Transcript Document

LIPIDELE
ROLUL
STRUCTURA CHIMICĂ
PROPRIETĂŢI










Funcţiile biologice ale lipidelor.
Clasificarea lipidelor( structurală, funcţională, după proprietăţile fizico-chimice ).
Lipidele de rezervă – acilgliceridele, reprezentanţii, structura, proprietăţile fizicochimice, rolul biologic.
Lipidele protoplasmatice – fosfogliceridele, sfingolipidele, glicolipidele, colesterolulstructura, proprietăţilefizico-chimice, rolul biologic.
Eicosanoizii- prostaglandinele, leucotrienele, tromboxanele- structura şi rolul
biologic.
Vitaminele liposolubile – A,D,E, K – structura şi rolul biologic.
Membranele biologice:
Funcţiile şi structura – modelul S.G.Sînger şi G.L.Nicolson;
Proprietăţile fundamentale – fluiditatea, molilitatea, permeabilitatea selectivă,
asimetria, autoasamblarea şi autorapararea;
Diversitatea şi specificitatea structurilor şi funcţiilor diferitor membrane biologice.
LIPIDE

Substanţe organice, greu
solubile în apă dar solubile în
solvenţi organici (eter, benzen,
cloroform).
Rolul
1.
2.
3.
4.
5.
principala formă de depozitare şi de
transport a rezervelor energetice
ale organusmului
Constituienţi structurali ai
membranelor celulare şi
intracelulare
rol în procesul de comunicare şi
recunoaştere intercelulară
Izolator: termo; mecano-;
electroizolator
Pot avea efecte biologice: sunt
vitamine, hormoni, prostaglandine
Clasificarea


Saponifiabile – prin hidroliză se
descompun în substanţele componente
(acilglicerolii, fosfogliceride, sfingolipide,
cerurile, glicolipidele)
Nesaponifiabile – nu se scindează
hidrolitic în compuşi simpli (hidrocarburile,
alcoolii, aldehidele, acizi cu schelete
alifatice sau ciclice cu structură
poliizoprenică: terpenele, steroizii,
carotenoizii)
Structurală:


1.
2.
Lipide monocomponente
(monomeri lipidici) – lipide
nesaponifiabile
Lipidele policomponente
Simple: cerurile, gliceridele,
steridele
Conjugate (mixte): fosfolipidele,
sfingolipidele, glicolipidele

1.
2.
După proprietăţile fizicochimice:
Polare (FL, AG)
Nepolare – Tg
După importanţa fiziologică:
1. Lipide
de rezervă - Tg
2. Structurale – FL, Col, Sfingolipidele
3. Lipidele sângelui: Tg, Col, LP
 Lipidele constituie 10-20% din masa
corpului.
 10-12 kg lipide (2-3 kg – lipide
structurale; 98% - concentrate în
ţesutul adipos)
AG – structura, proprietăţi
AG- derivaţii hidrocarburilor alifatice ce conţin
druparea carboxil

Clasificare:
1. După nr atomilor de C:
a.
- AG cu nr par
b.
- AG cu nr impar
2. După gradul de saturare:
a.
saturaţi
b.
nesaturaţi
3. După rolul fiziologic:
a.
esenţiali
b.
neesenţiali (linoleic şi linolenic)

Structura chimică









CH3-COOH
CH3-(CH2)2-COOH
CH3-(CH2)4-COOH
CH3-(CH2)6-COOH
CH3-(CH2)8-COOH
CH3-(CH2)10-COOH
CH3-(CH2)12-COOH
CH3-(CH2)14-COOH
CH3-(CH2)16-COOH
acetic
butiric
caproic
caprilic
capric
lauric
miristic
palmitic
stearic
AG mononesaturaţi
AG nesaturaţi conţin una sau mai multe
legături duble etilenice care de regulă
sunt între poziţia C9 şi C10 –cis
a. palmitooleic (C16:1)
 CH3- (CH2)5- CH=CH-(CH2)7-COOH
a. oleic (C18:1)
 CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH

AG polinesaturaţi
a.linoleic (C18:2 –cis9, 12)
 CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH(CH2)7- COOH
a. linolenic (C18:3 –cis9,12,15)
 CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2CH=CH-(CH2)7-COOH
a.arahidonic (C20:4, cis5,8,11,14)
 CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CHCH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)3COOH

Proprietăţile AG
1.
2.
3.
4.
5.
6.
AG saturaţi până la C8 – sunt lichizi; mai
sus de C8- solizi. AG nesaturaţi – sunt
lichizi
În cristale catenele hidrocarburilor saturate
au configuraţia de zig-zag
AG nesaturaţi prezintă izomerie cis-trans
însă formele naturale ale acestor – sunt
izomerii cis
AG – puţin solubili în apă, solubilitatea
scăzând odată cu lungimea catenei
AG nu se află în stare liberă în celule şi
ţesuturi ci sunt legaţi covalent
AG nesaturaţi au t de topire mai joasă
comparativ cu cei saturaţi--- lungimea şi
prezenţa legăturilor duble amplifică
fluiditatea
Proprietăţile chimice

1.
2.
3.


AG saturaţi şi nesaturaţi pot forma:
Esteri (gliceride, fosfogliceride)
Săruri (săpunuri cu proprietăţi tensioactive)
Amide (sfingolipide)
AG nesaturaţi adiţionează la nivelul dublei
legături – halogeni (Br2; Cl2), tiocianatul
(SCN)2, gruparea hidroxil
AG nesaturaţi suferă procesul de peroxidare, la
care se alterează gustul şi mirosul (râncezire)
GLICERIDE
( acilgliceroli, grăsimi neutre)


Sunt esteri ai glicerolului cu AG
După nr grupărilor alcoolice esterificate din glicerol
deosebim: mono-; di- şi tri gliceride
Rolul Tg
1.
2.
3.
4.



Constituie grăsimea de rezervă din
ţesuturi
Rol energetic
Se găsesc în LP plasmatice
Izolator
La oxidarea 1g se elimină 9kcal
Tg din ţesutul uman cuprind următorii AG:
Oleic-45%, palmitic-25%, linoleic – 8%,
palmitooleic – 7%, stearic- 7% şi alţii -7%
Proprietăţile Tg
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Sunt determinate de natura şi numărul de AG
constituienţi
Insolubile în apă, solubile în solvenţi organici
Tg ce conţin AG saturaţi – solide(grăsimi, unt)de origine animală
Tg ce conţin AG nesaturaţi – consistenţă lichidă
(uleiurile vegetale)
Prin hidroliza enzimatică (se produce în intestin
sub acţiunea lipazei) se scindează în glicerol şi
3AG
Prin hidroliza alcalină (KOH, NaOH) –
glicerol+săpunuri
Prezenţa AG nesaturaţi – proprietatea de a
adiţiona halogenii la dublele legături
Sub acţiunea luminii, căldurii – se autooxidează
Fosfatidele


1.
2.
3.
4.
Derivaţi ai
acidului
fosfatidic
Reprezentanţii:
fosfatidilcolina
(lecitina)
Fosfatidiletanola
mina (cefalina)
Fosfatidilserina
Fosfatidilinozitol
O
O
R1
C
H2C
O
O
CH
H2C
C
R2
O
O
phosphatidate
P
O
O
O
O
R1
C
H2C
O
O
CH
H2C
O
C
R2
O
CH3
P
+
N CH3
O
phosphatidylcholine
O
CH2
CH2
CH3
O
O
R1
C
H2 C
O
O
CH
H2 C
C
R2
O
O
P
O
O
H
OH
OH
H
OH
phosphatidylinositol
OH
H
H
H
H
OH
Rolul:
1. Structural
2. Fosfatidilcolina cu 2 resturi de palmitil este
componentul principal al surfactantului
pulmonar, ce acoperă alveolele şi
împedică colapsul la expiraţie
3. Fosfatidiletanolamina – sunt abundente în
ţesutul nervos
4. Fosfatidilinozitolul- rol în procesul de
transmitere a semnalelor extracelulare

Proprietăţile

Caracter amfipatic (lecitinile şi cefalinele au
structură bipolară: prezenţa resturilor acil –
hidrofobe şi a sarcinilor electrice: sarcina negativă
– restul a fosforic; sarcină pozitivă – gr alcool)
O
O
R1
C
H2C
O
O
CH
H2C
C
R2
O
O
P
O
phosphatidylcholine
CH3
O
CH2
CH2
+
N CH3
CH3
Proprietăţile FL
2. Proprietăţi tensioactive puternice
3. În apă se dizolvă formând agregate
micelii, alcătuite din 2 straturi
bilipidice
4. Sunt neutre la electricitate
5. Fosfatidilserina şi fosfatidilinozitolul
au sarcină negativă
Sfingolipidele



1.
2.
3.
4.
5.


Derivaţi ai sfingozinei
Se găsesc cu predelecţie în ţesutul cerebral,
splină şi eritrocite
Rolul:
Sunt surse energetice (datorită AG)
Componente ale membranei celulare
(nervoasă)
Participă la coagularea sângelui
Sunt transportori de e şi componente ale
mitocondriilor, unde au loc procesele de
O/R
Rol în fiziologia SNC
Proprietăţi; amfioni, au caracter amfipatic
2 categorii: sfingomielina şi
glicosfingolipidele
Sfingozina
Sfingozina +AG= ceramidă
Sfingomielina: ceramida+ rest de
fosforilcolină
Sfingomielina
Sfingozina +AG
= ceramidă
 Ceramida+ rest de
fosforilcolină
= sfingomielina

OH
H2C
OH
H
C
CH
OH
H2C
H3N+ CH
HC
CH3
H
C
CH
NH CH
O
(CH2 )12
sphingosine
OH
C HC
R
ceramide
(CH2 )12
CH3
Glicolipide
(Glicosfingolipidele)

- includ ceramida
legată glicozidic de
monozaharide sau
oligozaharide (nu
cuprind fosfor)
1.
Cerebrozide – se
află abudent în
substanţa albă a
creierului; în nervi.
Proprietăţi:nu au sarcină
electrică; au caracter
amfipatic
Structură: ceramida (AG24C)+βgGal (mai rarGl)
2. Gangliozide – sunt prezente în toate ţesuturile în
cantităţi mici, mai abudent în substanţa albă a
creierului; în nervi
Structură: ceramida (AG-stearic)+oligozaharid
(Gal+Gl+Nacetilglucozamină)+ 1,2sau3 resturi de
a sialic – acetilneuraminic mono-; di-; trisialogangliozid
Proprietăţi: la PH=7 au sarcină negativă
Steroizii

Sunt derivaţi a ciclului pentanperhidrofenantren
(steranului –C17)
Colesterolul






C27
Origine animală (lipseşte în
plante)
Solid, alb, insolubil în apă
Rol structural
Precursorul tuturor
compuşilor steroidici
(provitaminei D, acizilor
biliari, hormonilor steroizi)
2 forme: esterificat şi
neesterificat
Cholesteryl Ester
O
R C O
Acizii biliari



1.
2.
3.
4.

Sunt componenţi ai bilei
Structură: steroizi C24: colic, chenodezoxicolic,
dezoxicolic
Rolul:
proprietăţi de solubilitate (micele în apă şi au
capacitatea de a solubiliza alte lipide)
Transport (AG)
Emulgatori
Activează lipaza pancreatică
La PH alcaln se găsesc sub formă de săruri biliare
(conjugaţi cu glicina sau taurina
Membranele biologice






Structuri superorganizate, posedînd
constituienţii de bază - proteinele şi lipidele.
despart celula de mediul estern şi separă mediul
ei intern în compartimente
reprezintă o barieră de permeabilitate selectivă
Conţin pompe moleculare specifice şi canale
(sisteme de transport)
Sunt flexibile, labile, permanent se reînnoiesc
sunt elastice şi dure la deformare
Funcţiile biologice ale membranelor:





de separare (de barieră)
de integrare sau asociere –
asociază procesele biochimice
izolate în structuri integre
de transport (pasiv, activ);
Osmotică – de concentrarea a
substanţelor între spaţiile intra- şi
extracelulare
Electrică – repartizarea neuniformă
a sarcinilor pe ambele părţi ce
duce la apariţia diferenţei de
potenţial electric;




de transformare a energiei – asigură
transformarea energiei electrice, osmotice
în energia chimică -ATP;
de recepţie – prin intermediul receptorilor
ele reglează schimbul de informaţie între
celule şi mediul extern;
reglatoare; metabolică – participă la
formarea AMPc; GMPc; enzimele
membranare – în diverse transformări
metabolice;
Antigenică – glicoproteinele membranare
determină capacitatea de formare a
anticorpilor;
Structura MB




Componenţi de bază: lipidele şi
proteinele (1:4 pînă la 4:1)
Glucidele
Lipidele: conţin grupe
hidrofobe (nepolară) şi
hidrofile (polară) – în soluţii
apoase formează stratul
bilipidic
Fosfolipidele şi glicolipidele –
constituienţii cheie ai
membranelor – îndeplinesc
funcţia de barieră a
permeabilităţii şi asigură
crearea compartimentelor
unice
polar
"kink" due to
double bond
non-polar
Bilayer Spherical Micelle


Capătul polar al fosfolipidelor este situate la
suprafateţele membranei, iar capetele nepolare
sînt îndreptate în interior.
Moleculele colesterolului se alătură cu grupele
sale hidrofile de grupele polare ale fosfolipidelor,
iar ciclul steran pătrunde în grosimea stratului
bilipidic între catenele hidrocarburilor
fosfolipidelor.




Proteinele – asigură transportul, transmiterea
informaţiei, transformările de energie.
Deosebim: proteine periferice şi integrale
Proteinele periferice sunt legate de membrane prin
forţe electrostatice şi de hidrogen
Proteinele integrale - amfipatice, conţin AA nepolari
– formează cu lipidele membranei legături hidrofobe





Se cunosc următoarele variante de aranjare a
proteinelor.
superficial
parţial cufundate în stratul lipidic
cufundate definitiv în stratul bilipidic
străbat de la un capăt la altul membrana


1.
2.
3.
Glucidele – sub formă de glicolipide şi
glicoproteine
Sunt situate pe suprafaţa membranei, dar nu în
faza hidrocarbonată
Favorizează menţinerea asimetriei
membranelor biologice
Au funcţia de identificare intercelulară, de
detectare a celulelor străine sistemului imun
Determină transportul proteinelor
membranare în locusurile necesare
Proprietăţile membranelor biologice.
fluiditatea. Starea în care se află
lipidele membranare se numeşte
fluidcristalină, deoarece pătura
lipidică este lichidă, însă în ea se
conţin sectoare compacte.
Reglatorul fluidităţii –

AG saturaţi, nesaturaţi

şi Col

Situîndu-se între catenele acil, Col:
a.
evită cristalizarea şi fuziunea lor,
b.
blochează mobilitatea catenelor acil,
micşorînd fluiditatea MC
Col menţine fluiditatea la un nivel
mediu

Cholesterol
in membrane
Proprietăţile membranelor biologice.
Asimetria:
1. repartizarea neuniformă a lipidelor şi proteinelor
pe suprafaţa internă şi externă a MB

Ex.: membrana eritrocitului:
a.
Partea internă- fosfatidiletanolamină şi
fosfatidilserină
b.
Partea externă – fosfatidilcolină şi sfingomielină
Asigură orientarea proteinelor membranare în
bistrat
2. La suprafaţa externă este prezentă componenta
glucidică (glicocalixul), pe cînd pe partea internă
ele practic lipsesc.
3. Sistemele de transport din membrană
funcţionează într-o singură direcţie (Na-K-ATPaza)

Proprietăţile membranelor biologice.



Mobilitatea
Moleculele lipidelor membranei se află în mişcare
continuă. Sunt posibile cîteva tipuri de mişcare a
moleculelor: difuzie de rotaţie , transversală şi difuzie
laterală.
Proteinele membranare tot posedă mobilitate. Ele parcă
plutesc în pătura lipidică, deplasîndu–se în procesul
difuziunii laterale.
Lateral Mobility
Flip Flop
Proprietăţile membranelor biologice.
permeabilitatea selectivă.
Membrana biologică este permeabilă pentru
substanţele lipofile (steroizi ş.a.) şi
moleculele nepolare mici.
Substanţele polare (ionii, aminoacizii,
glucoza etc.) nu pot trece membrana prin
difuziune simplă, ele necesită anumite
sisteme de transport.

Digestia şi
absorbţia
lipidelor
Metabolismul
lipoproteinelor
Obiectivele





Importanţa lipidelor în alimentaţie.
Digestia şi absorbţia lipidelor în tractul
gastrointestinal.
Acizii biliari – clasificarea, structura, funcţiile
lor. Metabolismul acizilor biliari ( noţiuni
generale).
Resintaza lipidelor în enterocite. Soarta
lipidelor resintetizate.
Metabolismul LPP.
Importanţa lipidelor în alimentaţie.




Aportul alimentar de lipide necesar zilnic este
în mediu de 80g, incluzând grăsimi atât de
origine animală cât şi de origine vegetală.
Principalele lipide ale raţiei alimentare
sunt: Tg; FL; Col liber şi esterificat.
Lipidele alimentare sunt sursa AG
indespensabili – linolic şi linolenic.
Funcţionarea normală a organismului necesită
un consum minim obligatoriu de vitamine
liposolubile ( A,D,E,K )
Digestia grăsimilor în TGI
Digestia şi absorbţia lipidelor alimentare necesită:
1. prezenţa AB (compuşii majori ai bilei) care conduc
la:
a. emulsionarea lipidelor alimentare,
b. activarea enzimelor lipolitice;
c. absorbţia produselor finale ale digestiei.
2. pH alcalin -bicarbonaţii sucului pancreatic crează
pH-ul optim pentru enzimele lipolitice.
3. Prezenţa enzimelor lipolitice: lipaza, fosfolipazele,
colesterolesteraza, sfingomielinaza şi ceramidaza.




În cavitatea bucală – Tg nu se supun modificărilor
deoarece saliva nu conţine E digestiei lor
Excepţie: sugari, lipaza lingvală – digestează Tg în poziţia 3
– 1,2 diglicerid
În stomac – digestia are loc doar la copiii sugari (PH sucului
gastric = 5) – sub acţiunea lipazei gastrice se digestează Tg
din lapte
Digestia grăsimilor în TGI

1.
2.
3.
la adulţi are loc în
intestinul
subţire.
Prezenţa E lipolitice
Condiţii pentru
emulsionarea lipidelor
PH optim pentru
acţiunea E (neutru sau
slab alcalin)



În intestin - chimul din stomac este neutralizat
de bicarbonaţii sucului pancreatic şi intestinal.
Grăsimile se supun emulsionării sub acţiunea
sărurilor AB şi E lipolitice.
AB se amplasează la suprafaţa grăsime-apă
împedică separarea acestor 2 faze. Peristaltismul
intestinului ajută la fărîmiţarea picăturilor mici de
grăsime, iar sărurile AB le menţin în stare
suspendată, împedicând contopirea picăturilor
mici de grăsime
Digestia TG

1.
2.
3.
4.
lipaza pancreatică:
Este o glicoproteidă
Se activează sub acţiunea colipazei şi AB
PH=8-9
are specificitate pentru legăturile 1,3.


sub acţiunea izomerazei (transferă restul acil din
poziţia β2 în α1) - 1/3 din 2 monoglicerid trece în 1
monoglicerid
1 monogliceridul sub acţiunea lipazei se scindează la
AG şi glicerol
Digestia fosfogliceridelor

fosfolipazele pancreatice (A1, A2, C, D) pînă la glicerol, acizi
graşi, acid fosforic şi compuşi azotaţi
Digestia fosfogliceridelor



Cea mai activă este fosfolipaza A2 (se activează
de tripsină, Ca; AB)
fosfatidilcolina-------lizolecitina (proprietăţi
detergente puternice; participă la solubilizarea
lipidelor în intestin)
Sub acţiunea lizofosfolipazei - lizolecitina se
scindează în glicerolfosfocolină şi AG
Digestia sfingomielinelor


Sfingomielinaza: singozină+AG+fosforilcolină
Ceramidaza – degradează legătura N acilică
Digestia Col

Colesterolesteraza pancreatică (activată de AB)
scindează Col esterificat în Col şi AG
Cholesteryl Ester
O
R C O
Absorbţia lipidelor


Produsele finale ale digestiei lipidelor sunt: 2
monogliceridul; glicerolul; AG; sfingozina; a.
fosforic, colina, etanolamina; Col.
sunt absorbite la nivelul intestinului subţire prin
difuzie simplă sau pinocitoză micelară (sub
formă de micele (picături lipidice mici), la
formarea cărora participă AB).



Prin difuzie simplă sunt transportaţi: AG cu
catena scurtă; glicerolul, colina, etanolamina
Acidul fosforic – sub formă de sare de Na sau K
AG cu catena lungă, monoacilglicerolul, Col se
absorb cu ajutorul AB
Ciclul entero-hepatic



AG +AB formează o soluţie micelară şi pătrund
în spaţiile intervilozitare de la nivelul jejunului
proximal unde AG se absorb.
Sărurile AB rămîn în lumen, participînd la
solubilizarea şi transportul altor lipide. Abia în
porţiunea distală a ileonului sărurile AB se
absorb printr-un mecanism activ.
Prin sistemul portal trec în ficat (se reînnoiesc)–
bila --- intestin - circulaţia entero-hepatică a
acizilor biliari.
Resinteza lipidelor




Din substanţele ce se absorb din lumenul
intestinului în eterocite – are loc resinteza
lipidelor specifice organismului uman: Tg,
FL, Col esterificat
Rolul: lipidele digestive se deosebesc după
structură, proprietăţile fizico-chimice de
lipidele specifice. În enterocite se
formează lipide specifice organismului
uman.
Moleculele lipidelor reconstituite împreună
cu cantităţi mici de proteină sunt
încorporate în chilomicroni (CM)
CM sunt secretaţi în vasele limfatice ce
drenează intestinul şi la nivelul canalului
toracic trec în plasmă.
LIPOPROTEINELE (LP)




1.
2.
3.

1.
2.
3.
LP- sînt complexe lipoproteice, alcătuite din
componente lipidice şi proteice.
Componentele lipidice: Tg, FL, Col, colesteride
Componentele proteice sînt denumite
apolipoproteine (Apo).
Rolul LP
Transportul lipidelor exogene şi endogene
Participă la păstrarea compoziţiei lipidice a
membranelor
Reglează procese metabolice celulare
Rolul Apo:
componente amfipatice a LP
Oferă situsuri de recunoaştere pentru R de pe
suprafaţa celulelor
Sunt activatori sau inhibitori ai E ce participă la
metabolismul lor
Structura LP
LP au o structură comună, lipidele nepolare (TG şi
esterii Col) formează un miez hidrofob, iar lipidele
amfipatice (FL, Col) şi Apo alcătuesc învelişul hidrofil.
LP cuprind şi cantităţi mici de glucide (sub formă de
glicoproteine).
Metodele de separare


1.
2.
3.
4.
LP plasmatice pot fi separate prin ultracentrifugare şi
prin electroforeză.
Prin centrifugare au fost obţinute 4 fracţiuni
chilomicronii
LP cu densitate foarte mică (VLDL, very low density
lipoproteins)
LP cu densitate mică (LDL, low density lipoproteins)
LP cu densitate mare (HDL, high density lipoproteins)


1.
2.
3.
4.
prin electroforeză: separarea se efectuează la
pH alcalin (8,6) pe geluri de agaroză, de
poliacrilamidă.
Prin această tehnică sînt separate 4 fracţiuni:
chilomicronii care nu migrează
pre -  - LP (corespund VLDL)
 - LP (corespund LDL)
 - LP (corespund HDL)
CM
VLDL
LDL
HDL
densitatea
g/sm3
< 0,95
0,95-1,006
1,019- 1,063
1,12-1,21
Diametrul
nm
>100
25-75
22-24
6-12
% proteine
1-2
7-10
14-25
45-55
% lipide
98-99
90-93
75-86
45-55
lipidele
Tg
Tg
Col
Fl
Apo
B48; C, E, A
B100; C, E
B100
AI; AII
Chilomicronii






un conţinut mare de lipide (98-99% - Tg) şi puţine
proteine (1-2%).
Sunt sintetizaţi în celulele mucoasei intestinale şi
încorporează lipidele alimentare absorbite (Tg).
Sunt secretaţi în vasele limfatice care drenează intestinul
şi la nivelul canalului toracic trec în plasmă.
Particulile primare cuprind apo-B48 şi apoA.
În plasmă CM primesc Apo C şi E de la -LP
CM sînt prezenţi în plasmă după îngerare de alimente
bogate în grăsimi. După 6-7 ore de la îngestia de
grăsimi CM dispar din sînge.
Catabolismul chilomicronilor


a.
are loc în două etape.
În prima etapă
sub acţiunea lipoproteinlipazei (LPL)Tg sînt
hidrolizate în AG+glicerol. Ţesuturile utilizează
pentru oxidare (muşchi scheletici, miocard),
depozitare (ţesut adipos), secreţie de grăsimi
(glanda mamară).
AG
pe cînd Col, FL, Apo C sunt transferate pe HDL.
CM devin resturi CM

A două etapă constă în captarea resturilor de CM de
către ficat, facilitată de apo E (interacţionează cu Ereceptorii din hepatocit). Pe această cale ajunge la
ficat o parte din Col exogen şi cel intestinal.
b.
Patologia
Deficitul înăscut de LPL- hiperchilomicronemie
Mărirea concentraţiei CM, Tg, depunerea Tg în
ţesuturi (xantoame)
 Anomalia sintezei de Apo B-48 – imposibilitatea
formării CM şi transportului lipidelor exogene
Tg se acumulează în celulele intestinale; este
perturbată absorbţia lor; ele fiind eliminate prin
masele fecale – steatoree
În sînge: micşorarea lipidelor totale; Tg; Col

Pre--LP (VLDL)





sintetizate în ficat din lipidele endogene
au un conţinut ridicat de lipide (90-93%): 5565% TG, 12-18% FL, Col esterificat 12-14% şi
Col liber 6-8%.
cuprind apo B-100 , în plasmă primesc apo C
(apo CII) şi apo E de la -LP.
Funcţia principală- transportul Tg sintetizate în
ficat spre ţesuturile extrahepatice.
VLDL sînt prezente în plasmă după îngerare de
raţii bogate în glucide
Catabolismul VLDL
La nivelul ţesuturilor extrahepatice Tg din
VLDL sub acţiunea LPL-azei se scindează
în AG şi glicerol.

Odată cu scăderea Tg are loc:
a. pierderea de apo C-II care trece pe HDL
b. Îmbogăţirea cu Col, furnizat de HDL astefl VLDL sunt transformate în IDL.


50% sunt catabolizate în ficat prin
interacţiunea cu E-R, iar 50% sunt
transformate în LDL.
particulele se îmbogăţesc cu Col, prin 2
moduri:
1. Col esterificat este transferat din HDL pe
VLDL sub acţiunea acil-Col-estertransferazei (Apo D)
2. Sub acţiunea lecitin-Col-acil-transferazei
(LCAT) Apo C-I, component al VLDL,
activează această E.
LCAT catalizează reacţia:
Lecitină + Col ----2-lizolecitină +
Acilcolesterol

Patologia



Steatoza (infiltraţia grasă a ficatului) –
acumularea grăsimilor în ficat
Cauza: amplificarea sintezei Tg în ficat sau
perturbarea căilor de sinteză şi transport (export)
de VLDL
Acţiune protectoare o au factorii lipotropi: Met;
proteine bogate în Met; grăsimile nesaturate;
vitamina E – ele favorizează exportul Tg
hepatice
-LP





se formează în plasmă din VLDL după
îndepărtarea Tg (sub acţiunea LPL, TGL) şi
îmbogăţire cu Col.
au un conţinut lipidic de 75-86%, componenta
majoră fiind Col: 35-40% - Col esterificat, 310% -Col liber; 20-25% - FL şi 8-12% - Tg.
Apo majoritară este B-100.
sunt prezente în sîngele recoltat dimineaţa după
un post de 8-10 ore şi cuprinde 70% din Col
total plasmatic.
au rol de a furniza Col diverselor ţesuturi.
Catabolismul LDL
În ficat, suprarenale, limfocite, celule musculare netede:
LDL prin intermediul apo B-100 şi apo E interacţionează cu R

fixate pe R, LDL sunt translocate în interiorul celulei şi
fuzionează cu lizozomii

În lizozomi LDL sub acţiunea E lizozomale sunt hidrolizate
în: proteine, FL, Col esterificat, Tg.

Col liber:
a.
este utilizat la construcţia membranelor, sinteza de hormoni
steroidici, acizi biliari
b.
surplusul este esterificat şi depozitat în celulă.
Esterificarea Col e catalizată de E - acil-CoA- Col-aciltransferaza
(ACAT), rezultînd esteri ai Col cu acizii palmitic, palmitooleic,
oleic.


1.
2.
3.
Colesterolul liber:
inhibă HMG-CoA-reductaza, ca rezultat
sinteza Col în ţesuturile extrahepatice este
menţinută la un nivel scăzut;
inhibă sinteza R- B,E, astef determină
micşorarea numărului lor pe membrană şi
diminuarea captării LDL
activează E microzomială ACAT
În macrofage:


Macrofagele încorporează LDL care prezintă
alterări ale componentelor proteice sau lipidice.
Receptorii care recunosc LDL modificate nu sînt
reglaţi prin feed-back negativ (cum se reglează
receptorul clasic LDL) şi, ca urmare, prin
încărcarea macrofagelor în mod excesiv cu Col
apar “celulele spumoase”. Modificările
biochimice ale LDL constau în acetilări,
glicozilări ale apo (apo B-100, apo E) şi /sau
alterări oxidative ale acizilor graşi nesatiuraţi.
Patologia




Hiperlipoproteinemia de tip II – deficienţă
calitativă şi cantitativă a R membranari pentru
LDL
IIa – mărirea Col LDL – xantomatoză
IIb – mărirea Col LDL+VLDL (Tg)- obezitate
(lipsesc xantomele)
Risc de aterogeneză înaltă
-LP HDL




conţinut lipidic de 45-55%, predominînd FL –
20-30%, Col 17-23% şi Tg 3-6%.
Componenţa proteică - apo A (AI, AII) dar
conţin cantităţi mici de apo C, D, E. Nu cuprind
apo B.
HDL sînt secretate şi sintetizate de hepatocite şi
enterocite sub forma unor particule născînde de
formă discoidală, alcătuite dintr-un strat dublu
lipidic (FL; Col) şi apo A, apo E.
Particulele născînde din intestin nu conţin apo
E.



particulele născînde prin schimburi cu celelalte
LP plasmatice se transformă în HDL mature.
Sub acţiunea LCAT - Col este esterificat şi
migrează în interiorul particulei.
Stratul superficial al HDL este ocupat de Col
preluat din ţesuturi şi din alte LP plasmatice
(CM).
Catabolismul HDL



HDL sînt catabolizaţi la nivelul ficatului:
Prin intermediul apo E particulele
interacţionează cu R de pe suprafaţa
hepatocitelor, sunt internalizaţi şi componentele
degradate.
Rolul principal al HDL este transportul Col din
celulele extrahepatice în ficat, sediul
catabolismului Col (transformare în AB şi
excreţie prin bilă).
Patologia




Hipolipoproteinemia familiară – deficit de HDL
Cauza: deficit al sintezei de apoA
Caracteristic: micşorarea HDL; Col HDL; FL
Splenomegalie, hipotrofie amigdaliană; anomalii
neurologice
Oxidarea AG
Oxidarea glicerolului
Sinteza corpilor
cetonici
Obiectivele
Oxidarea acizilor graşi:
a) saturaţi cu număr par de atomi de carbon;
b) nesaturaţi cu număr par de atomi de carbon;
c) saturaţi cu număr impar de atomi de carbon;
d) în peroxizomi.
Reacţiile parţiale, enzimele, coenzimele, reglarea, randamentul
energetic.
Catabolismul triacilglicerolilor – reacţiile parţiale, enzimele, reglarea.
Oxidarea glicerolului – reacţiile parţiale, enzimele, coenzimale, reglarea,
randamentul energetic al oxidării anaerobe şi aerobe.
Oxidarea fosfo-, sfingo- şi glicolipidelor.
Metabolismul corpilor cetonici. Căile biosintezei şi utilizării lor – reacţiile
parţiale, enzimele, coenzimele, reglarea. Rolul biologic al corpilor
cetonici.
Oxidarea AG saturaţi cu număr par de
atomi de carbon


β oxidarea AG (degradarea, scindarea,
catabolizarea oxidativă a AG, spirala lui Lynen)
– moleculele de AG suferă un atac oxidativ în
poziţia β , urmat de desprinderea unui
fragment cu 2C (Acetil Co A)
Procesul e activ în muşchi, miocard, ficat,
rinichi, testicul, splină, creier, plămîni şi ţesutul
adipos.

1.
2.
3.
3 etape:
Activarea AG (citoplasmă)
Transferul lui Acil CoA în mitocondrii
 oxidarea propriu zisă (mitocondrii)
Activarea AG:

R-COOH + ATP  R-COO-AMP + PPi
aciladenilat
PPi  2 Pi

R-COO-AMP + HS-CoA  R-CO~SCoA + AMP
acil-CoA
Sumar:
R-COOH + ATP + HS-CoA  R-CO~SCoA + AMP + PPi
R-COOH + ATP + HS-CoA +H2O R-CO~SCoA + AMP + 2 Pi
E- acil Co A sintetaza
Activatori: K; Mg
Inhibitori: Na ; Li
Transferul lui Acil CoA în
mitocondrii


Acil CoA nu poate penetra membrana internă a
MC
Este transportat cu ajutorul carnitinei (β-hidroxiγ-trimetilaminobutirat- vitamina Bt), ce se
formează din Lyz şi Met activă cu participarea
vitaminei C, B6, NAD
Transferul lui Acil CoA în
mitocondrii
 oxidarea propriu zisă


1.
2.
3.
4.

Localizat în MC (matrixul MC)
repetarea a 4 reacţii:
Dehidrogenarea lui acil Co A (FAD)
hidratare
a doua dehidrogenare (NAD)
reacţie tiolazică
În rezultat - se formează acetil CoA şi acil CoA cu
doi atomi de carbon mai puţin
Bilanţul energetic
Stoichiometria unui ciclu de oxidare:
CH3- (CH2)n-CH2 – CH2-COSCoA +FAD+
H2O+NAD+HSCoA
Acil CoA (Cn-2) +FADH2+NADH+H+ Acetil
CoA
 Stoichiometria oxidării a. palmitic (C16):
n/2 -1 – numărul de cicluri pînă la oxidarea
completă
n– numărul atomilor de C

Stoichiometria oxidării a. palmitic
16/2 -1 = 7 cicluri
7FADH2--------– 7 X 2=14ATP
7NADH+H ----- 7X3=21 ATP
8 CH3COSCoA--- 8X12= 96 ATP
Sumar: 131 mol de ATP
 Deoarece 2 legături macroergice sunt irosite la
activarea acidului – beneficiul net este de 129
Oxidarea AG nesaturaţi



-oxidarea AG nesaturaţi se desfăşoară normal
pînă în vecinătatea legăturii duble (cis
configuraţie)
După trei cicluri normale de -oxidare se ajunge
la un cis – Δ3 – enoil – CoA.
Sub acţiunea izomerazei legătura dublă din cis –
Δ3 trece în trans-∆ 2 – se formează trans – Δ2 –
enoil – CoA, intermediar normal al -oxidării.
Exemplu: oxidarea acidului oleic (C18:1Δ9)
CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH


Pentru AG polienici e necesară şi o altă enzimă –
epimeraza, care modifică configuraţia grupei OH la
C3. Această E e rezultată din hidratarea legăturii
duble D-izomer-3 hidroxiacil CoA, ce nu poate fi
substrat al enzimei de tipul L
Oxidarea AG cu număr impar de atomi de C

Se oxidează în acelaşi mod ca AG saturaţi, dar în
ultima etapă se formează o moleculă de propionil
CoA (C3) şi una de Acetil CoA.
Oxidarea AG cu număr impar de atomi de C
E- propionil CoA carboxilaza
Co- vitamina H (biotin dependentă)
 E- Metilmalonil-mutaza
 Co- vitamina B12
 Lipsa acestei E – acidemie metilmalonică (în
sînge şi urină apare acidul metilmalonic,
micşorînd pH sîngelui (administrat vitamina
B12)

Oxidarea AG în peroxisomi
Caracteristic AG C20-C26
 Produsul final este Acetil CoA, dar nu este asociată cu sinteza de
ATP (acetil CoA trece în MC unde este oxidat la CO2 şi H2O)
 Diferă de oxidarea mitocondrială prin reacţia de oxidare a acilCoA la enoil-CoA (E- oxidază)
R-(CH2)n-COSCoA+O2▬► R-(CH2)-CH=CH-COSCoA + H2O2
( sub acţiunea catalazei 2H2O2 ▬►2H2O+O2)
 Amploarea acestui proces variază în dependenţă de factorii
nutriţionali, hormonali, medicamentoşi. Numărul peroxisomilor
creşte în diabet, inaniţie, la administrarea unor medicamente
(aspirina, preparate hipolemiante)
 Absenţa peroxisomilor- sindromul Zellweger: creşterea AG cu
catena lungă şi deces în primele luni de viaţă

Oxidarea α






1.
2.


Predomină în ţesutul nervos (creier)
Se formează hidroxiacizii graşi superiori, proprii lipidelor SNC
Necesită: NAD, Vitamina C, ATP, O2, Fe2+
Nu intervine CoA şi nu se formează ATP
E- acid gras peroxidaza (necesită H2O2, ce rezultă prin
autooxidarea flavinenzimelor)
Au loc concomitent 2 procese:
eliminarea carboxilului sub formă de CO2
oxidarea lui C α la aldehidă
Aldehida poate fi redusă la alcool sau oxidată la acidul
corespunzător
Nu are loc degradarea totală a AG, deoarece E este activă numai
la AG C13-C18.
Oxidarea ω




Are loc în microsomi
Necesită: O2, NADPH, citocromul P450
E – monooxigenaza hepatică
Generează acizi dicarboxilici ce se degradează în
final prin β oxidare
Metabolismul TG

1.
2.

În plasmă există 2 fluxuri de TG:
CM – transportă TG exogene – de la intestin la ţesuturi
VLDL – transportă TG endogene - de la ficat spre ţesuturi
Mobilizarea TG din ţesutul adipos are loc în etape, pînă la glicerol
şi AG, sub acţiunea lipazelor (mono-; di- , triacilglicerollipaza).
Soarta AG şi glicerolului:
AG sunt transportaţi spre ţesuturi de albumina serică, unde:
1.
se supun  oxidării - acetil-CoA (pentru a obţine ATP sau poate fi
utilizat la sinteza Col, corpilor cetonici).
2.
se activează şi participă la sinteza TG, depozitate în ţesutul adipos
3.
difuzează în plasmă şi circulă sub formă de AG liberi (sunt
captaţi de ţesuturile periferice: muşchii scheletici, miocard, rinichi,
ficat)
Eritrocitele şi creierul nu pot utiliza AG ca sursă de energie

Glicerolul:
1.
Sinteza de TG şi FL
2.
Sinteza glucozei - gluconeogeneză
3.
Oxidează pînă la CO2 şi H2O

Oxidarea glicerolului
E1 glicerolkinaza
E2 glicerolfosfatDH
Trigliceridlipaza



Enzima cheie a lipolizei - trigliceridlipaza
adipocitară, cunoscută ca “lipaza
hormonsensibilă”.
Enzima este convertibilă prin fosforilare –
defosforilare. Forma fosforilată este activă.
Catecolaminele (adrenalina, noradrenalina) sînt
factori majori lipolitici. Glucagonul are acelaş
efect.
Insulina, prostoglandina E sînt factori
antilipolitici, ei favorizează sinteza de TG în
ţesutul adipos.
Sinteza corpilor cetonici
(cetogeneza)



Principala cale de metabolizare a acetil CoA –
includerea în ciclul Krebs (în condiţiile în care scindarea
lipidelor şi a glucidelor este echilibrată) - “lipidele ard în
flacăra glucidelor”
În lipsa glucidelor; inaniţie, diabet - OA se utilizează
pentru generarea Gl.
În lipsa OA, Acetil Co A recurge la formarea corpilor
cetonici: acetoacetatul, β-hidroxibutiratul şi
acetona


Sinteza lor are loc în ficat, dar se utilizează de ţesuturile
periferice
Au rol energetic (muşchiul cardiac, stratul cortical al
rinichilor)
cetogeneza
Utilizarea corpilor cetonici


Calea tiokinazică:
- Acetoacetatul – 2 mol de acetil CoA,
utilizate ulterior în ciclul Krebs (23 ATP)
A doua cale de activare a
acetoacetatului:
Calea tioforazică:
Reacţie de schimb cu
succinil CoA



Acetona:
pînă la propandiol (CH3-CHOH-CH2OH) ,
scindat la fragmente acetil şi formil
Transformată în piruvat (prin hidroxilare dublă)
Cetonemie, cetonurie





Cetonemie- mărirea c% de corpi cetonici în sînge
Cetonurie – apariţia CC în urină
Diete bogate în lipide, sărace în glucide; inaniţie,
diabet, dereglări gastrointestinale la copii sau gravide;
glucozurie renală
Eliminarea hidroxibutiratului şi acetoacetatului din
organism (fiind anioni la excreţie) conduce la pierderea
de cationi – Na - rezultă cetoacidoza
Pierderea H2O – deshidratarea organismului
Biosinteza lipidelor
Obiectivele:

1.
2.
3.





Biosintaza acizilor graşi:
saturaţi cu număr par de atomi de carbon;
nesaturaţi cu număr par de atomi de carbon;
saturaţi cu număr impar de atomi de carbon.
Enzimele, coenzimele, reglarea.
Biosinteza TAG: substanţele iniţiale, enzimele şi coenzimele,
reglarea.
Biosinteza fosfogliceridelor: substratele, reacţiile parţiale ale I
şi a II căi;
Biosinteza sfingolipidelor: precursorii, reacţiile principale,
enzimele, reglarea.
Metabolismul colesterolului. Biosinteza colesterolului –
substratele, etapele, reacţiile parţiale ale I etape (până la acidul
mevalonic), enzimele, coenzimele, reglarea. Căile de utilizare şi
eliminare ale colesterolului.
Sinteza AG





Sinteza AG şi încorporarea lor în Tg constituie
mecanismul principal de stocare a excesului de
glucide alimentare (Gl nu se mai transformă în
glicogen dar în Tg)
Etapele:
Sinteza de novo cu formarea acidului palmitic
Elongarea acidului palmitic
Introducerea de legături duble în AG
Particularităţile sintezei AG



1.
2.


Are loc în citozol
E – acid gras sintetaza – alcătuită din 8 proteine
(domenii)- 7 sunt enzime, a 8-a – proteina
(purtătoare) transportatoare de acil -ACP.
ACP cuprinde 2 grupe SH:
–SH furnizat de un rest de cisteinil: SH-Cis
- SH - fosfopantoteina, ataşată prin legătura
fosfat-Ser: SH-Pant
Ca iniţiator este acetil CoA (rezultat din
glicoliză), pe când sursa majoră – malonil CoA
rolul reducător îi revine NADPH+H
Sinteza de novo cu formarea acidului
palmitic

1.
2.
3.
Etapele:
transferul lui Acetil CoA din mitocondrii în
citozol
Sinteza de malonil CoA
Sinteza acidului palmitic
Transferul lui Acetil CoA din mitocondrii în
citozol
Sinteza de malonil CoA
acetil-CoA + HCO3 + ATP  ADP + Pi +
malonil-CoA
 E- acetil CoA
carboxilaza
 A-citrat,
insulina
 I- palmitoil CoA
glucagonul

Sinteza acidului palmitic
Sinteza acidului palmitic
Sinteza acidului palmitic


Ciclu de reacţii este reluat: butiril+ACP se
condensează cu malonil+ACP- formînd în final C6acil ACP.
Catena AG creşte pînă la formarea palmitil-S-ACP
Reacţia sumară:
Acetil-ACP+7 malonil-CoA +14 NADPH+H 
Palmitat +7CO2+14NADP + + 8HSCoA+6H2O
deoarece malonil CoA se sintetizează din acetil
CoA:
8 acetil-CoA + 14 NADPH +H + + 7 ATP 
palmitat+ 14 NADP+ + 8HSCoA + 7 ADP + 7 Pi
+6H2O
Elongarea AG



Localizată: reticulul endoplasmatic
AG este activat
La acidul preexistent (palmitil CoA) se ataşează malonil CoA
Biosinteza AG nesaturaţi

Pot fi sintetizaţi AC mononesaturaţi. Introducerea unei
duble legături are loc prin acţiunea unei monooxigenaze
(introduce gruparea hidroxil), urmată de deshidratare

Acidul linoleic şi linolenic sunt esenţiali (exogen)
Acidul linoleic se transformă în acidul arahidonic
conform reacţiilor

Sinteza TAG

2 căi:
1.
calea monoacilglicerolului: are loc în
peretele intestinal (enterocite) din produşi
absorbiţi (resinteza lipidelor).
calea glicerolfosfatului: în toate
ţesuturile (activă: ţesutul adipos şi ficat)
2.
AG sunt incorporaţi în TAG sub formă
activă de acilCoA:
R-COOH + ATP + HS-CoA +H2O RCO~SCoA + AMP + 2 Pi

E- acil Co A sintetaza
1. calea monoacilglicerolului

TG împreună cu FL, Col, proteine sunt
incorparate în CM şi secretaţi mai departe în
vasele limfatice.
calea glicerolfosfatului
originea glicerol fosfatului


În ficat, rinichi:
În ţesut adipos, ficat
Sinteza glicerofosfolipidelor




2 căî de sinteză:
Sinteza de novo - utilizează ca intermediar
comun acidul fosfatidic
Calea de rezervă – o sinteză din produse
formate
Particularitatea biosintezei FL este participarea
precursorilor în forme active de derivaţi ai citidin
fosfatului (CDP) ca CDP-colina, CDPetanolamina, CDP-diglicerid.
Sinteza de novo
2. sinteza din produse formate
Sinteza sfingolipidelor



Se formează din palmitoil CoA şi Ser
Sfingozina liberă se formează din ceramidă
Sinteza are loc pe suprafaţa citozolică a
membranelor reticulului endoplasmatic
Sinteza sfingolipidelor
Sinteza Colesterolului




1.
2.
3.
Se sintetizează din Acetil-CoA
Necesită 18 moli de Acetil-CoA, 16 NADPH+H şi 18 de
ATP
Principalul organ de metabolizare este ficatul, dar are loc şi
în intestin, suprarenale, tegumente
Are loc în 3 etape:
Sinteza acidului mevalonic
mevalonatul prin mai multe reacţii - 3∆-izopentenil
pirofosfat. 6 molecule de 3∆-izopentenil pirofosfat –
scualen
Scualenul se supune ciclizării – lanosterol -- Col
Reglarea



Reacţia – limită a biosintezei e formarea
acidului mevalonic, catalizată de o enzimă
compusă reglatoare – hidroximetil-glutarilCoA reductaza
HMG-CoA reductaza – localizată la nivelul
RE
Structura: 887 AA cu 2 domenii structurale:
unul hidrofob (membranar) şi altul
citoplasmatic (posedă activitate catalitică).
Reglarea biosintezei colesterolului
1.
2.
3.
4.
5.
la nivelul sintezei (v de transcriere a genelor)
la nivelul modificării v de degradare
prin cantitatea Col celular (represor al sintezei E
dar creşte v de degradare)
forma activă este forma defosforilată (insulina)
Enzima este inhibată de mevalonat şi de
colesterol



Conţinutul Col depinde de regimul alimentar.
Acest colesterol alimentar frânează sinteza
reductazei în ficat
insulina şi hormonii tiroidieni activeză HMGCoA reductaza, iar glucagonul la animale are
efect antagonist
Reglarea e dependentă şi de c % proteinei
specifice ce transportă Col
HO
CH3
C
H2 C
CH2
O
O
HO
2 ATP
(2 steps)
2 ADP
CH3
C
H2 C
CH2
O
CH2
O
C
O
P
O
O
O
O
P
O
O
5-pyrophosphomevalonate
ATP
ADP + Pi
CO2
CH3
O
C
H2 C
OH
mevalonate
C


CH2
CH2
CH2
O
P
O
O
O
P
O
O
isopentenyl pyrophosphate
CH3
O
C
H2C
CH2
CH2
O
isopentenyl
pyrophosphate
O
P
O
O
P
O
O
CH3
O
C
H3 C
CH
CH2
O
P
2
H3C
C
CH3
CH
NADPH
CH2
CH2
O
C
O
CH3
CH
CH2
CH2
C
O
P
O
dimethylallyl
pyrophosphate
CH3
O
O
CH
CH2
2 farnesyl pyrophosphate
O
P
O
O
O
P
O
NADP+ + 2 PPi
NADP+
NADPH
O2
H2O
O
squalene
H+
2,3-oxidosqualene
HO
lanosterol
O
19 steps
HO
HO
lanosterol
cholesterol
REGLAREA ŞI
PATOLOGIA
METABOLISMULUI
LIPIDIC
Obiectivele

















Metabolismul eicosanoizilor. Căile ciclooxigenazică şi lipooxigenazică ale biosintezei lor.
Inactivarea.
Metabolismul vitaminelor liposolubile: sursele alimentare, necesităţile diurne, transformările
Reglarea metabolismului lipidelor la nivelul celulei.
Reglarea neurohormonală a metabolismului lipidelor. Rolul lipotropinelor, ACTH, hormonilor
tiroizi, insulinei, glucagonului, glucocorticoizilor şi catecolaminelor.
Relaţiile reciproce dintre metabolismul energetic, glucidic şi lipidic.
Dereglările digestiei şi absorbţiei lipidelor. Steatoreea pancreatică, hepatică şi intestinală.
Dislipidemiile:
a) hipolipoproteinemiile familiale – afecţiunea Tangier, - şi -lipoproteinemia familială;
b) hiperlipoproteinemiile primare şi familiale;
c) hiperlipoproteinemiile secundare (dobândite) – în diabet zaharat, alcoolism, afecţiuni
ale glandelor endocrine.
Cauze, mecanismele dereglării metabolismului lipidelor, manifestările biochimice.
6. Lipidozele tiszlare:
a) ereditare – Neimann-Pick, Tay-Sachs, Krabbe, Gaucher, Farber, leucodistrofia
metacromatică, gangliozidoza GM1;
b) dobândite – obezitate, ateroscleroză, alcoolism.
Cauze, mecanismele dereglării metabolismului lipidelor, manifestările biochimice.
7. A-, hipo- şi hipervitaminozele A, D, E, K – cauze, manifestări metabolice.
8. Rolul eicosanoizilor în procesele inflamatorii, reacţiile alergice, dereglările fluidităţii
sanguine.
Reglarea metabolismului lipidic





Se efectuiază în mai multe aspecte:
Factorii Enzimatici:
a. Modificarea activităţii E incluse în sinteza
lipidelor
b.Modificarea V sintezei şi degradării E
Factorii de mediu: stresul emoţional negativ,
inaniţia, hipotermia, efortul muscular cauzează
pierderea din greutate a organismului.





Factorii hormonali:
Catecolaminele stimulează lipoliza prin mesagerul
secund, activează lipaza hormonodependentă.Glucagonul are acţiune asemănătoare.
La fel şi hormonul de creştere, dar cu o fază mai tardivă
(stimulează sinteza adenilat ciclazei de novo).
Steroizii, tiroxina au efecte benefice – insuficienţa lor
favorizează depozitarea de grăsime.
Insulina posedă efect contrar, activează fosfodiesteraza –
inhibă lipoliza şi stimulează lipogeneza.
Eicosanoizii






Sunt substanţe biologic active de natură lipidică,
derivate din AG polinesaturaţi (a.arahidonic sau
prostanoic) şi îndeplinesc în organism roluri
multiple.
Deosebim:
Prostaglandinele (clasice- PG şi endoperoxizii
prostaglandinici (PGG2 şi PGH2)
Prostaciclina (PGI2)
Tromboxanii (TX)
Leucotrienele (LT)
Structura chimică
Reprezintă AG nesaturaţi cu 20 C
 Sunt derivaţi ai acidului prostanoic
 Existenţa unui ciclu pentanic format între C8C12
 PG se deosebesc între ele prin:
1. natura substituienţilor din nucleul pentanic
(PGA-PGI)
2. Catenele laterale pot conţine un număr diferit de
legături duble (PG1, PG2, PG3)

COOH
Arachidonic acid
PGE2
COOH
Arachidonic acid
Biosinteza eicosanoizilor





Are loc la nivelul tuturor ţesuturilor
După sinteză nu se depozitează dar acţionează
imediat
Are loc în 2 etape:
Sinteza acidului arahidonic (comună)
Sinteza PG, TH, LT
Sinteza acidului arahidonic



Derivat al acidului linoleic
Este prezent la nivelul membranelor celulare
Se eliberează prin activarea fosfolipazei A2
Sinteza PG, TX şi LT



2 căi:
Calea ciclooxigenazei conduce la sinteza PG, TX
Calea lipooxigenazei – la sinteza LT



Ciclooxigenaza este o hemoproteină, cu o
activitate dublă:
a. dioxigenazică (încorporează O2 în substrat)
b. peroxidazică (descompune peroxidul).
COOH
arachidonic acid
2 O2
Cyclooxygenase
O
COOH
O
PGG2
OOH
2 e
Peroxidase
O
COOH
O
PGH2
OH


TX conţin în structura lor ciclul piranic (TXA2
şi TXB2)
TXA2 este sintetizat de PGH2 de către sintaza
tromboxanică microzomală.
Structura chimică

LT (LTA-LTE) – cuprind în structura lor mai multe
legături duble, trei fiind conjugate. Cele mai active la om
sunt LTA4.
LTA4
Inhibitorii sintezei:



Corticosteroizii – inhibă fosfolipaza A2
Aspirina (medicamente antiinflamatoare
nesteroide) - inhibă ireversibil COX (prin
acetilarea grupelor hidroxil a resturilor de Ser
localizate le situsul activ al enzimelor).
Derivaţii imidazolului – inhibă tromboxan
sintaza.
Catabolismul PG

a.
b.


Viaţă biologică scurtă:
TXA2 are T1/2= 30 secunde, şi suferă o hidroliză
rapidă, nonenzimatică la inactivul TXB2.
Prostaciclina (PGI2) - T ½ - 3 minute la 37 °C şi
pH 7,5 şi este convertită printr-o hidroliză
nonenzimatică la forma inactivă.
PG clasice sunt eliminate la nivelul plămînului
Principalii derivaţi sunt 15-ceto- iar ai prostaciclinelor
6 ceto-, care se elimină cu urina.
Proprietăţile biologice ale prostanoidelor



O serie de efecte ale prostanoidelor sunt mediate
prin intermedizul adenilat-ciclazelor sau prin
mobilizarea Ca2+ intracelular.
PG creşte AMPc în adenohipofiză, corpus
luteum, osul fetal, plachetele pulmonare şi
tiroidă, însă descreşte în ţesutul adipos.
Tromboxanii blochează producerea de AMPc de
către PG şi mobilizează Ca2+ intracelular.
Acţiunile biologice
Diferă nu numai de natura chimică (PG, LT,
TX) dar şi de cea a tipului celular
 La nivelul TGI:
PGF2α – acţiune contractilă asupra musculaturii
netede longitudinală şi circulară; PGE2 –
relaxează musculatura circulară, acţiune
inhibitorie asupra secreţiei de suc gastric şi
absorbţiei intestinale.

Acţiunile biologice





Sistemul respirator: PGE şi PGF –
fiind implicate în stări patologice ca
edem pulmonar, embolie, astm.
PGF2α – acţiune contractilă asupra
traheei, bronhiilor
PGE2- bronhodilatatoare
SNC: reglarea transmisiei sinaptice.
PGE2- scade c% de GMPc – efecte
tranchilizante, anticonvulsive
PGF2α – creşte c% GMPc – efecte
contrare
Acţiunile biologice




Sistemul de reproducere: la bărbaţi
influenţează spermatogeneza; la femei
controlează ciclul ovarian. PGF2α - acţiune
contractilă asupra musculaturii netede a
uterului.
Sistem circulator: Prostaciclina şi TX –
controlează tonusul vaselor sanguine şi
agregarea plachetară.
TXA2 – acţiune contractilă – creşte TA. La
nivelul plachetelor – stimulează agregarea şi
formarea de tromb
Prostaciclina – acţiuni opuse (relaxează
musculatura vaselor; efect antitrombic)
Acţiunile biologice


LT (LTB4) – acţionează ca agenţi
chemotactici şi chemocinetici,
determinând acumularea de
neutrofile în focarul inflamator. La
nivelul plămânului – efecte
contractile asupra musculaturii
netede.
LTC4 - responsabilă de producerea
şocului anafilactic.
Catalyzed by 5-Lipoxygenase:
COOH
arachidonate
O2
OOH
COOH
5-HPETE
H2O
O
COOH
leukotriene-A4
Vitaminele
sunt substanţe biologic active necesare pentru
creşterea, dezvoltarea şi supravieţuirea
organismului.
 nu se sintetizează în organismul uman
(prezenţa lor în alimente este obligatorie).
 nu servesc în calitate de sursă energetică, dar
îndeplinesc funcţii coenzimatice.

avitaminoze şi hipovitaminoze




1.
2.
avitaminoze - lipsa vitaminelor în alimente
hipovitaminoze - insuficienţa vitaminelor în
alimente
Ambele apar şi se dezvoltă în stări patologice
specifice
Cauzele apariţiei lor:
pot fi exogene (atunci când vitamina respectivă
lipseşte sau se conţine în produsele alimentare
insuficient)
endogene (dereglări în absorbţie, transport,
antivitamine etc.)
Provitamine

- predecesorii vitaminelor, care în organism se
transformă în vitaminele respective (de ex. în
morcovi, caise se conţine -carotena, care în
ficat se va transformă în vitamina A).


Antivitaminele – substanţe (inclusiv şi unele
medicamente) ce se aseamănă mult ca structură
cu unele vitamine.
La majorarea c% lor - în mod competitiv ele se
vor uni cu E în locul vitaminelor --- se formează
complexul apoenzimă-antivitamină lipsit de
activitate --- se dereglează reacţiile metabolice
catalizate de aceste enzime.


Preparatele sulfanilamidice prezintă antivitamine pentru
microorganisme deoarece ele mult se aseamănă după
structură cu acidul p-aminobenzoic, factorul de
creştere a bacteriilor.
La majorarea concentraţiei în organism a acestor
medicamente, ele se vor include în sistemele enzimatice
ale bacteriilor şi bacteriile vor pierde capacitatea de a se
înmulţi (efect bacteriostatic).
Vitamina A


vitamina creşterii, retinol,
antixeroftalmică
La baza structurii acestei vitamine se
află ciclul -ionon legat cu 2 resturi
de izoprenă
Metabolism



Digestia are loc în intestin
Absorbţia – în regiunea superioară a intestinului
Retinolul absorbit uneşte AG saturaţi şi este
încorporat în CM – sânge - ficat
Rolul vitaminei A



Retinol – acţiune hormonală decesivă pentru
funcţia de reproducere
Retinal – component al pigmentului vizual –
rodopsina (din bastonaşele retinei)
A. retinoic – participă la sinteza glicoproteinelor



Rodopsina este constituită dintr-o proteină
simplă – opsina -11-cis-retinal
Absorbţia cuantelor de lumină de către
rodopsină conduce la descompunerea
rodopsinei în opsină şi retinal cu structura trans
El va trece în 11-cis retinal prin absorbţie de
fotoni care refac înapoi rodopsina (E- retinalizomeraza)
Alte efecte:





La oxidarea AG
Biosinteza gliceridelor, fosfolipidelor, Col, h.
steroizi
Creşte asimilarea purinelor şi sinteza AN
Sunt reglatori ai permeabilităţii membranelor
Afectează expresia genetică implicată atât în
proliferarea cât şi diferenţierea celulelor normale
sau maligne
Vitamina A

Se conţine în produse de origine animală (unt,
ficat etc.). Unele produse de origine vegetală
(morcov, caise etc) conţin carotina
(provitamina), care în ficat sub influenţa
anumitor enzime este convertită în vitamina A.
Carenţa Vitaminei A



se caracterizează prin:
La nivelul ochilor: xeroftalmia (uscarea corneei);
în cazuri grave keratomalaţia (degradarea
globului ocular); hemeralopia (orbul găinei).
La nivelul pielei şi mucoaselor: hiperkeratoza,
descuamaţie, ulcerări, inflamaţii.
Vitamina D (antirahitică)




Se cunosc mai multe forme:
D2 – ergocalciferol (ergosterol)
D3 – colecalciferol
Structura chimică: derivaţi ai ciclului steran:
Metabolism:


În intestin se supune acţiunii emulsionante a
bilei, apoi este absorbită la nivelul intestinului
subţire – în sânge (se leagă de o proteină) – D2
şi D3 - transportate la ficat.
Prin sânge – în ficat ajunge şi vit D3 formată din
7- dehidrocolesterol în piele, sub acţiunea
razelor ultraviolete din lumina solară.
Vitamina D (antirahitică)



În ficat vit D3 suferă o hidroxilare – 25hidroxicolecalciferol (E- colecalciferolhidroxilază) - forma cea mai abundentă de vit D
în circulaţia sanguină ţi ficat.
În rinichi 25- hidroxicolecalciferol suferă o nouă
hidroxilare – 1,25-dihidroxicolecalciferol (E- 1αhidroxilază) – transportat la ţesuturile ţintă:
intestin şi oase. Are rol important în menţinerea
nivelului Ca seric.
Reglarea – PTH şi nivelul de Ca în sânge.
Efectele vitaminei D



La nivel de intestin: măresc absorbţia Ca şi
fosfatului (stimulează sinteza unei proteine ce
facilitează transportul Ca prin mucoasa
intestinală)
La nivelul tubilor renali: favorizează reabsorbţia
fosfaţilor (contracarând eliminarea lor stimulată
de PTH)
La nivelul osului: intervine în mineralizarea
oaselor prin mărirea formării de hidroxiapatită.
Vitamina D (antirahitică)



Carenţa acestei vitamine are ca consecinţă
apariţia şi dezvoltarea rahitismului la copii din
cauza dereglării metabolismului calciului şi
fosforului – mineralizarea întîrziată a oaselor.
este afectat scheletul: oasele sunt mai moi,
picioarele se deformează sub greutatea corpului;
fontanelele se închid cu întârziere, se reţine
dezvoltarea dinţilor; tonusul muscular este redus
etc.
În sânge scade conţinutul calciului şi fosfatului.
Vitamina E (-tocoferol, antisterilă)

Structura chimică: are la bază tocolul (5,7,8trimetiltocol)
Metabolism


Absorbită la nivelul intestinului subţire - sângeficat şi alte organe
Se excretă prin bilă şi intestin (în prealabil se
supine unei oxidări şi se conjugă cu a glucuronic)
Rolul vitaminei E




Asupra organelor de reproducere: - măreşte
fertilitatea la femei şi ajută la restaurarea
activităţii sexuale la bărbaţi
Este antioxidant puternic - protejează oxidarea
AG nesaturaţi în MB
intervine în metabolismul seleniului (care întră
în componenţa glutation peroxidazei ce asigură
protecţia membranelor faţă de acţiunea
radicalilor peroxizi).
Sunt implicate în sistemul E respiratorii,
favorizând cuplarea fosforilării oxidative
Deficienţa Vitaminei E






are ca urmare afectarea aparatului
reproductiv: stagnarea embriogenezei,
modificări degenerative a organelor reproductive
ce duc la sterilitate.
distrofie musculară,
infiltrare adipoasă a ficatului,
Distrugerea globulelor roşii
Reducerea stabilităţii membranelor şi sărăcirea în
colagen a ţesutului conjuctiv
Ateroscleroză, cancer.



Se conţine în uleiuri vegetale (porumb, floarea
soarelui etc.) carne, unt, gălbenuş de ou, varză,
cereale.
Necesarul:
Zilnic: 7mg la adult şi 2-3 mg la copii
Vitamina K (antihemoragică).



K1- fitochinona (izolată din vegetale)
K2- fariochinona (izolată din ţesuturile animale)
La baza structurii: nucleul p-naftochinonei
Vitamina K (antihemoragică).
Rolul



Participă la coagularea sângelui – este direct
implicată în biosinteza factorilor II, VII, IX, X.
Vitamina K ajută la modificarea restului de Clu
în γ-carboxiglutamic (se adaugă o grupă carboxil
ce poate fixa Ca)
Intervine şi în procesele de fosforilare
Vitamina K (antihemoragică).


Carenţa acestei vitamine are ca consecinţă
apariţia hemoragiilor în diferite organe şi ţesuturi
din cauza dereglării procesului de coagulare a
sângelui.
La om hipovitaminoza în condiţii obişnuite se
întâlneşte relativ rar deoarece această vitamină se
sintetizează de microflora intestinală.
Hemoragiile pot apărea când bolnavul utilizează
cantităţi considerabile de antibiotici ”per os”,
care vor distruge microflora (disbacterioză)
intestinală, sau când este dereglat mecanismul de
absorbţie a lipidelor.
Vitamina K (antihemoragică).

Antivitaminele acestei vitamine, de ex.
dicumarolul sunt utilizate în clinică ca
anticoagulanti. La baza structurii acestei vitamine
este ciclul 1,4-naftochinonă. Există analogi
sintetici hidrosolubili a acestei vitamine, de ex.
vicasolul.
substanţe lipotrofe




Ficatul este un organ specific de sinteză a
fosfolipidelor plasmei.
În lipsa colinei sau a grupelor CH3, necesare
pentru sinteza lor, se diminuează viteza de
sinteză a fosfolipidelor şi, respectiv, viteza cu
care AG sunt eliminaţi din ficat.
În consecinţă, are loc depozitarea lipidelor în
ficat.
Orice substanţă donatoare de CH3 pentru
sinteza colinei este denumită lipotropă.
Dislipoproteidemie sau dislipidemie




modificarea c% lipidelor totale plasmatice, a
uneia dintre fracţiuni sau modificarea
raportului diverselor componente.
Se clasifică:
Hiperlipiproteidemii (primare şi secundare)
Hipolipoproteidemii primare (ereditare,
familiale)
Hiperlipidemiile primare sunt de natură
genetică,
 Hiperlipidemiile secundare sunt
determinate de diferite afecţiuni renale,
diabet, hipotireoză, intoxicaţii de alcool.

HLP primare

după Fredrickson, în funcţie de aspectul
fenotipic , HLP primare au fost clasificate în
şase tipuri, I-VI, tipul II avînd două variante
IIa şi IIb
Tipul
Vârsta
Aspecte
biochimice
Clinic
I
copilărie
hiperCM
hiperTg
HiperCol
IIa
La orice vârstă
LDL ↑
hiperCs
Xantoame
eruptive,
hepatosplenomegalie
Xantomatoză
Ateroscleroză
prematură
IIb
La orice vârstă
LDL, VLDL ↑ Obezitate,
lipsesc
hiperTg
xantoamele,
hiperCs
Ateroscleroză
prematură
Tipul
Vârsta
Aspecte
biochimice
Clinic
III
adult
IDL
hiperTg
hiperCol
Xantoame
eruptive
ateroscleroza
accelerată
IV
adult
VLDL ↑
hiperTg
Obezitate,
hepatosplenomegalie,
hiperuricemie,
ateroscleroză
prematură
V
adolescenţă
CM↑ VLDL ↑
hiperTg
hiperCol
Xantoame
ateroscleroză
prematură
HDL ↑;
diminuarea Col
VLDL şi LDL.
creşterea uşoară
a longevităţii şi
protecţie anti
ATS
VI
Hiperlipidemiile secundare






Diabetul zaharat:
Lipsa de insulină:
lipoliza activată,
lipogeneza inhibată
se manifestă prin diminuarea lipoproteinlipazei
celulare, iar nivelul mare de AG amplifică
producerea de pre-β-LP.
apariţia hiperlipidemiei (II , IV)
Hiperlipidemia alcoolică:




se observă o lipidemie alimentară o dată cu
consumul de alcool;
e însoţită şi de o secreţie intensă a pre-β-LP, de
o hiperchilomicronemie - ↑Tg
un clirens lent al ambelor particule
Steatoza hepatică



Alcoolul amplifică sinteza şi secreţia pre-βlipoproteinelor determinate de valorile majorate
ale NADH+H (formate la metabolizarea
alcoolului sub acţiunea alcool DH).
NADH +H inhibă oxidarea AG şi măreşte sinteza
TAG şi a pre-β-lipoproteinelor (VLDL).
Alcoolul favorizeză inducţia enzimelor
microzomale în ficat.
Obezitatea




Excesul de aport caloric, raportat la cheltuielile
energetice ale organismului conduce la activarea
marcată a lipogenezei şi dezvoltarea excesivă a ţesutului
adipos
IMC=greutatea (kg)/ înălţime (m²) =20-25
Obezitatea abdominală – depunerea ţesutului adipos în
jurul organelor din cavitatea peritoneală. Lipoliză
excesivă – creşterea AGL. Este asociată cu IR,
modificări lipidice (hiperTg, ↑ VLDL; ↓HDL); infiltraţia
grasă a ficatului, DZ tip 2.
Markerul ei : T/Ş.
Ateroscleroza




1.
2.
3.
4.
Se caracterizează prin depunerea Col în intima vaselor
sub formă de plăci aterosclerotice, ceea ce duce la
îngustarea lumenului capilarelor şi împedică fluxul
circulator normal.
Se reduce elasticitatea pereţilor arteriali
favorizează BIC şi a accidentelor vasculare cerebrale.
Factorii favorizanţi: supraalimentaţia, sedentarismul,
stresul, obezitatea, fumatul ce determină:
Scăderea nr de receptori pentru LDL (↑ Col total în
plasmă şi creşterea Col din LDL)
↓ HDL
↑IDL, ↑ LDL
↑Tg
Ateroscleroza
Patogenie:
1.
leziunea pereţilor endoteliali
2.
Infiltrarea LDL oxidate
3.
Proliferarea “celulelor spumoase”
4.
Formarea unor depozite lipidice la nivelul pereţilor
arteriali formate din: cristale de Col şi esteri ai Col;
“celule spumoase”; celule necrotizate.
Alte modificări: proliferarea fibrelor musculare netede,
infiltrarea macrofagelor şi a limfocitelor, eliberarea
locală de citokine; agregarea trombocitelor şi
extinderea leziunilor endoteliale iniţiale.

blood vessel lumen
endothelial cells
elastic
lamina
smooth muscle cells
blood vessel lumen
 
 LDL  

endothelial
cells
 foam cell

 
smooth muscle cells
Hipolipoproteidemiile primare
(ereditare, familiale)



sunt datorate genelor care controlează
sinteza, transportul sau utilizarea LP.
afecţiunea Tangier,
A beta-lipoproteinemia familială;
Patologia lipidelor




afecţiunea Tangier - cauzată de insuficienţa sau
lipsa totală de α-LP (HDL), datorate deficitului
sintezei de apo A
acumularea în ţesuturi a esterilor colesterolului.
Splenomegalie, anomalii neurologice, hipertrofie
amigdaliană
Afecţiunea este incurabilă.
A beta-lipoproteinemia familială



determinată de o sinteză defectuoasă a apo-B şi
apo-C (din CM şi VLDL)
Reducerea Tg, Col, FL; sunt absente LDL,
VLDL, CM
Apare malabsorbţia lipidelor
Lipidoze tisulare

Boli ereditare, caracterizate prin acumularea de
sfingolipide în creier şi ţesuturi, datorate
deficienţei enzimelor implicate în catabolizarea
lor (scindarea are loc în lisosomi)
Lipidoze tisulare
1. Neimann-Pick - deficienţa de sfingomielinază
 sfingomielina SM- se acumulează în ficat,
splină, creier
 Hepato- şi splenomegalie, tulburări digestive,
întîrziere psihomotorie, convulsii
 Decedează în vârsta fragedă
Lipidoze tisulare



2. afecţiunea Tay-Sachs – lipsa β-Nacetilhexozaminidazei (hidrolază ce scindează N
acetil-galactozamina din GM2)
Acumularea de GM2 - tumefierea celulelor
ganglionare ale scoarţei creierului – creşte în
volum
pe retina ochiului – apar pete de culoare roşievişinie – gangliozid GM2
Lipidoze tisulare




3. Boala Krabbe – deficit de galactocerebrozidază
Demielinizări la nivelul creierului
Paralizie, convulsii, cecitate, surditate,
deces în vârsta fragedă
Lipidoze tisulare



4. boala Gaucher – deficit de hidrolază ce
scindează glucoza din glucocerebrozide
Splenomegalie (se acumulează în splină);
tulburări hematologice ( membrana eritrocitelor
are cantităţi mari de gangliozide)
Osteoporoză, retard mintal
Lipidoze tisulare



5. leucodistrofia metacromatică – deficit de
sulfatidază
Acumularea sulfatidelor în substanţa albă
nervoasă, ficat, rinichi
Tulburări neurologice şi psihice
Lipidoze tisulare







boala lui Fabry (lipogranulomatoza) - deficienţa
ceramidazei lizozomale (acide)
cauzează acumulări de ceramide.
moştenită autosomal recesiv
leziuni granulomatoase în piele, articulaţii şi laringe,
disfuncţii moderate a sistemului nervos;
de asemenea poate implica inima, plămînii, şi nodulii
limfatici.
De obicei fatală în timpul primilor câţiva ani de viaţă.