LIPIDY

Ad1)

Prostaglandyny- kwas arachidowy wchodzi w skład fosfolipidów błon komórkowych. PGE obecne są

w płucach, T6, mózgu, tęczówce

Do czynnych prostaglandyn zaliczamy formy nadtlenkowe A, E, F. Prostaglandyny działają np. na mięśniówkę jelita (F- powoduje rozkurcz; A, E- skurcz)

Prostaglandyny o właściwościach skurczowych i rozkurczowych utrzymują odpowiedni stan napięcia mięśni gładkich, są pomocne przy zwalczaniu choroby nadciśnieniowej (A- rozszerza tętnice), dychawicy oskrzelowej (E- rozkurcz mięśniówki oskrzeli)

Sfingolipidy- podstawowym substratem jest sfingozyna syntetyzowana z palmitynianu i seryny, po

połączeniu z kwasem tłuszczowym powstaje N-acylosfingozyna tj. ceramid. Bierze on udział w

tworzeniu osłonki mielinowej (wchodzi w jej skład)

Glikolipidy- cerebrozydy i gangliozydy

Neuroaminolaktoza; różne gangliozydy występują w mózgu, śledzionie, w strukturalnych fragmentach erytrocytów.

Sterydy-

Fosfolipidy- są to związki stanowiące „łącznik” między białkami a cukrami, są podstawowym składnikiem półprzepuszczalnych błon komórkowych, jądra i organelli cytoplazmatycznych. Biorą udział w czynnym przenoszeniu jonów Na+ przez półprzepuszczalne błony.

Fosfolipidy stwarzają w mitochondriach odpowiednie środowisko umożliwiające współdziałanie łańcucha oddechowego i fosforylacji oksydacyjnej.

1. Lipidy o znaczeniu fizjologicznym

W pokarmie znajduje się wiele składników o charakterze lipidowym. Są to trójglicerydy, cholesterol, fosfolipidy, karotenoidy, witaminy A, D, E, K

Cholesterol i fosfolipidy- istotne składniki błon komórkowych

Witaminy- spełniają regulacyjne czynności metaboliczne

Trójglicerydy- stanowią lipidowy materiał kaloryczny.

2. Trawienie i wchłanianie lipidów

Jama ustna brak trawienia

Żołądek

Lipaza żołądkowa- rozszczepia wiązania estrowe w cząsteczkach tłuszczów

Lipazy cechują się małą specyficznością, mogą rozszczepiać estry glicerolu jak też estry innych alkoholi.

Trójgliceryd alkohol + kwas tłuszczowy

Optimum działania lipazy żołądkowej wynosi ok. 6, więc działanie tego enzymu większą wartość przedstawia u dzieci.

Jelita

Częściowo nadtrawione w żołądku lipidy przechodzą do jelit. Dzięki czynności motorycznej jelit oraz emulgującemu działaniu zasadowego środowiska treści dwunastniczej i soli kwasów żółciowych dochodzi do rozdrobnienia materiału lipidowego i wytworzenia emulsji

Lipaza trzustkowa- wytwarzana w postaci nieczynnego proenzymu, jej synteza pobudzana przez pankreozyminę (hormon wytwarzany w ścianach dwunastnicy pod wpływem treści pokarmowej). Nieczynna lipaza aktywowana jest przez cAMP i kinazę białkową.

Optimum pH 7-8,5

- Rozkłada tłuszcze do: glicerolu i kwasów tłuszczowych, jednoglicerydów/dwuglicerydów, cześć zostaje nie rozłożona.

Kwasy żółciowe- Tworzą one w roztworach wodnych wielocząsteczkowe agregaty micele. Nierozpuszczalne w H2O, ale polarne lipidy- kwasy tłuszczowe, monoglicerydy, rozpuszczają się wewnątrz miceli kwasów żółciowych.

- Powstaje roztwór micelarny, w którym wskutek obniżającego napięcie powierzchniowe działania kwasów żółciowych nie ma granicy faz między środowiskiem wodnym a lipidowym.

- Absorpcja lipidowych składników miceli odbywa się przez dyfuzję roztworu micelarnego przez błonę komórkową.

- komórki nabłonka aktywnie metabolizują i przebudowują zresorbowany materiał lipidowy, przygotowując go do transportu poza obręb komórki do chłonki.

- ostatecznym produktem przemian są trójglicerydy. Czynnikiem który przeciwdziała powstawaniu emulsji lipidowej w obrębie komórki, jest wysokie stężenie białka w cytoplazmie komórki.

- W obrębie siateczki endoplazmatycznej utrzymujące się w roztworze lipidy tworzą stopniowo emulsję. Emulsja ta to zawiesina chylomikronów, których wymiary są większe od miceli jelitowych około 50 razy.

Chylomikrony- trójglicerydy, cholesterol, inne związki steroidowe, fosfolipidy, swoiste białko.

Białko B syntetyzowane w nabłonku jelit utrzymuje zawiesinę chylomikronów w formie stałej emulsji.

Chylomikrony przechodzą do płynu pozakomórkowego, skąd nie przechodzą do krwi, bo są za duże. Przechodzą do chłonki. Z limfą, omijając wątrobę dostają się do krążenia ogólnego i są rozprowadzane do tkanek.

TRAWIENIE INNYCH LIPIDÓW

Lipazy trawiące lecytynę

Fosfolipaza A- lecytynaza, katalizuje ona odszczepienie nienasyconego kwasu tłuszczowego z pozycji 2 różnych fosfatydów. Z lecytyny powstaje wówczas lizolecytyna. Proces ten powoduje hemolizę krwi.

Fosfolipaza B- odszczepia 2 cząsteczki kwasu tłuszczowego od lecytyny, tworząc glicerofosforan i choliny (tworzenie mydeł)

Fosfolipaza C i D- hydrolizują wiązanie między alkoholem i kwasem ortofostorowym.

Całkowicie lub częściowo rozłożone lipidy są wchłaniane przez ścianki jelita. Dostają się do krwi w dwojaki sposób: albo przez żyłę wrotną do wątroby, albo przez siec naczyń limfatycznych do przewodu chłonnego piersiowego.

Glicerol i wolne kwasy tłuszczowe do wątroby

Powstała trioza może wejść w odwrócony szlak glikolizy i zostać przekształcona do glikogenu. Przez żyłę wrotną mogą też być wchłaniane wolne kwasy tłuszczowe o łańcuchach do 10 C.

INNE PRODUKTY CHYDROLIZY TŁÓSZCZÓW

- 95% kwasów o długich łańcuchach, cześć jako glicerydy cześć jako estry z cholesterolu są transportowane przez chłonkę.

- przechodzenie kwasów tłuszczowych przez ściankę jelita polega częściowo na wiązaniu się ich z kwasami żółciowymi. Rozpuszczalny w wodzie kompleks- kwas choleinowy łatwiej przechodzi przez ścianki jelita. Po przejściu przez ściankę następuje rozpad kompleksu, kwasy tłuszczowe wędrują do wątroby lub chłonki, a uwolnione kwasy żółciowe wracają (głównie żyłą wrotną) do wątroby i zostają ponownie wykorzystane do tworzenia żółci cykl jelitowo- wątrobowy.

Synteza kwasów tłuszczowych powoduje wydłużanie łańcuchów powstają rodniki palmitynowe lub stearynowe. Po dalszych przemianach powstają kwas arachidowy (ważny kwas nienasycony, zwierzęcy) i kwas linolenowy (roślinny).

- Wędrujące we krwi kwasy tłuszczowe są wychwytywane przez różne tkanki i znaczna ich cześć ulega ponownej estryfikacji do trójglicerydów i jest odkładana jako mat. Zapasowy.

- reakcje estryfikacji zachodzą w różnych tkankach m. in. Wątrobie, nerkach, ściankach jelita cienkiego.

- podczas β-oksydacji kwasy tłuszczowe rozpadają się na odpowiednią ilośc cząsteczek acetylo-CoA (parzysta liczba C)

- acetylo- CoA ulega odwodornieniu, następuje odłączenie pary atomów H od C α i β. Reakcję katalizuje dehydrogenaza acetylo-S-CoA.

- W β-oksydacji spalanie kwasów tłuszczowych nie dobiega do końca bo powstają cząsteczki acetylo-CoA, które mogą być wykorzystywane do syntezy różnych związków, lub mogą wskoczyć do cyklu cytrynowego (Krebsa) i spalać się tam do H2O i CO2.

- w przypadkach kwasów o nieparzystej liczbie C w ostatniej β-oksydacji powstaje fragment trójwęglowy propinylo-CoA, który nie ulega dalszej β-oksydacji.

- propinylo-CoA ulega dekarboksylacji tworząc metylomalonylo-CoA.

- W kolejnej reakcji następuje izomeryzacja produktu z wytworzeniem bursztynylo-CoA (koenzym reakcji- pochodna witaminy B12)

- kwasy tłuszczowe aby mogły wejść w przemiany kataboliczne muszą być wcześniej zaktywowane, czyli podniesione na wyższy poziom energetyczny.

- Aktywacja polega na połączeniu reszty acylowej kwasu z koenzymem A- tworzy się wiązanie tioloestrowe. W procesie tym bierze udział ATP, CoA oraz enzym (syntaza acetylo CoA)

- aktywacja kwasów tł. Odbywa się na zewnętrznej błonie mitochondrialnej.

- kwas palmitynowy- WZORY

- ilośc zakumulowanej E wynosi ok. 44% ogólnej ilości energii wyzwalanej ze spalania cząsteczki palmitynianu.

- wolny glicerol ulega w wątrobie ufosforylowaniu pod wpływem kinazy glicerolowej oraz ATP do glicerolo-3 fosforanu. Związek ten może być wykorzystany do biosyntezy lipidów bądź ulęgać przemianom.

Odwrotny do glikolizy- wytw. Glukozy wytwarzanie pirogronianu

- synteza- cytozol rozpad- mt

- intermediatory syntezy są związane z białkowym nośnikiem, produkty rozpadu wiążą się z CoA

- enzymy syntezy stanowią kompleks enzymatyczny. Rozpady występują pojedynczo.

- rosnący łańcuch ulega elongacji poprzez dobudowanie jednostek dwuwęglowych. Donorem jest malonylo-CoA

- w syntezie związkiem redukującym jest NADPH. W rozpadzie NAD i FAD

- elongacja kończy się na 16stym węglu łańcucha.

11. i

- ciała ketonowe to: kwas acetooctowy, aceton i kwas 3- hydroksymasłowy.

- kwas acetooctowy jest wytwarzany w wątrobie jako metabolit fizjologiczny.

- ciała ketonowe przedostają się z komórek wątroby do krwi i tą drogą są doprowadzane do tkanek obwodowych, gdzie są metabolizowane.

-pewna ilośc acetonu ulega utlenianiu do kwasu pirogronowego, który może być wykorzystywany do dalszych przemian.

- kwas 3- hydroksymasłowy zostaje utleniony do kwasu acetooctowego, ten jest aktywowany i wykorzystany do syntez ustrojowych lub może być utleniony do CO2 i H2O.

- wytwarzanie acetylo-CoA z wolnego kwasu acetooctowego jest procesem enzymatycznym i może przebiegac 2 drogami: Jedna z nich przebiega podobnie jak aktywacja kwasu tłuszczowego przy udziale ATP. Druga to enzymatycze przeniesienie CoA-S łącznie z energią z bursztynylo-CoA. Aktywne cząsteczki acetooctanu są wykorzystywane do różnych syntez bądź ulegają tiolizie przechodząc w 2 cząsteczki aktywnego kwasu octowego.

- całkowite utlenianie prowadzi przez cykl Krebsa i łańcuch oddechowy.

Ketonemia- tkanki obwodowe nie są w stanie przekształcić nadmiernych ilości tych substancji i gromadzą się one we krwi.

Ketonuria- po przekroczeniu progu nerkowego ciała ketonowe przechodzą do krwi

Ketonolaktemia- obecność ciał ketonowych w mleku, aceton może pojawiać się w wydychanym powietrzu.

W przebiegu choroby głodowej lub cukrzycy zawartość ciał ketonowych w organizmie przekracza możliwości ich zużytkowania. Kwas acetooctowy i 3- hydroksymasłowy powodują kwasicę metaboliczną. Są one wydalane przez nerki wraz z jonami sodowymi. Utrata jonów Na+ wiąże się ze zwiększonym wydzielaniem H2O i nasileniem kwasicy.

Kwasica patologiczna to proces występowania nadmiernej ilości ciał ketonowych w moczu. Wynika to z patologicznego przestrojenia metabolizmu glukozy i tłuszczów. Stan ten może być wywołany ciężkim zatruciem alkoholowym, głodzeniem, śpiączką wątrobową lub mózgową. Typowo kwasica ketonowa jest związana ze znaczną hiperglikemią i brakami insuliny w przebiegu cukrzycy.

Kwasica ketonowa- w początkowym stadium następuje zmniejszenie stężenia wodorowęglanów i wyraźny wzrost stężenia K osocza, który świadczy o udziale bufora komórkowego. Utrzymująca się kwasica ketonowa powoduje daleko idące zaburzenia w przemianach pośrednich a także zmienia oddziaływanie i wrażliwość tkanek na działanie hormonów. Kwasica działa depresyjnie na układ naczyniowy, zmniejsza siłę skurczu serca, prowadzi do spadku ciśnienia.

Ketoza u krów wysokomlecznych- intensywne pobieranie glukozy z krwi podczas laktacji (i ciąży) prowadzi do krańcowej hipoglikemii, często przy jednoczesnej małej ilości glikogenu w wątrobie. Zmniejsza się wydzielanie insuliny przez co zmniejsza się zużywanie glukozy, a także wzmaga się lipoliza tkanki tłuszczowej. Prowadzi to do wzrostu stężenia kwasów tłuszczowych i następnie ciał ketonowych. Pojawia się stłuszczenie wątroby i kwasica metaboliczna.

- proces β-oksydacji kwasów tłuszczowych i oksydacyjna dekarboksylacja pirogronianu są głównymi szlakami met. Acetylo-CoA w wątrobie

- losy metaboliczen reszta acylowa może włączyc się do cyklu Krebsa (do Co2 i H2O)- Energia (I). Jeżeli ilośc acetylo CoA przekroczy możliwości jego dalszego przetworzenia w wątrobie, zostaje uruchomiony proces ketogenezy (IV). Reszta acylowa może być zużyta do biosyntezy kwasów tłuszczowych (II) i steroidowych (III).

- wszystkie atomy C zawarte w cholesterolu pochodzą z acetylo-S-CoA.

- Dawcą atomów H w reakcjach redukcji jest NADPH+ H+. Źródłem energii jest hydroliza bogatych w energię tiolestrowych wiązań zawartych w acetylo-S-CoA i rozpad ATP do ADP.

- Synteza zachodzi w cytoplazmie zarówno w cytozolu jak i siateczce endoplazmatycznej.

- Cholesterol jest związkiem wyjściowym do syntezy:

• Witaminy D3

• Kwasów żółciowych

• Hormonów kory nadnerczy i płciowych.

- organizm zwierzęcy otrzymujący w nadmiarze dietę cukrzycową jest zdolny do przekształcania tych związków w lipidy i odkładaniu ich w charakterze materiału zapasowego

- NADPH niezbędny w biosyntezie kw. Tłuszczowych jest wytwarzany w znacznych ilościach przy bezpośrednim utlenianiu glukozy w cyklu pentozofosforanowym.

- dostarczenie organizmowy nadmiaru cukrów powoduje ich odkładanie w postaci skrobi i glikogenu lub przekształcanie do pirogronianu poprzez dekarboksylację oksydacyjną do acetylo-CoA. Degradację w cyklu kwasów trójkarboksylowych, łańcuch oddechowy do Co2 i H2O.

- niezależnie aktywny octan z udziałem NAD+ + H po karboksylacji do malonylo CoA ulega przy udziale kompleksu syntetaz włączeniu do kwasów tłuszczowych i jest odkładany w postaci tłuszczu zapasowego

- mechanizm odwrotnej przemiany polega na włączeniu powstałego podczas β-oksydacji kwasu tłuszczowego, acetylo CoA do cyklu Krebsa w reakcji ze szczawiooctanem katalizowanej przez syntazę cytrynianową lub kondensacji z kwasem glioksalowym.

-Cykl krebsa jest to współny szlak końcowy utleniania węglowodanów, lipidów i białek, wynika z tego że, glukoza, kwasy tłuszczowe i niektóre aminokwasy są katalizowane do acetylo-CoA lub związków pośrednich cyklu.

---