Transcript Lipiidide metabolism

Lipiidide metabolism
Katre Kipper
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Ülesanded
25-30% metaboolsest energiast
Rasvkude annab 87% energiavarudest
Rasvhapete, regulaatormolekulide süntees
Ketokehade süntees ja lõhustumine
Lipiidi-sarnaste biomolekulide süntees
Lipoproteiinide (transporterid) süntees
Mehaaniline kaitse
Biomembraanide kaksikkihis
Kopsualveoolide surfaktandid
Närvikiudude isolatsiooni tagamine
Milleks meile rasvhapped?
• Pika-ahelalised rasvhapped lähevad kehaspetsiifiliste TG sünteesiks ja nende tagavaraks
• Lipiidides olevad asendamatud PUFA-d,
lähevad pikemaahelaliste PUFA-de sünteesiks
(eelühend regulaatormolekulidele)
• Vereplasma rasvhapped kasutuvad kudedes
energiasubstraadina, uute lipiidide sünteesiks
• Imendunud lühikese ja keskmise ahelaga
rasvhapped otse energiasubstraadina
Rasvhapete lõhustumine
• Oksüdatsiooniks kasutatav pärineb
varurasvade mobilisatsioonist ehk TG-de
lipolüüsist
• Intensiivne rasvkoes, maksas, lihastes
a) TG-de hüdrolüüs
b) Rasvhapete aktivatsioon, transport
mitokondritesse
c) Rasvhapete beeta-oksüdatsioon
mitokondrites
Lipolüüs
• TG lõhustumine vabadeks rasvhapeteks(verealbumiin
transpordib kudedesse, kus lähevad ATP tootmiseks)
ja glütserooliks (TG-de sünteesiks,
glükoneogeneesiks, ATP tootmiseks)
• Hormoonid kontrollivad protsessi
• Algatajaks triglütseriid lipaas (hormoon-sõltuv) ->
DG-lipaas -> MG lipaas
Söömisjärgselt
Nälgides, füüsilise pingutuse ajal
INS sekretsioon inaktiveerib TG
lipaasi,
Soodustab TG-de sünteesi
Tõusnud adrenaliini, glükagooni,
kortikotropiini, lipotropiini tase aktiveerib
TG lipaasi
Glütserool läheb glükoneogeneesi
Beeta-oksüdatsioon- rasvhapete
oksüdatsiooni põhirada
• Küllastunud, paarisarvulise süsinikahela korral
• Rasvhappe aktiivvormi (atsüül-CoA) oksüdatsioon beetasüsiniku tasemel maksas, südame-, skeletilihases ja
neerudes
• 1 ringiga lüheneb ahel 2-süsinikulise atsetüüljäägi
võrra(vabaneb atsetüül-CoA vormis), tekib ka FADH2 ja
NADH
• Iga B-OX ring toodab kuni 15 ATP-d koostöös TKT ja
hingamisahelaga
• On atsetüül-CoA põhitootja-tohutu energeetiline roll
• Intensiivistunud paastumise, nälgimise,diabeedi korral
• Toodab põhikoguse metaboolsest veest
• Verealbumiin transpordib RH verest kudedesse
• Karnitiin vajalik atsüül-CoA transportimiseks
mitokondrisse, et seal oksüdatsiooni lülituda
• Pantoteenhape, riboflaviin, nikotiinhape, kobalamiin
• Regulatsioonifaktorid: ATP, piisav vitamiinide tase,
nälgimine(stimuleerib ensüümide sünteesi)
• Hormonaalne kontroll: adrenaliin,
glükagoon,lipotropiin,ACTH-aktiveerivad
insuliin on antilipolüütiline
• B-OX töö mõjutamine
• Karnatiini süstiku töö mõjutamine: palju süsivesikuid
takistab RH transporti mitokondrisse lõhustumiseks
Paarituarvuline süsinikahel
• Ahel lüheneb 3süsinikuliseks- propionüül-CoA
• See muudetakse üle metüül-CoA suktsinüülCoA-ks
• Karboksülaasiks vajalik biotiin, kobalamiini
koensüümvorm
• Propionüül-CoA on ka eelühend
glükoneogeneesil
Küllastamata rasvhape
• Regulaatormolekulide sünteesiks
• On geenregulaatorid
• Oksüdatsiooni energeetiline väljund on
väiksem
• B-OX: tavaline kuni beeta-süsinik ciskaksiksidemes, cis-side muudetakse transsidemeks, lõhustumine toimub lõpuni
Rasvhapete de novo süntees
•
•
•
•
•
•
•
•
Palmitaadi süntees atsetüül-CoA süsinike baasil
maksas, piimanäärmes
Toimub tsütoplasmas, läbiviijaks rasvhappe süntaas
Lähteühend atsetüül-CoA pärineb süsivesikute
katabolismist
Tarvilik NADPH,ATP, bikarbonaat, biotiin,Mn,vit B5,B12
Aktiveerib tsitraat, pärsib atsüül-CoA
Viib läbi multiensüümsüsteem rasvhappe süntaas (FAS)
Prevalveerib süsivesikuterikka toidu järel, soodustab
kõrge INS/glükagoon
• De novo süntees on keeruline ja väga
energiatnõudev, sellepärast peab toidust
saama piisavalt palmitaati ehk küllastatud
rasvhappeid
• Küllastatuid rasvhappeid vaja näiteks
rinnapiimas
• Küllastamata rasvhappeid on näiteks
sfingomüeliinis,tserebrosiidides
• Linool- ja alfa-linoleenhappest sünteesitakse
kõik teised homeostaasiks vajalikud PUFA
Ketokehad
• Tavatingimustes võrdlemisi vähe, kasutatud
müokardi ja neerukoore poolt
• Teke intensiivistub nälgimise ja kontrollimatu
suhkrutõve korral-kasutatakse
ekstrahepaatilistes kudedes energia saamiseks
• Atsetoatsetaat, 3-hüdroksübutüraat,atsetoon
• Sünteesitakse maksarakkudes atsetüül-CoA-st
• Liig põhjustab ketoneemia->ketonuuria->
ketoatsidoos->kooma->letaalsus
Kehaomaste rasvade süntees
• Algus glütseroolist/glükoosist-> glütserool-3-P
• Maksas- RH toiduga, maksas sünteesitud, rasvkoest
transporditud; kogu keha jaoks
• Rasvkoes- INS stimuleerib Glc-st atsetüül-CoA teket
ja selle kasutamist RH sünteesiks; varurasva süntees
• Peensoole limaskestas- TG-de resüntees; soole
limaskestarakkude ja teiste kudede energiaks
• Lakteerivas piimanäärmes- tekivad rinnapiima
vajalikud rasvad
• Neerudes- tekib vajalik energiaressurss suure
energiavajadusega neerukoe jaoks
Rasvkoes TG teke
• Mõjutavaks hormooniks on insuliin
• Temast sõltub Glc sisestumine adipotsüütidesse
• Stimuleerib glükoosist atsetüül-CoA teket, mis läheb
RH-te sünteesiks, see omakorda TG tekkeks
• Kestvalt üle vajaduste tarbitud süsivesikud lähevad
rasvhapete sünteesiks, sest organism tahab
suurendada oma energiavarusid. Kuna glükogeeni
varud on juba täis ja INS tase on endiselt kõrge, kuid
energiavajadus väike, läheb Glc üle atsetüül-CoA
rasvhapete sünteesiks
Liitlipiidid
•
•
•
•
fosfolipiidid
Baasalkohol on glütserool
1.asendis küllastatud RH,
2.asendis küllastamata RH
Eelühend fosfatiidhape on TGde sünteesi vaheühend
SÜNTEES: siledapinnalisel ER
2 põhirada : CDP-diglütseriidi
või diglütseriidi teke, jääkide
ülekandjaks CDP
peagruppide vahetus ja
modifikatsioon
remodelleerimine
sfingolipiidid
• Baasalkohol sfingosiin
• Baasstruktuur tseramiid
• SÜNTEES: ER, Golgi kompleks
• Palmitüül-CoA ja seriniini baasil
tekib sfinganiin, liitub atsüülCoA-ga, tulemuseks tseramiid
• Vajalik koliin, etanoolamiin
• Sünteesihäired soodusatvad
sapikivide teket
• Plasmamembraanides
ankurdamiskohad
• Kopsude surfaktandid
• Palmithappe vähesus lootel >respiratoorse distressi
sündroom
• Plasmalogeenid on olulised
mediaatorid, mis vabastavad
PAF-i
• TG-de sünteesirajaga osaline
identsus, seega konkurents
substraadi pärast
• Lipotroopsed faktorid
(koliin,inositool,Ser,Met)
• Asuvad biomembraanide
välispinnas
• Osalevad rakukontaktides,
rakkude kasvu ja arengu
regulatsioonis
• On antigeensed
• Viiruste, koolera, difteeria
rakulisteks retseptoriteks
• Müeliintuppedes elektriisolatsiooniks, ajukoe
hallolluses
• Erütrotsüütide membraanis
• KATABOLISM
• KATABOLISM
lammutajateks kudede
fosfolipaasid (PLA1,
PLA2,PLC,PLD)
• Glükokortikoidid pärsivad
PLA2 toimet
• mesilas-,maomürgis on palju
PLA2 -> lüsofosfolipiidide
ülehulk-> hemolüütiline toime
• Bakterite PLC põhjustab
gaasgangreeni
lõhustumine lüsosomaalsete
hüdrolüütiliste ensüümidega
(alfa ja beeta-galaktosidaasid,
beeta-glükosidaasid,
neuraminidaas, sulfataas jne)
• Ka lõhustumise vaheühendiks
tseramiid
• Sfingolipidoosid- üliharvad
ensüüm-defitsiitsed
lüsosomaalsed haigused
(Metakromaatiline
leukodüstroofia, Krabbe
haigus, Tay-Sachs haigus,
Fabry haigus, Gaucher haigus,
Niemann-Pick haigus, Farber
haigus, Fukosidoos)