Transcript V. Metabolizam Lipida A. Probava, apsorbcija i raspodjela B

V. Metabolizam Lipida
A. Probava, apsorbcija i raspodjela
B. Mobilizacija uskladištenih
triacilglicerola
C. Metabolizam masnih kiselina
1. Oksidacija
a. Energetika
b. Keto-tijela
2. Biosinteza
V. Metabolizam Lipida
A. Probava, apsorbcija i raspodjela
B. Mobilizacija uskladištenih
triacilglicerola
C. Metabolizam masnih kiselina
1. Oksidacija
a. Energetika
b. Keto-tijela
2. Biosinteza
Emulgiranje
TG
Hidroliza
Re-esterifikacija
Mukoza
Hilomikroni
Emulgator
Lipoprotein
lipaza
V. Metabolizam Lipida
A. Probava, apsorbcija i raspodjela
B. Mobilizacija uskladištenih
triacilglicerola
C. Metabolizam masnih kiselina
1. Oksidacija
a. Energetika
b. Keto-tijela
2. Biosinteza
Lipaza adipoznog tkiva (ATL)
G protein regulira
porast cAMP
V. Metabolizam Lipida
A. Probava, apsorbcija i raspodjela
B. Mobilizacija uskladištenih
triacilglicerola
C. Metabolizam masnih kiselina
1. Oksidacija
a. Energetika
b. Keto-tijela
2. Biosinteza
V. Metabolizam Lipida
A. Probava, apsorbcija i raspodjela
B. Mobilizacija uskladištenih
triacilglicerola
C. Metabolizam masnih kiselina
1. Oksidacija
a. Energetika
b. Keto-tijela
2. Biosinteza
Aktivacija i unos u mitohondrije
acil CoA sintetaza
2 Pi
oksidacija 1
Hidratacija
2
oksidacija 3
4
Tiolitičko cjepanje
H van
H2O
ulazi
H van
Cjepanje
V. Metabolizam Lipida
A. Probava, apsorbcija i raspodjela
B. Mobilizacija uskladištenih
triacilglicerola
C. Metabolizam masnih kiselina
1. Oksidacija
a. Energetika
b. Keto-tijela
2. Biosinteza
Energetika b-oksidacije
O
H3C
OH
- 2 ATP for activation
O
H3C
12
S CoA
17
17
FADH2
17
NADH
acetyl CoA
ETS
ETS
TCA
2
3___ ATP
___ ATP
12
____ ATP
ETS
17
_____ ATP per cycle
V. Metabolizam Lipida
A. Probava, apsorbcija i raspodjela
B. Mobilizacija uskladištenih
triacilglicerola
C. Metabolizam masnih kiselina
1. Oksidacija
a. Energetika
b. Keto-tijela
2. Biosinteza
Problemi koji vode stvaranju
keto-tijela
fatty acids
To the blood
Izvor energije za jetru
glucose
acetyl CoA
OAA
Kod dijabetesa i
gladovanja, u jetri
se odvija
glukoneogeneza
TCA
Cycle
Keto-tijela
CoASH
O
O
O
O
CoA
CoA
H3C
S
+
CoA
H3C
S
H3C
Thiolase
C
H2
S
acetoacetyl CoA
O
CoA
H3C
S
CoASH
OH
OOC
cholesterol
CoA
H3C
OOC
CH3
H3C
acetone
S
C
CH3 H
2
hydroxy-methyl-glutaryl CoA
(HMG CoA)
S
NADH
O
CO2
C
CoA
C
H2
O
O
O
OH
CH
OOC
C
C
H2
NAD+
CH3
acetoacetate
KETONE BODIES
C
H2
CH3
b-hydroxybutyrate
2. Biosinteza masnih kiselina
a. Nastajanje Malonil-CoA
b. Sintaza masnih kiselina
c. Reakcije
d. Nezasićene masne kiseline
e. Eikozanoidi
D. Biosinteza triacilglicerola i fosfolipida
Piruvat
karboksilaza
Piruvat
dehidrogenaza
Kada je potreba za energijom
zadovoljena, citrat se usmjerava
u citoplazmu
Inducira Inzulin
Dodavanje acetila na karboksi
kraj
O
O
H3C C
H3C CH2 CH2 C
malonyl CoA
acetyl CoA
O
H3C CH2 CH2 CH2
CH2 C
malonyl CoA
acetyl CoA
2. Biosinteza
a. Nastajanje Malonil-CoA
b. Sintaza masnih kiselina
c. Reakcije
d. Nezasićene masne kiseline
e. Eikozanoidi
D. Biosinteza triacilglicerola i fosfolipida
Nastajanje Malonil CoA
CO2
O
Biotin
CoA
H3C
S
acetyl CoA
O
ATP
acetyl CoA
carboxylase
CoA
OOC
C
H2
ADP + Pi
Slično karboksilaciji
piruvata u glukoneogenezi
S
malonyl CoA
2. Biosinteza
a. Nastajanje Malonil-CoA
b. Sintaza masnih kiselina
c. Reakcije
d. Nezasićene masne kiseline
e. Eikozanoidi
D. Biosinteza triacilglicerola i fosfolipida
Dimer
Svaka podjedinica ima 7
katalitičkih domena
Svaka podjedinica ima 2
SH-skupine
1
2
Cisteinski ostaci
Pantotein
2. Biosinteza
a. Nastajanje Malonil-CoA
b. Sintaza masnih kiselina
c. Reakcije
d. Nezasićene masne kiseline
e. Eikozanoidi
D. Biosinteza triacilglicerola i fosfolipida
CoASH
CoASH
1 Dodatak
Dehidratacija
3Redukcija
Redukcija
b
malonila
na SH
Pomak
524Kondenzacija
na cys-SH
malonila
sveze
stvara
keto
u bhidroksi
pantoteina
iz
skupinu
dvostruke
acilom
na cys-SH
dvostruku
vezu
skupinu
ACP-a
O
S
C
H3C
O
S
C
CH3
O
CH3
C
S
-O
S
C
C
O
O
O
S
O
C
H3C
C
C
S
O
O-
O
CH3
C
S
S
CO2
C
H2C
O
O
S
O
S
C
H3C
C
CH2
CO2
H3C
S
C
O
C
O
O
S
C
C
O
CH3
H3C
CH
HO
S
C
O
O
S
C
CH
OH
CH3
S
C
H2O
H3C
O
O
S
C
CH3
H2 O
S
C
H3C
O
O
S
C
CH3
O
S
CH3
C
Sljedeći
malonil
S
C
H3C
O
2. Biosinteza
a. Nastajanje Malonil-CoA
b. Sintaza masnih kiselina
c. Reakcije
d. Nezasićene masne kiseline
e. Eikozanoidi
D. Biosinteza triacilglicerola i fosfolipida
Sinteza nezasićenih masnih
kiselina
SATURATED FATTY ACIDS
palmitic acid (16:0)
stearic acid (18:0)
DS
palmitoleic acid (16:19)
DS
oleic acid (18:19)
UNSATURATED FATTY ACIDS
DS
6,9
18:2
?
2. Biosinteza
a. Nastajanje Malonil-CoA
b. Sintaza masnih kiselina
c. Reakcije
d. Nezasićene masne kiseline
e. Eikozanoidi
D. Biosinteza triacilglicerola i fosfolipida
Diet
Diet
Linoleic acid
18:29,12
Linolenic acid
18:39,12,15
Desaturase
Desaturase
18:39,12
18:49,12,15
Add 2 carbons
Add 2 carbons
8
COOH
11
14
COOH
CH3
eicosatrienoic acid
20:3
PG1 Series
TX1 Series
LT3 Series
Desaturase
5
CH3
eicosatetraenoic acid
20:4
Desaturase
COOH
COOH
CH3
CH3
eicosatetraenoic acid
20:4
eicosapentaenoic acid
PG2 Series
TX2 Series
LT4 Series
PG3 Series
TX3 Series
LT5 Series
20:5
Dietary Essential
Fatty Acids
(linoleic acid)
Arachidonic Acid
O
CH2 O C
arachidonic acid
R1
Membrane Phosphoacylglycerol
O CH
CH
phospholipase A2
O
P
O Choline
Glucocorticosteroids
Inhibicija
glukokortikosteroidima
COOH
CH3
Arachidonic Acid
Prostaglandins
Thromboxanes
Leukotrienes
O
COOH
CH3
O
Arachidonic Acid
O2
NSAIDS
O2
2. Biosinteza
a. Nastajanje Malonil-CoA
b. Sintaza masnih kiselina
c. Reakcije
d. Nezasićene masne kiseline
e. Eikozanoidi
D. Biosinteza triacilglicerola i fosfolipida
Izvor Glicerol-3-fosfata
Liver and Adipose
Tissues
Liver
ATP
NAD+
ADP
Glycerol
Glycerol-3-P
glycerol kinase
1
2
DHAP
FA1CoA
CoASH
FA2CoA
CoASH
O
O
R2
O C R1
C O
2O
NADH + H+
P
Phosphatidic acid
Glucose
O
O
R2
O
O C R1
PPi
C O
CTP
O C R1
O
R2
C O
2O
P
P
O
O
Phosphatidic acid
P
H2O
O
cytidine
O
CMP
O C R1
O
O
R2
CTP
Pi
HO head group
O
HO head group
R2
Pi
head group O
P O
P O cytidine
C O
O C R1
OH
CMP
Diacylglycerol
C O
O
O
FA3CoA
P
O
O
CoASH
head group
O
O C R1
O
R2
R2
O C R1
C O
O
P
O
head group
C O
O
O C R3
Triacylglycerol
Liver
Transport in the Blood
Store in Adipose Tissue
2. Biosinteza
a. Nastajanje Malonil-CoA
b. Sintaza masnih kiselina
c. Reakcije
d. Nezasićene masne kiseline
e. Eikozanoidi
D. Biosinteza triacilglicerola i fosfolipida
E. REGULACIJA
Glucose
*
NADP+
Glucose
*
G-6-P
*
F-1,6-BP
glyceraldehyde-3-P
PPP
*
NADPH
pyruvate
Fatty acyl CoA
Fatty
acid
synthase
Fatty Acids
*
malate
malic enzyme
OAA
Glycerol-3-P
DHAP
NADPH NADP+
pyruvate
TG
*
malonyl CoA
OAA
acetyl CoA
acetyl CoA
ACC
*
citrate
citrate
* Inducira inzulin
LIVER OR ADIPOSE CELL
Stimulira inzulin
Pi
F. Kolesterol
1. Biosinteza
2. Regulacija
3. Uloga
a. Steroidni hormoni
b. Žučne soli
G. Transport Lipida
1. Podjela lipoproteina
2. Specifična uloga transporta
3. Metabolizam lipoproteina
4. Hiperlipoproteinemije
F. Kolesterol
1. Biosinteza
2. Regulacija
3. Uloga
a. Steroidni hormoni
b. Žučne soli
G. Transport Lipida
1. Podjela lipoproteina
2. Specifična uloga transporta
3. Metabolizam lipoproteina
4. Hiperlipoproteinemije
CoASH
O
O
O
O
CoA
CoA
H3C
S
+
CoA
H3C
S
H3C
Thiolase
C
H2
S
acetyacetyl CoA
O
CoA
H3C
S
CoASH
CoASH
OH
OOC
OH
NADPH
CH2 OH
C
H2
NADPH
C
CH3 H
2
mevalonic acid
OOC
C
H2
NADP
+
NADP
C
CH3 H
2
O
H
CoA
S
H
+
HMG CoA
HMG CoA Reductase
Ketotijela
OH
OOC
CH2 OH
C
H2
C
CH3 H
2
mevalonic acid
3 ATP
3 ADP
O
P
OOC
Pi
CH2 O
C
H2
P O
P
CH3
CO2
CH2 O
C
CH3 H
2
H2C
P O
P
C
H2
isopentenyl pyrophosphate
Isomerization
CH3
CH3
CH2 O
H3C
P O
C
H
dimethylallyl pyrophosphate
CH2 O
P
+
H2C
P O
C
H2
isopentenyl pyrophosphate
P
Reakcije polimerizacije
b
CH3
CH3
CH2 O
H3C
C
H
P O
c
CH2 O
P
+
H2C
P O
P
a
C
H2
isopentenyl pyrophosphate
dimethylallyl pyrophosphate
2 Pi
PPi
O
Geranyl pyrophosphate
P O
P
(C10)
Monoterpenes
Dodatak IPP
O
P O
P
Geranyl pyrophosphate
isopentenyl pyrophosphate
Sesquiterpenes
(C15)
PPi
O
Farnesyl pyrophosphate
(C15)
P O
P
IPP
PPi
Diterpenes (C20)
Kondenzacija u skvalen
* O
Farnesyl pyrophosphate
NADPH
2 PPi
NADP+
*
*
Squalene (C30)
P O
P
Ciklizacija i pretvorba lanosterola
u kolesterol
O2
O
NADP+
NADPH
Squalene (C30)
H2O
C
A
HO
D
B
1)
2)
Lanosterol
3)
Izlaze 3 metilne grupe
Pomak = veze
Redukcija = u
pobočnom lancu
HO
Cholesterol
F. Kolesterol
1. Biosinteza
2. Regulacija
3. Uloga
a. Steroidni hormoni
b. Žučne soli
G. Transport Lipida
1. Podjela lipoproteina
2. Specifična uloga transporta
3. Metabolizam lipoproteina
4. Hiperlipoproteinemije
CoASH
CoASH
OH
OH
OOC
NADPH
CH2 OH
C
H2
NADPH
C
CH3 H
2
mevalonic acid
OOC
C
H2
NADP
+
NADP
O
C
CH3 H
2
H
CoA
S
H
+
HMG CoA
HMG CoA Reductase
Inducira inzulin
Aktivnost je regulirana fosforilacijomdefosforilacijom
Glucagon fosforilacijom gubi na aktivnosti
Insulin stimulira fosfataze koje povisuju aktivnost
Kolesterol inhibira aktivnost
Aktivnost inhibiraju i statini (lovastatin, pravastatin, itd.)
F. Kolesterol
1. Biosinteza
2. Regulacija
3. Uloga
a. Steroidni hormoni
b. Žučne soli
G. Transport Lipida
1. Podjela lipoproteina
2. Specifična uloga transporta
3. Metabolizam lipoproteina
4. Hiperlipoproteinemije
Vitamin D
UV
Kolesterol
Steroidni hormoni
glukokortikosteroidi
spolni hormoni
Žučne soli
F. Kolesterol
1. Biosinteza
2. Regulacija
3. Uloga
a. Steroidni hormoni
b. Žučne soli
G. Transport Lipida
1. Podjela lipoproteina
2. Specifična uloga transporta
3. Metabolizam lipoproteina
4. Hiperlipoproteinemije
Hipofiza
F. Kolesterol
1. Biosinteza
2. Regulacija
3. Uloga
a. Steroidni hormoni
b. Žučne soli
G. Transport Lipida
1. Podjela lipoproteina
2. Specifična uloga transporta
3. Metabolizam lipoproteina
4. Hiperlipoproteinemije
Metabolizam žučnih soli
Kolesterol u krvi
Vlakna iz prehrane
Lijekovi: smole ionski izmjenjivači (kolestiramin)
Sinteza kolne kiseline
O2
XH2
HO
Cholesterol
H2O
X
3
Hydroxylation
7
HO
OH
Reduction of DB
Epimerization of
OH at C3 to 
OH
12
Hydroxylation
3
3
7
OH
HO
7
OH
HO
Removal of 3 carbons from sidechain
and oxidation to COOH
OH
COOH
12
3
HO
COOH
7
3
OH
Cholic acid
HO
7
OH
Chenodeoxycholic acid
OH
COOH
12
COOH
7
3
3
OH
HO
7
OH
HO
Chenodeoxycholic acid
Cholic acid
H2N
COOH
SO3H
H2N
glycine
H2N
H
N
OH
COOH
H
N
3
7
HO
OH
COOH
C
CH3
O
HO
taurine
CH3
C
12
3
COOH
glycine
taurine
SO3H
H2N
O
7
OH
Glycochenodeoxycholic acid
Glycocholic acid
H
N
OH
C
12
SO3H
C
O
3
HO
O
7
3
OH
Taurocholic acid
H
N
HO
7
OH
Taurochenodeoxycholic acid
SO3H
F. Kolesterol
1. Biosinteza
2. Regulacija
3. Uloga
a. Steroidni hormoni
b. Žučne soli
G. Transport Lipida
1. Podjela lipoproteina
2. Specifična uloga transporta
3. Metabolizam lipoproteina
4. Hiperlipoproteinemije
F. Kolesterol
1. Biosinteza
2. Regulacija
3. Uloga
a. Steroidni hormoni
b. Žučne soli
G. Transport Lipida
1. Podjela lipoproteina
2. Specifična uloga transporta
3. Metabolizam lipoproteina
4. Hiperlipoproteinemije
Lipoproteini
TG
Sastav lipoproteina
PERCENT OF TOTAL WEIGHT
CLASS
DENSITY
PERCENT
PROTEIN
PERCENT
LIPID
< 0.96
2
98
85
8
3
0
VLDL
0.96-1.006
9
91
55
20
17
1
IDL
1.006-1.019
11
89
26
23
38
1
LDL
1.019-1.063
20
80
10
20
45
1
HDL
1.063-1.210
45
55
8
25
20
0
> 1.280
99
1
0
0
0
100
Chylomicrons
Albumin-FFA
TG
PL
CHOL &
ESTERS
FFA
F. Kolesterol
1. Biosinteza
2. Regulacija
3. Uloga
a. Steroidni hormoni
b. Žučne soli
G. Transport Lipida
1. Podjela lipoproteina
2. Specifična uloga transporta
3. Metabolizam lipoproteina
4. Hiperlipoproteinemije
F. Kolesterol
1. Biosinteza
2. Regulacija
3. Uloga
a. Steroidni hormoni
b. Žučne soli
G. Transport Lipida
1. Podjela lipoproteina
2. Specifična uloga transporta
3. Metabolizam lipoproteina
4. Hiperlipoproteinemije
Endocitoza putem
receptora
Endocitoza
putem recepto
HDL nosi
apoproteine
HDL nosi
apoproteine
Lipoprotein lipase
Apo CII aktivira LPL
TG se
uklanjaju
u jetri
Unos LDL-a u stanice na
periferiji
Metabolizam HDL-a
LIVER
ApoCII
ApoE
To LDL
HDL
C
Nascent
chylomicron
HDL
C
chylomicron
and VLDL
remnants
C
Chylomicron
C
HDL
Nascent VLDL
Extrahepatic
Tissues
VLDL
F. Kolesterol
1. Biosinteza
2. Regulacija
3. Uloga
a. Steroidni hormoni
b. Žučne soli
G. Transport Lipida
1. Podjela lipoproteina
2. Specifična uloga transporta
3. Metabolizam lipoproteina
4. Hiperlipoproteinemije
Hiperlipoproteinemije
TYPE
ELEVATED
LIPOPROTEIN(S)
MAJOR LIPID(S)
ELEVATED
I
chylomicrons
triglycerides
rare
IIa
LDL
cholesterol
common
chol & TG
common
IIb
LDL & VLDL
RELATIVE
INCIDENCE
III
IDL
chol & TG
uncommon
IV
VLDL
triglycerides
common
triglycerides
uncommon
V
chylomicrons & VLDL
LDL i Ateroskleroza