetylo-KoA (synteza kwasów tłuszczowych z glukozy
oraz VLDL zarówno z triglicerydów pochodzących z glukozy jak i syntetyzowanych z
kwasów tłuszczowych i glicerolu dostarczanych z krwiobiegu ), aktywacja reduktazy
HMG-KoA (synteza cholesterolu); dodatkowo malonylo-KoA hamuje
acylotransferazę karnitynową I (zatrzymanie b-oksydacji KT), a wysokie stę\enie G6P
napędza szlak pentozofosforanowy (produkcja NADPH) celem jest
zmagazynowanie w tych warunkach jak największej ilości energii w postaci
triglicerydów i glikogenu
b/ tkanka tłuszczowa: aktywacja transportu glukozy (nasilenie glikolizy i szlaku
pentozofosforanowego), aktywacja lipazy lipoproteinowej śródbłonka
otaczających naczyń włosowatych (zwiększenie poda\y KT) oraz hamowanie
aktywności lipazy hormonozale\nej (zahamowanie lipolizy triglicerydów)
sprzyjają syntezie i magazynowaniu triglicerydów
c/ mięśnie szkieletowe: aktywacja transportu glukozy, aktywacja syntazy
glikogenowej i hamowanie FFK I (wbudowywanie glukozy w glikogen) oraz
aktywacja lipazy lipoproteinowej śródbłonka otaczających naczyń włosowatych
(zwiększenie poda\y KT) stwarzają warunki do preferencyjnego korzystanie z
kwasów tłuszczowych jako zródła energii z równoczesnym hamowaniem utleniania
glukozy ( magazynowana w formie glikogenu ); dodatkowo acylo-karnityna i acetylo-
KoA hamują dehydrogenazę pirogronianową, a jednocześnie acetylo-KoA stymuluje
karboksylazę pirogronianową, co prowadzi do oszczędzania glukozy i zabezpiecza
poda\ szczawiooctanu
B/ w głodzie, brak poda\y glukozy i KT ! ! (INSULINA/GLUKAGON)
a/ wątroba: aktywacja fosforylazy glikogenowej (uwalnianie glukozy z glikogenu),
inaktywacja FFK I i dehydrogenazy pirogronianowej (zahamowanie glikolizy z
jednoczesną aktywacją glukoneogenezy z aminokwasów, glicerolu i mleczanu),
inaktywacja karboksylazy acetylo-KoA (brak syntezy kwasów tłuszczowych przy
braku egzogennej glukozy oraz VLDL przy niedoborze egzogennych KT); trafiające
do wątroby kwasy tłuszczowe pochodzą z triglicerydów rozkładanych w tych
warunkach w tkance tłuszczowej (patrz ni\ej) i są wykorzystywane do syntezy ciał
ketonowych (patrz punkt 4e): acylo-KoA hamuje karboksylazę acetylo-KoA
(zahamowanie syntezy KT) celem jest synteza glukozy i ciał ketonowych
(oszczędzanie glukozy i aminokwasów potrzebnych do syntezy glukozy)
b/ tkanka tłuszczowa: aktywacja lipazy hormonozale\nej (zwiększenie lipolizy
triglicerydów i uwalnianie KT) w odpowiedzi na brak glukozy i zapotrzebowanie na
energię
c/ mięśnie szkieletowe: aktywacja polimerazy glikogenowej i FFK I (uwalnianie
glukozy z glikogenu na własne potrzeby mięśnia [glikoliza, ATP, skurcz]) oraz
wykorzystywanie kwasów tłuszczowych uwalnianych z tkanki tłuszczowej, a
następnie w miarę upływu czasu ciał ketonowych jako zródła energii w związku ze
zmniejszającą się poda\ą glukozy
C/ w cukrzycy typu I (insulinozale\nej) ! BRAK INSULINY lub BARDZO NISKA
wartość stosunku (INSULINA/GLUKAGON)
konsekwencje pomimo poda\y glukozy z dietą podobne jak w przypadku głodu (brak
dostępu glukozy do tkanek zale\nych w jej transporcie od insuliny, tj. tkanki
tłuszczowej i mięśni); jednym z największych zagro\eń dla organizmu jest
niekompensowana synteza ciał ketonowych (brak hamującego wpływu insuliny na
lipazę hormonozale\ną tkanki tłuszczowej prowadzi do niehamowanej lipolizy
triglicerydów i znacznego wzrostu stę\enia KT we krwi, a co za tym idzie w wątrobie)
prowadzi to do znacznego odchudzenia organizmu czemu równie\ sprzyja
wydalanie wraz z glukozą (znajdującą się we krwi w du\ym stę\eniu) du\ych ilości
wody (mocz diabetes mellitus).
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Metabolizm lipidów (1)metabolomikaintegracja metabolizmuBiochemia metabolitów wtórnych Kolokwium 23 Izolacja i analiza lipidówMetaboliczny szlak produkcji psilocybinyBiochemia TZ wyklad 8 metabolizm III lowMetabolizm mikrorganizmów 2013s cz 1Trans kwasy tłuszczowe w diecie – rola w rozwoju zespołu metabolicznego6 23 marca 2011 Metabolizm bakteriiProg48 toksykologia metabolizm cs2udziel cytokin w metabolizmie mięśni szkieletowychKarnityna metabolizm, funkcjeBiochemia TZ wyklad 6 metabolizm I lowwięcej podobnych podstron