Curs Biochimie Sem II

  • View
    200

  • Download
    7

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Curs Biochimie Medicina generala anul 1, semestrul 2, Facultatea din Oradea

Transcript

  • 1MetabolismullipidicCursIDefiniieLipidele sunt:

    - biomolecule organice- insolubile n ap- se pot extrage din celule i esuturi cu solveni organici nepolari.

    Funcii biologice- componente structurale ale membranelor- ofer rezerve de energie- nveli protector al multor organe- componente ale suprafeei celulare implicate n recunoaterea celular, n

    specificitatea de specie i imunitatea tisular.- unele sunt vitamine i hormoni

    Clasificarea lipidelorStructural lipidele se mpart n:

    I. Lipide simple :a) esteri ai acizilor grai cu glicerina (triacilgliceroli)

    b) esteri ai acizilor grai cu alcooli superiori monocarboxilici (ceruri)II. Lipide complexe:a) glicerofosfolipide

    - esteri ai glicerinei cu acizi grai- compui azotai- un rest de acid fosforic

    b) sfingolipide: conin- un alcool complex(sfingozina)- acizi grai-compui azotai-un rest de acid fosforic

    Exemple:1. Fosfolipide(lecitin,cefalin)2. Glicolipide3. Sulfatide4. Aminolipide5. lipoproteine

  • 2III. Derivai ai lipidelor - compui rezultai prin hidroliza lipidelor simple i complexe.Exemple: - acizii grai: - saturai

    - nesaturai- glicerina- steroizi- aldehide grase- corpi cetonici

    Structura i proprietile acizilor grai saturaiAcizii grai sunt elemente constitutive ale diferitelor clase de lipide. n stare liber acizii graise ntlnesc n cantiti mici n celule i esuturi.Acizii grai conin

    -un lan de hidrocarbur saturat sau nesaturat-grupare carboxilic terminal.

    Acid gras saturat

    Acid gras nesaturat

    Acizii grai din lipidele plantelor i animalelor superioare cuprind un numr par de atomide C, n majoritate lanuri formate din 14-22 atomi de carbon.Acizii grai saturai pot existantr-un numr infinit de conformaii datorit faptului c legtura simpl permite rotaialiber a atomilor de carbon.Forma cea mai probabil este cea extins, cu un coninut minimde energie.Acizii grai nesaturai prezint conformaia cis.

    n cazul acizilor polinesaturai dublele legturi nu sunt niciodat conjugate.

    Acizii grai sunt:- insolubili n ap- solubili n solveni nepolari, de asemenea ei se solubilizeaz n NaOH i KOH

    cu formare de sruri numite spunuri.- nu absorb lumina nici n vizibil nici n UV- prin ncalzire cu KOH acizii grai polinesaturai pot fi izomerizai n acizi grai

    cu duble legturi conjugate, form sub care absorb lumina UV ntre 230-260nm.

  • 3Acizii grai nesaturai dau reacii de adiie la legtura dubl.Reacia de hidrogenare

    Adiia de halogeni (iod) are utilitate practic n determinarea numrului de dublelegturi din acizii grai liberi sau din acizii grai care alctuiesc lipidele.

    Acizi monoenoici

    Acizi polienoici

    Acizii linoleic, linolenic i arahidonic sun acizi grai eseniali.

  • 4Digestialipidelor:

    n cavitatea bucal Trigliceridele nu se supun modificrilor deoarece saliva nu conineenzime digestiei lor.Celulele situate n apropierea papilelor circumvalate din mucoasa lingual( glandele Ebner)formeaz lipaza,ce hidrolizeaz trigliceridele (n absena srurilor biliare i la un pH=4).Poate avea importan la bolnavii cu insuficien pancreatic. Un rol deosebit ndeplinete lanou nscutul prematur,la care lipaza pancreatic lipsete.

    sugari, lipaza lingual hidrolizeaz trigliceridele n poziia 3 1,2 digliceridn stomac digestia are loc doar la copiii sugari (pH sucului gastric = 5) sub aciunea lipazeigastrice se hidrolizeaz trigliceridele din lapte. La aduli are loc n intestinul subire.

    1. Prezena enzimelor lipolitice2. Condiii pentru emulsionarea lipidelor3. pH optim pentru aciunea enzimelor (neutru sau slab alcalin)

    n intestin - chimul gastric este neutralizat de bicarbonaii sucului pancreatic i intestinal.Grsimile se supun emulsionrii sub aciunea srurilor acizilor biliari i enzimelor lipolitice.srurilor acizilor biliari se amplaseaz la suprafaa grsime-ap mpedic separarea acestor 2faze. Peristaltismul intestinului ajut la frmiarea picturilor mici de grsime, iar srurileacizilor biliari le menin n stare suspendat, mpedicnd contopirea picturilor mici degrsime. Grsimile ingerate constau ntr-o varietate de lipide din care majoritare suntfosfolipidele i triacilglicerolii. Circa 15% din triacilgliceroli sunt hidrolizai n stomac de ctreo lipaz secretat de ctre celulele secretoare gastrice. Ceea ce rmne din triacilgliceroli ifosfolipide, este hidrolizat n intestinul subire de ctre enzime secretate de celulele acinareale pancreasului. Acestea includ o fosfolipaz i o triacilglicerol lipaz.Lipaza pancreaticacioneaz asupra micelelor de triacilgliceroli .Srurile biliare acioneaz asupra picturilormari de lipide pentru a le transforma n micele de mici dimensiuni. Lipaza este o protein de

  • 546kDa care se insereaz ea nsi n interfaa de pe suprafaa micelelor, mpreun cucolipaza, un cofactor proteic de 10 kDa care este esenial pentru activitatea enzimatic. nimaginea A, n absena lipidelor, regiunea capac a lipazei (lied) acoper centrul activ dar,n prezena lipidelor (imaginea B), capacul este retras spre procolipaza. Lipaza ndeprteazcei doi acizi grai dinspre exterior, dnd natere la monoacilglicerol. Acizii grai imonoacilglicerolul sunt transportai n celulele ce cptuesc peretele intestinal. Dupabsorbie, acizii grai sunt convertii n acid gras CoA prin reacie. Acid gras CoA poate apoireaciona cu monoacilglicerolul pentru a reforma triacilglicerol care este apoi ncorporat nchilomicroni. Triacilglicerolul se formeaz i n celulele intestinale, din glicerol-3-fosfat iacid gras CoA.

    La nivelul microvililor - enterocitelor, lipidele se desfac din structura micelelor i trec nenterocit. Srurile biliare se desfac din structura micelelor i rmn n lumenul intestinalpentru a forma noi micele.n prezena lor se absorb 97% din lipide, pe cnd n absena lor,se atinge un procent de numai 50 - 60%.n enterocit:

    -acizii grai i monogliceridele refac rapid trigliceridele, meninnd un gradient deconcentraie, ntre lumenul intestinal i celul,favorabil absorbiei;

    - colesterolul liber absorbit n enterocit este convertit la colesterol esterificat.O parte din trigliceride sunt formate din glicerofosfatul rezultat din catabolismul glucozei.Trigliceridele i cea mai mare parte a colesterolului esterificat formeaz mpreun cufosfolipidele i protein hidrosolubile specifice (apo-proteine), complexe denumitechilomicroni (chilocromi).Chilomicronii sunt eliberai pe la polul bazal enterocitelor prin exocitoz i trec n limf.

    Datorit marii cantiti de chilomicroni din limfaticele intestinale,acestea se mainumesc i vase chilifere, iar limfa - chil. Chilomicronii trec din limf n snge, undepersista cca 6 ore.

  • 6Acizii grai cu lan scurt (ca cei din lipidele untului) sunt direct absorbii de capilarelesanguine din viloziti, de unde trec n sngele portal.Acizii grai cu lan lung sunt convertii n trigliceride n enterocit.

    n lipsa enzimelor pancreatice, ca i n cazul lipsei srurilor biliare,digestia i absorbialipidelor este alterat i deficitar (lipidele se elimin n scaun,determinnd aspectulsteatoreic al acestuia)

    Activarea acizilor grai se face cu consum de ATP i participarea CoA cu formare de tioesteri,ce nu penetreaz membrana intern.

    Pentru traversarea barierei are loc o transesterificare de pe CoA pe o moleculcarrier numit carnitin.

    Pentru activarea i transportul acizilor grai saturai sunt necesare anumite enzime:- tiokinaze (acil CoA -sintetaze)- acil CoA-transferaze.

    Aceste enzime se gsesc n membrana mitocondrial extern, intramitocondrial precum i nmicrozomi. Activarea acizilor grai se realizeaz n membrana mitocondrial extern, dupcare are loc transferul acidului gras activat cu ajutorul canitinei n mitocondrie, unde pune nlibertate carnitina i acidul gras intr n procesul de -oxidare propriu-zis

  • 7Oxidarea propriu-zis (- oxidarea)Procesul de -oxidare sau ciclul lui Lynen se desfoar n mitocondrie.Etapele procesului de -oxidare sunt urmtoarele:

    - dehidrogenarea de tip - - aditia stereospecific a moleculei de ap- dehidrogenare- clivare - (tioliz)

    Degradarea acizilor gra prin -oxidare are loc pe o cale alctuit din 2 reacii dedehidrogenare, ntrerupte de o hidratare i o scindare prin tioliz, cnd se pierd 2 atomi de Csub form de acetil- CoA. Restul obinut, mai scurt cu e atomi de C repet calea pn esteintegral degradat la acetil- CoA. Acidul gras se oxideaz total pn la CO2, ap i energie.Pentru oxidarea acidului palmitic care este format din 16 atomi de C, acesta trece de 7 oriprin procesul de -oxidare propriu-zis, rezultnd la final 7 molecule de acetil-CoA.Bilanul energetic pentru oxidarea aciduli palmitic este urmtorul:

    - Din cele 8 Ac-CoA ----- 8 x 12 ATP = 96 ATP- n fiecare tur de -oxidare se formeaz 5 ATP---- 7 x 5ATP = 35 ATP- n procesul de activare se consum 1 ATP- Total: 130 ATP / molecul de acid palmitic oxidat.- Pe lng procesul de -oxidare se mai cunosc i alte procese de oxidare a acizilor

    grai cum ar fi: -oxidarea i - oxidarea.

  • 8Catabolismul acizilor grai cu numr impar de atomi de carbonOxidarea acizilor grai cu numr impar de atomi de carbon se realizeaz dup acelai modelca i -oxidareaPresupune aceleai etape:

    - activarea,- transportul n mitocondrie,- integrarea n -oxidare.

    n final se ajunge la un rest cu 5 atomi de carbon. Acesta se scindeaz la acetil CoA ipropionil-CoA.

    Propionil-CoA se transform n succinil-CoA, care intr n TCA

    Biosinteza acizilor grai:Biosinteza acizilor grai saturai se realizeaz din acetil-CoA (precursorul principal)Procesul are loc predominant n: ficat esutul adipos glandele mamare ale animalelor superioare.

    Procesul de biosintez difer de cel al oxidrii acizilor grai:- Biosinteza acizilor grai -n citosol- oxidarea acizilor grai -n mitocondrii.

    Prezena citratului este necesar pentru obinerea unor viteze maxime de sintez,dar nu este cerut pentru oxidarea lor.

    CO2 este esenial pentru sinteza acizilor grai n extractele ce