Rozpad kwasów tłuszczowych -oksydacja

• Utlenienie długołańcuchowych FA z wytworzeniem ATP

• Matrix mitochondrialna

• W cytozolu aktywacja kwasu tłuszczowego

• Utworzenie wiązania tioestrowego z CoA

R-COOH + ATP + HS-CoA R-CO-S-CoA + AMP + PP_i

Syntaza acylo-CoA

• Transport przez wewnętrzną błonę mitochondrialną przy udziale karnityny

• Krótkie i średniołańcuchowe (do 10C) przenikają

• W cytozolu aktywacja kwasu tłuszczowego

• Utworzenie wiązania tioestrowego z CoA

Powtarzające się sekwencje 4 reakcji

1. Utlenienie acylo-CoA przez FAD do trans-²-enolilo-CoA

Dehydrogenaza acylo-CoA

2. Uwodnienie do 3-hydroksyacetylo-CoA

Hydrataza enoilo-CoA

3. Utlenienie przez NAD+ do 3-ketoacylo-CoA

Dehydrogenaza hydroksyacylo-CoA

4. Tioliza przez HS-CoA i powstanie acetylo-CoA i acylo-CoA skróconego o 2 węgle

-ketoliaza

tutaj trzeba dodac opis

syntaza acylo-CoA

dehydrogenaza

(flawoproteinowa)

acylo-CoA

tiolaza hydrataza enoilo-CoA

dehydrogenaza (NAD+)

-hydroksyacylo-CoA

palmitoilo-CoA + 7 FAD + 7 NAD⁺ + 7HS-CoA + 7 H₂O



8 acetylo-CoA + 7 FADH₂ + 7 NADH + 7 H⁺

U zwierząt

• acetylo-CoA nie może zostać przekształcony w pirogronian lub szczawiooctan  glukozę

• obydwa atomy C ulegają utlenieniu do CO₂ w cyklu Krebsa

U roślin dodatkowo 2 enzymy:

• liaza izocytrynianowa i syntaza jabłczanowa

• umożliwiają wykorzystanie acetylo-CoA do syntezy szczawioctanu w cyklu glioksalowym w glioksysomach.

Kiełkujące siewki roślin w ten sposób wykorzystują swoje rezerwy lipidow do syntezy węglowodanów

-oksydacja

wielonienasyconych

kwasów tłuszczowych

 i  oksydacja

• w siateczce śródplazmatycznej

• substratami wolne kwasy tłuszczowe

• wytworzona energia (podobnie jak z utlenienia kwasów długołańcuchowych w peroksysomach) nie może być wiązana w ATP

• utlenienie grupy CH₃ ( danego kwasu do

 (CH₂OH)  (-CHO) (-COOH)

• reakcje utleniena katalizowane przez hydroksylazy współdziałające z cytochromem p-450, NADPH+H⁺ i O₂

• czynnikiem ułatwiającym jest lecytyna

• powstają kwasy dwukarboksylowe

 mitochondrium  -oksydacja  aż do utworzenia kwasu 6 lub 8-węglowego  wydalenie z moczem

Tłuszcze spalają się w ogniu węglowodanów

-oksydacja

Glikoliza

acetylo-CoA pirogronian

Cykl Krebsa szczawiooctan

• kwasy tłuszczowe (FA) są uwalniane z tkanki tłuszczowej

• ich przekształcenie w jednostki acetylowe w wątrobie

• Acetylo-CoA powstający ze spalania kwasów tłuszczowych wchodzi w cykl Krebsa; jego wejście zależy od dostępności szczawioctanu;

• szczawioctan powstaje normalnie z pirogronianu z glikolizy

• W okresie głodu lub w przypadku cukrzycy szczawioctan jest zużywany do syntezy glukozy w glukoneogenezie; jest niedostępny dla kondensacji z acetylo-CoA

• W tych warunkach tworzy się z niego acetooctan i 3-hydroksymaślan;

• acetooctan jest -ketokwasem i spontanicznie dekarboksyluje do acetonu

W warunkach fizjologicznych stężenie tych związków we krwi nie przekracza 10 mg/l (0,25 mmol/l)

• mitochondria wątroby

• z wątroby do tkanek obowodowych

• ważne źródło energii; jako paliwo w oddychaniu

Wątroba

mechanizmy ograniczające szybkość utleniania FA w procesie -oksydacji:

• ograniczenie transportu acylopochodnych-CoA przez wewnętrzną błonę mitochondrialną

• nasilenie syntezy TG i wytwarzanie VLDL

• powstawanie acetooctanu w mitochondriach- ketogeneza

• charakterystyczna dla okresów miedzytrawiennych

• jej szybkość zależy od napływu FA

• potrzebna do odtworzenia puli mitochondrialnego wolnego CoA

• zapobiega powstawaniu nadmiernej ilości ATP

3-ketoliaza

• syntetaza hydroksymetyloglutarylo-CoA

• liaza hydroksymetyloglutarylo-CoA

• dehydrogenaza 3-hydroksymaślanu

acetooctan 3-hydroksymaślan

z wątroby do tkanek

+ sukcynylo-CoA = bursztynylo-CoA

transacetylacja brak w wątrobie!!

transferaza 3-oksoacetoCoA dużo: serce, nerka, mięśnie

szkieletowe, mózg

bursztynian

acetoacetyloCoA

+ CoA rozszczepienie tiolityczne tiolaza

2 acetyloCoA cykl krebsa

• ACETYLOOCTAN WZBOGACONE PALIWO DLA TKANEK z rozpadu kwasów tłuszczowych

• mięsień sercowy i kora nerki - wykorzystują acetylooctan JAKO ŹRÓDŁO ENERGII preferencyjnie nawet w stosunku do glukozy

• glukoza jest głównym związkiem odżywczym dla tkanki mózgowej o erytrocytów ALE

• Mózg - ma zdolność do adaptacji w przypadku głodu lub cukrzycy; acetooctan pokrywa wtedy nawet w 75% zapotrzebowania energetycznego

Działanie patogenne ciał ketonowych

• acetooctan jak i hydroksymaślan są dość mocnymi kwasami; gromadząc się w surowicy wywołują kwasicę metaboliczną

• Wydalając się z moczem w postaci anionowej wiążą się z Na+ i K+ i tym samym zubożają organizm w sód i potas.

• Kwasica metaboliczna prowadzi do zaburzeń w OUN, czego efektem jest śpiączka cukrzycowa tzw. śpiączka ketonowa

---