Metab Lipidelor Tot

LIPIDELEROLUL STRUCTURA CHIMICPROPRIETI

Funciile biologice ale lipidelor.Clasificarea lipidelor( structural, funcional, dup proprietile fizico-chimice ).Lipidele de rezerv acilgliceridele, reprezentanii, structura, proprietile fizico-chimice, rolul biologic.Lipidele protoplasmatice fosfogliceridele, sfingolipidele, glicolipidele, colesterolul- structura, proprietilefizico-chimice, rolul biologic.Eicosanoizii- prostaglandinele, leucotrienele, tromboxanele- structura i rolul biologic.Vitaminele liposolubile A,D,E, K structura i rolul biologic.Membranele biologice: Funciile i structura modelul S.G.Snger i G.L.Nicolson;Proprietile fundamentale fluiditatea, molilitatea, permeabilitatea selectiv, asimetria, autoasamblarea i autorapararea;Diversitatea i specificitatea structurilor i funciilor diferitor membrane biologice.

LIPIDE

Substane organice, greu solubile n ap dar solubile n solveni organici (eter, benzen, cloroform).

Rolul

principala form de depozitare i de transport a rezervelor energetice ale organusmului (1g lipide=9,3kcal)Constituieni structurali ai membranelor celulare i intracelularerol n procesul de comunicare i recunoatere intercelularIzolator: termo; mecano-; electroizolatorPot avea efecte biologice: sunt vitamine, hormoni, prostaglandine

CLASIFICAREA LIPIDELOR1. dup structura chimic (hidroliz)Monomerii lipidici sau lipidele monocomponente, nesaponifiabile1. Acizii grai:a. saturai palmitic, stearic, etc.;b. nesaturai: * monoenici palmitoleic, oleic, etc. * polienici linolic, linolenic,arahidonic, 2. Alcoolii, aminoalcoolii, cetonele i aldehi- dele superioare; 3. izoprenoizii i derivaii lor carotenoizii, vit. A, vit. K

CLASIFICAREA LIPIDELORdup structura chimicII. Lipidele policomponente, saponifiabileSimple esteri ai acizilor grai i alcoolilor:a. acilglicerolii mono-, di- i triglicerideleb. cerurile

CLASIFICAREA LIPIDELORdup structura chimic Complexe esteri ai acizilor grai i alcoolilor, ce conin i alte substane, ca fosfat, colin, etc.:a. fosfolipidele sau fosfogliceridele: fosfatidilserinele;fosfatidilcolinele;fosfatidiletanolaminele;fosfatidilinozitolii, etc.

CLASIFICAREA LIPIDELORdup structura chimic b. Sfingomielinele, c. Glicolipidele: glicozidele; cerebrozidele; sulfatidele, etc.

CLASIFICAREA LIPIDELORdup structura chimic III. SteroiziiColesterolul i colesteridele

Hormonii steroizi Acizii biliari

CLASIFICAREA LIPIDELOR2. dup proprietile fizico-chimice:Lipide nepolare:cerurile,trigliceridele,colesteridele;

Lipidele polare:fosfolipidele,glicolipidele,sfingomielinele,colesterolul.

Lipid nepolarLipid polar

CLASIFICAREA LIPIDELOR3. dup rolul biologic:1. Lipide structurale sau protoplasmatice din componena membranelor biologice: fosfogliceridele, glicolipidele, sfingomielinele, colesterolul.2. Lipidele de rezerv din esutul adipos (preponderent) trigliceridele.3. Formele de transport sangvin ale lipidelor lipoproteinele plasmatice (LPP)

Lipidele constituie 10-20% din masa corpului.10-12 kg lipide (2-3 kg lipide structurale; 98% - concentrate n esutul adipos)

AG structura, proprietiAG- derivaii hidrocarburilor alifatice ce conin gruparea carboxilClasificare:1. Dup nr atomilor de C:- AG cu nr par - AG cu nr impar2. Dup gradul de saturare: saturai nesaturai3. Dup rolul fiziologic: eseniali (linoleic i linolenic)neeseniali

Structura chimicCH3-(CH2)2-COOH butiric C4 CH3-(CH2)4-COOH caproic C6 CH3-(CH2)6-COOH caprilic C8 CH3-(CH2)8-COOH caprinic C10CH3-(CH2)10-COOH lauric C12CH3-(CH2)12-COOH miristic C14CH3-(CH2)14-COOH palmitic C16CH3-(CH2)16-COOH stearic C18

AG mononesaturai AG nesaturai conin una sau mai multe legturi duble etilenice care de regul sunt ntre poziia C9 i C10 cisAu configuraia cisa. palmitooleic (C16:1 cis9)CH3- (CH2)5- CH=CH-(CH2)7-COOH a. oleic (C18:1 cis9)CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH

AG polinesaturaia.linoleic (C18:2cis 9,12 )CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7- COOHa. linolenic (C18:3 cis 9,12,15)CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)7-COOH a.arahidonic (C20:4,cis 5,8,11,14)CH3-(CH2)4-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH-(CH2)3-COOH

Proprietile AGAG saturai pn la C10 sunt lichizi; mai sus de C10- solizi. AG nesaturai sunt lichizin cristale catenele hidrocarburilor saturate au configuraia de zig-zagAG nesaturai prezint izomerie cis-trans ns formele naturale ale acestor sunt izomerii cisAG puin solubili n ap, solubilitatea scznd odat cu lungimea cateneiAG nu se afl n stare liber n celule i esuturi ci sunt legai covalentAG nesaturai au t de topire mai joas comparativ cu cei saturai--- lungimea mic i prezena legturilor duble amplific fluiditatea

Proprietile chimiceAG saturai i nesaturai pot forma:Esteri (gliceride, fosfogliceride)Sruri (spunuri cu proprieti tensioactive)Amide (sfingolipide)AG nesaturai adiioneaz la nivelul dublei legturi hidrogen, halogeni (Br2; Cl2), tiocianatul (SCN)2, gruparea hidroxilAG nesaturai reacioneaz cu oxigenul formnd peroxizi (substane toxice la care se altereaz gustul i mirosul (rncezire)

GLICERIDE ( acilglicerolii, grsimi neutre)Sunt esteri ai glicerolului cu AGDup nr gruprilor alcoolice esterificate din glicerol deosebim: monogliceride; digliceride; trigliceride

digliceridul

Rolul TgConstituie grsimea de rezerv din esuturi - rol energeticIzolatorTg din esutul uman cuprind urmtorii AG:Oleic-45%, palmitic-25%, linoleic 8%, palmitooleic 7%, stearic- 7% i alii -7%Sunt:simpli R1=R2=R3micti

Proprietile TgSunt determinate de natura i numrul de AG constituieniInsolubile n ap, solubile n solveni organiciTg ce conin AG saturai solide(grsimi, unt)- de origine animalTg ce conin AG nesaturai consisten lichid (uleiurile vegetale)Prin hidroliza enzimatic (se produce n intestin sub aciunea lipazei) se scindeaz n glicerol i 3AGPrin hidroliza alcalin (KOH, NaOH) glicerol+spunuriPrezena AG nesaturai proprietatea de a adiiona halogenii la dublele legturiSub aciunea luminii, cldurii se autooxideaz

Glicerofosfolipidele (fosdogliceride)Derivai ai acidului fosfatidicReprezentanii: fosfatidilcolina (lecitina)Fosfatidiletanolamina (cefalina)Fosfatidilserina FosfatidilinozitolPlasmalogene

EMBED ChemDraw.Document.4.5

_992170901.cdx

_992171718.cdx

Acidul fosfatidic

Fosfatidilserina

Fosfatidiletanolamina (cefalinele)

Fosfatidilcolina (lecitina)


phosphatidylcholine

_1020453292.cdx

_1033410619.cdx

_1033410831.cdx

_1020453481.cdx

_997970231.cdx


phosphatidylcholine

_1020453292.cdx

_1033410619.cdx

_1033410831.cdx

_1020453481.cdx

_997970231.cdx


phosphatidylcholine

_1020453292.cdx

_1033410619.cdx

_1033410831.cdx

_1020453481.cdx

_997970231.cdx

Fosfatidilinozitolul

Plasmalogenicreiermuchinervi

Cardiolipina (difosfatidilglicerol)

Rolul:StructuralFosfatidilcolina cu 2 resturi de palmitil este componentul principal al surfactantului pulmonar, ce acoper alveolele i mpedic colapsul la expiraieFosfatidiletanolamina sunt abundente n esutul nervosFosfatidilinozitolul- rol n procesul de transmitere a semnalelor extracelulareCardiolipina: component al surfactantului pulmonar i principala component a membranei MC interne

ProprietileCaracter amfipatic (lecitinile i cefalinele au structur bipolar: prezena resturilor acil hidrofobe i a sarcinilor electrice: sarcina negativ restul a fosforic; sarcin pozitiv gr alcool)


phosphatidylcholine

_1020453292.cdx

_1033410619.cdx

_1033410831.cdx

_1020453481.cdx

_997970231.cdx

Proprietile FL2. Proprieti tensioactive puternice3. n ap se dizolv formnd agregate,micelii, alctuite din 2 straturi bilipidice (stabilizat prin forele van der Waals dintre catenele hidrocarbonate ale resturilor acil aranjate paralel i, pe de alt parte, de interaciunile electrostatice dintre gruprile polare)4. Fosfatidilserinele au sarcin negativ5. fosfatidilinozitolul- au un caracter puternic acid

SfingolipideleDerivai ai sfingozineiSunt abundente n substana nervoas alb, cenuie, nervii periferici , splin i eritrociteRolul:Sunt surse energetice (datorit AG)Componente ale membranei celulare (nervoas)Particip la coagularea sngeluiSunt transportori de e i componente ale mitocondriilor, unde au loc procesele de O/RRol n fiziologia SNC

Proprieti; amfioni, au caracter amfipatic2 categorii: sfingomielina i glicosfingolipidele

Sfingozina Sfingozina +AG= ceramid

Sfingomielina: ceramida+ rest de fosforilcolin

SfingomielinaSfingozina +AG = ceramidCeramida+ rest de fosforilcolin = sfingomielina


sphingosine

_970259667.cdx


ceramide

_970259667.cdx

_992176078.cdx

Glicolipide (Glicosfingolipidele) - includ ceramida legat glicozidic de monozaharide (hexoze) sau oligozaharidenu cuprind fosforCerebrozide SulfatideGangliozide

Glicolipide (Glicosfingolipidele)Cerebrozide se afl abundent n substana alb a creierului; n nervi. Structur: ceramida (AG-24C)+Gal (mai rar Gl)Proprieti:nu au sarcin electric; au caracter amfipatic

SULFATIDE:

3. Gangliozide: sunt prezente n toate esuturile n cantiti mici, mai abundente n substana alb, cenuie a creierului; n nerviau rol n transmiterea impulsului nervos dea lungul sinapselor (fac parte din receptorii acetilcolinei)la PH=7 au sarcin negativStructur: ceramida (AG-stearic)+oligozaharid (Gal+Gl) legat de 1,2sau3 resturi de a sialic NANA +Nacetilgalactoz (glucoz)aminCeramida-Gl-GalGalNHAc+Gal NANA N acetilneuraminic mono-; di-; tri- sialogangliozidComponena glucidic se gsete pe faa extern a membranelor

Steroizii - steroliiSunt derivai ai ciclului pentanoperhidrofenantren (steranului C17)

ColesterolulSterol C27Origine animal (lipsete n plante)Solid, alb, insolubil n ap Rol structuralPrecursorul tuturor compuilor steroidici (provitaminei D, acizilor biliari, hormonilor steroizi)2 forme: esterificat i neesterificat

EMBED ISISServer

Acizii biliariSe sintetizeaz n ficat din colesterol Structur: steroizi C24 cu 2 sau 3 grupri OH i la sfritul catenei laterale au gr carboxilAB primari: colic, Chenodezoxicolic

La PH alcalin se gsesc sub form de sruri biliare:conjugai cu glicina (predomin n alimentaie glucidele) sau taurina (proteinele):Glicocolic sau taurocolicGlicochenodezoxicolic sau taurochenodezoxicolicAstfel n bil se gsesc doar srurile biliare

Bacteriile intestinale:1. pot nltura Gly i taurima din srurile biliare regenernd AB;2. pot converti AB primari n AB secundari prin ndeprtarea unei grupri OH_A colic ---- a deoxicolicA chenodeoxicolic------a litocolic

Rolul: proprieti de solubilitate (micele n ap i au capacitatea de a solubiliza alte lipide)Transport (AG)EmulgatoriActiveaz lipaza pancreatic

Membranele biologiceStructuri superorganizate constituienii de baz - proteinele i lipidele.despart celula de mediul extern i separ mediul ei intern n compartimentereprezint o barier de permeabilitate selectivConin pompe ionice i canale cu permeabiliti specifice (sisteme de transport)Sunt flexibile, labile, permanent se rennoiescsunt elastice i dure la deformare

Funciile biologice ale membranelor: de separare (de barier)de integrare sau asociere asociaz procesele biochimice izolate n structuri integrede transport (pasiv, activ);Osmotic de concentrarea a substanelor ntre spaiile intra- i extracelulareElectric repartizarea neuniform a sarcinilor pe ambele pri ce duce la apariia diferenei de potenial electric;

de transformare a energiei asigur transformarea energiei electrice, osmotice n energia chimic -ATP;de recepie prin intermediul receptorilor ele regleaz schimbul de informaie ntre celule i mediul extern;reglatoare; metabolic particip la formarea AMPc; GMPc; enzimele membranare n diverse transformri metabolice;Antigenic glicoproteinele membranare determin capacitatea de formare a anticorpilor;

Structura MBComponeni de baz: lipidele i proteinele (1:4 pn la 4:1)GlucideleLipidele: conin grupe hidrofobe (nepolare) i hidrofile (polare) n soluii apoase formeaz bistratul lipidic

polar

non-polar

"kink" due to double bond

Bilayer Spherical Micelle

Fosfolipidele

Membranele celulelor eucariote conin colesterolcolesterol celule animale ergosterol celule vegetale

Fosfolipidele i glicolipidele constituienii cheie ai membranelor 1. formeaz spontan i rapid bistraturile lipidice stabilizate prin legturi hidrofobe ntre prile nepolare ale moleculelor lor (sunt necovalente i cooperative)2. ndeplinesc funcia de barier a permeabilitii i asigur crearea compartimentelor unice

Captul polar al fosfolipidelor este situat la suprafeele membranei, iar capetele nepolare snt ndreptate n interior. Moleculele colesterolului se altur cu grupele sale hidrofile de grupele polare ale fosfolipidelor, iar ciclul steran ptrunde n grosimea stratului bilipidic ntre catenele hidrocarburilor fosfolipidelor.

Fosfolipidele n ap se pot asambla spontan sub form dubla membran i forma sfere mici (liposome)

Proteinele asigur transportul, transmiterea informaiei, transformrile de energie.Deosebim: proteine periferice i integraleProteinele periferice sunt legate de membrane prin fore electrostatice i de hidrogenProteinele integrate - amfipatice, conin AA nepolari formeaz cu lipidele membranei legturi hidrofobe

Se cunosc urmtoarele variante de aranjare a proteinelor.superficialparial cufundate n stratul lipidiccufundate definitiv n stratul bilipidicstrbat de la un capt la altul membrana

Glucidele sub form de glicolipide i glicoproteineSunt situate pe suprafaa membranei, dar nu n faza hidrocarbonatFavorizeaz meninerea asimetriei membranelor biologiceAu funcia de identificare intercelular, de detectare a celulelor strine sistemului imunDetermin transportul proteinelor membranare n locusurile necesare

Lanul de glucide ataat pe lipide (glicolipide) sau pe proteine (glicoproteine)Glicoproteinele sunt foarte variate. Nu exist doi indivizi (cu excepia gemenilor identici) care posedaceleai glicoproteine.

Modelul mozaic- fluid:Bistratul de fosfolipide Moleculele se deplaseaz permanent n raport una fa de alta = cristal lichidProteinele superficiale i traversalePolizaharidele ataate pe lipide sau proteineColesterolul ntre fosfolipidePropus n1972 de ctre Sanger i Nicolson

Proprietile membranelor biologice.fluiditatea. Starea n care se afl lipidele membranare se numete fluidcristalin, deoarece ptura lipidic este lichid, ns n ea se conin sectoare compacte. Reglatorul fluiditii AG nesaturai -la procariotei Col -eucarioteSitundu-se ntre catenele acil, Col:Previne cristalizarea i alipirea lor, mrind fluiditatea MCblocheaz mobilitatea catenelor acil, micornd fluiditatea MC Col menine fluiditatea la un nivel mediu

EMBED PBrush

Cholesterol

in membrane

Proprietile membranelor biologice.Asimetria:1. repartizarea neuniform a lipidelor i proteinelor pe suprafaa intern i extern a MBEx.: membrana eritrocitului:Partea intern- fosfatidiletanolamin i fosfatidilserinPartea extern fosfatidilcolin i sfingomielinAsigur orientarea proteinelor membranare n bistrat2. La suprafaa extern este prezent componenta glucidic (glicocalixul), pe cnd pe partea intern ele practic lipsesc.3. Sistemele de transport din membran funcioneaz ntr-o singur direcie (Na-K-ATP-aza)

Distribuia lipidelor este asimetric exemple de la membrane plasmique FosfatidilserineFosfatidietanolaminaFosfatidilcolinaGlicolipideexterior interior0109010010090100

Proprietile membranelor biologice.Mobilitatea Moleculele lipidelor membranei se afl n micare continu. Sunt posibile cteva tipuri de micare a moleculelor: difuzie de rotaie , transversal i difuzie lateral. Proteinele membranare tot posed mobilitate. Ele parc plutesc n ptura lipidic, deplasnduse n procesul difuziunii laterale.

Lateral Mobility

Flip Flop

Proprietile membranelor biologice.permeabilitatea selectiv. Membrana biologic este permeabil pentru substanele lipofile (steroizi .a.) i moleculele nepolare mici. Substanele polare (ionii, aminoacizii, glucoza etc.) nu pot trece membrana prin difuziune simpl, ele necesit anumite sisteme de transport.

Permeabilitatea selectivDublu strat de lipide este permeabil:Pentru molecule foatre mici (H2O, CO2, O2)Pentru molecule liposolubile (hidrofobe, nepolare)Dublu strat de lipide este impermeabil:Pentru moleculele mari i pentru majoritatea moleculelor solubile n ap.Pentru ioni (K+, Cl-, Na+ )

Pasajul de substane prin membrane se relizeaz:Prin transport pasiv (independent de energie)Prin transport activ ( dependent de energie) Transportul membranar

Transportul pasiv se realizeaz prin:Difuzie simplDifuzie facilitatOsmoz

Difuzia simpl

O substan difundeaz conform gradientului su de concentraie: din zona mai concentrat spre cea cu concentraia mai mic.

Viteza de difuzie se modific la:Creterea temperaturii mediuluiLa creterea diferenei de concentraie de o parte i alta a membraneiLa micorarea permeabilitii membranei (are mai puine canale)

Difuzia facilitatDifuzia se face prin intermediul unei proteine membrana. Se desfoar cu utilizarea energieiSe face mpotriva gradientului de concentraie

Osmoza

Apa se va deplasa din partea hipotonic (diluat) spre cea hipertonic (concentrat)

Osmoza este apa care se deplaseaz conform gradientului su de concentraie

Transport activAre nevoie de SURS DE ENERGIE Se poae face CONTRA gradientului de concentraieNecesit un TRANSPORTOR (protein de transport)

Se aseamn cu difuza facilitat (necesit un transportor) DAR:

Proteinele membranare permit pasajul pentru substanele oprite de lipide:

Canalele sunt foarte specifice: o sigur substan bine precizat se poate traversa i niciuna alta. Deci, dac import ce substan poate traversa membrana = permeabilitate selectiv.

Canalele membranare sunt deseori formate de mimulte subuniti:

Unele canale se pot deschide i nchide:Canal nchisMembranaCanal deschisProteinele ce formeaz canal

Digestia i absorbia lipidelorMetabolismul lipoproteinelor

ObiectiveleImportana lipidelor n alimentaie.Digestia i absorbia lipidelor n tractul gastrointestinal.Acizii biliari clasificarea, structura, funciile lor. Metabolismul acizilor biliari ( noiuni generale).Resintaza lipidelor n enterocite. Soarta lipidelor resintetizate. Metabolismul LPP.

Importana lipidelor n alimentaie.

Aportul alimentar de lipide necesar zilnic - 80g.Principalele lipide ale raiei alimentare sunt: Tg; FL; Col liber i esterificat.Lipidele alimentare sunt sursa AG indespensabili linoleic i linolenic.Funcionarea normal a organismului necesit un consum minim obligatoriu de vitamine liposolubile ( A,D,E,K )

Digestia lipidelor n TGIla aduli - n intestinul subire.1. prezena AB (compuii majori ai bilei) care conduc la:a. emulsionarea lipidelor alimentare,b. activarea enzimelor lipolitice; c. absorbia produselor finale ale digestiei.2. pH alcalin - bicarbonaii sucului pancreatic3. Prezena enzimelor lipolitice: lipaza, fosfolipazele, colesterolesteraza, sfingomielinaza i ceramidaza.

n cavitatea bucal Tg nu se supun modificrilor deoarece saliva nu conine E digestiei lorExcepie: sugari, lipaza lingval digesteaz Tg n poziia 3 1,2 digliceridn stomac digestia are loc doar la copiii sugari (PH sucului gastric = 5) sub aciunea lipazei gastrice se digesteaz Tg din lapte

n intestin - chimul din stomac este neutralizat de bicarbonaii sucului pancreatic i intestinal. Grsimile se supun emulsionrii sub aciunea srurilor AB. Peristaltismul intestinului ajut la frmiarea picturilor mici de grsime, iar srurile AB mpiedic contopirea picturilor mici de grsime

Digestia TGlipazei pancreatice:Este o glicoproteidSe activeaz sub aciunea colipazei i AB (procolipaza sub aciunea tripsinei colipaz)PH=8-9are specificitate pentru legturile alfa 1,3.

sub aciunea izomerazei (transfer restul acil din poziia 2 n 1) - 1/3 din 2 monoglicerid trece n 1 monoglicerid 1 monogliceridul sub aciunea lipazei se scindeaz la AG i glicerol

Digestia fosfogliceridelor fosfolipazele pancreatice (A1, A2, C, D) pn la glicerol, acizi grai, acid fosforic i compui azotai

Digestia fosfogliceridelorCea mai activ este fosfolipaza A2 (se activeaz de tripsin, Ca; srurile AB)fosfatidilcolina-------lizolecitina (proprieti detergente puternice; particip la solubilizarea lipidelor n intestin)

Sub aciunea lizofosfolipazei - lizolecitina se scindeaz n glicerolfosfocolin i AG

Digestia sfingomielinelorSfingomielinaza: singozin+AG+fosforilcolinCeramidaza degradeaz legtura N acilic

Digestia ColColesterolesteraza pancreatic (activat de AB) scindeaz Col esterificat n Col i AG

EMBED ISISServer

Produsele finale ale digestiei lipidelor:Acizii graiGlicerolulMonoglicerideleColesterolulFosfatul anorganicSfingozina Substanele azotate colina, etanolamina, etc.

Absorbia lipidelorLa nivelul poriunii superioare a intestinului subire;sunt absorbite prin difuzie simpl sau sub form de micele (picturi lipidice mici, la formarea crora particip AB). Prin difuzie simpl sunt transportai: AG cu catena scurt; glicerolul, colina, etanolaminaAcidul fosforic sub form de sare de Na sau KAG cu catena lung, 2 monoacilglicerolul, Col liber se absorb cu ajutorul srurilor AB sub form de micele

Ciclul entero-hepaticAG +AB formeaz o soluie micelar i ptrund n spaiile intervilozitare de la nivelul jejunului proximal unde AG se absorb. Srurile AB rmn n lumen, participnd la solubilizarea i transportul altor lipide. Abia n poriunea distal a ileonului srurile AB se absorb printr-un mecanism activ.Prin sistemul portal trec n ficat (se rennoiesc) bila --- intestin - circulaia entero-hepatic a acizilor biliari.

SteatoreeMalabsorbia lipidelor caracterizat prin creterea excreiei lipidelor n scaun steatoreebiliarpancreatic intestinal

RESINTEZA LIPIDELOR N ENTEROCITEScopul: sinteza lipidelor specifice organismului uman din monomeri lipidici de origine alimentarAsigurat de: #specificitatea enzimelor#utilizarea ac. grai endogeniSe produc: trigliceride, colesteride i fosfogliceride

Resinteza lipidelorMoleculele lipidelor reconstituite mpreun cu cantiti mici de protein sunt ncorporate n chilomicroni (CM)CM sunt secretai n vasele limfatice ce dreneaz intestinul i la nivelul canalului toracic trec n plasm.

LIPOPROTEINELE (LP)LP- snt complexe lipoproteice, alctuite din componente lipidice (Tg, FL, Col, colesteride) i proteice. Componentele proteice snt denumite apolipoproteine (Apo).Rolul LPTransportul lipidelor exogene i endogeneParticip la pstrarea compoziiei lipidice a membranelorRegleaz procese metabolice celulareRolul Apo: componente amfipatice a LPofer situsuri de recunoatere pentru R de pe suprafaa celulelorsunt activatori sau inhibitori ai E ce particip la metabolismul lor

Structura LPmiez hidrofob - lipidele nepolare (TG i esterii Col) nveliul hidrofil - lipidele amfipatice (FL, Col) i Apo LP cuprind i cantiti mici de glucide (sub form de glicoproteine).

Metodele de separareLP plasmatice pot fi separate prin ultracentrifugare i prin electroforez.Prin centrifugare au fost obinute 4 fraciunichilomicroniiLP cu densitate foarte mic (VLDL, very low density lipoproteins)LP cu densitate mic (LDL, low density lipoproteins)LP cu densitate mare (HDL, high density lipoproteins)

prin electroforez: sunt separate 4 fraciuni:chilomicronii care nu migreazpre - - LP (corespund VLDL) - LP (corespund LDL) - LP (corespund HDL)

CMVLDLLDLHDLdensitatea g/sm3< 0,950,95-1,0061,019- 1,0631,12-1,21Diametrulnm>10025-7522-246-12% proteine1-27-1014-2545-55% lipide98-9990-9375-8645-55lipideleTg exogeneTg endogeneColFlApoB48; C, E, AB100; C, EB100AI; AII

ChilomicroniiSunt sintetizai n celulele mucoasei intestinale i ncorporeaz lipidele alimentare absorbite (Tg, Col). Sunt secretai n vasele limfatice care dreneaz intestinul i la nivelul canalului toracic trec n plasm. Particulile primare cuprind apo-B48 i apoA. n plasm CM primesc Apo C i E de la -LP CM sunt prezeni n plasm dup ngerarea grsimilor. Dup 6-7 ore de la ngestia de grsimi CM dispar din snge.

Catabolismul chilomicronilorare loc n dou etape. n prima etap a. sub aciunea lipoproteinlipazei (LPL, activat de apo C-II) Tg sunt hidrolizate n AG+glicerol. esuturile utilizeaz AG pentru oxidare (muchi scheletici, miocard), depozitare (esut adipos), secreie de grsimi (glanda mamar).

b. pe cnd Col, FL, Apo C sunt transferate pe HDL. CM devin resturi CM

A dou etap const n captarea resturilor de CM de ctre ficat, facilitat de apo E (interacioneaz cu E-receptorii din hepatocit). Pe aceast cale ajunge la ficat o parte din Col exogen i cel intestinal.

METABOLISMUL CHILOMICRONILOR

PatologiaDeficitul nscut de LPL- hiper-CM-emieMrirea c% CM, Tg, depunerea Tg n esuturi (xantoame)Anomalia sintezei de Apo B-48 imposibilitatea formrii CM i transportului lipidelor exogeneTg se acumuleaz n celulele intestinale; este perturbat absorbia lor; ele fiind eliminate prin masele fecale steatoreen snge: micorarea lipidelor totale; Tg; Col

Pre--LP (VLDL)sintetizate n ficat din lipidele endogene au un coninut ridicat de lipide (90-93%): 55-65% TG, 12-18% FL, Col esterificat 12-14% i Col liber 6-8%. cuprind apo B-100 , n plasm primesc apo C (apo CII) i apo E de la -LP.Funcia principal- transportul Tg sintetizate n ficat spre esuturile extrahepatice. VLDL sunt prezente n plasm dup ngerare de raii bogate n glucide

Catabolismul VLDLLa nivelul esuturilor extrahepatice sub aciunea LPL-azei Tg din VLDL se scindeaz n AG i glicerol. Odat cu scderea Tg are loc:pierderea de apo C-II care trece pe HDLmbogirea cu esteri de Col, furnizat de HDL - astefl VLDL sunt transformate n IDL.

50% sunt catabolizate n ficat prin interaciunea cu E-R, iar 50% sunt transformate n LDL.

particulele se mbogesc cu Col prin 2 moduri:sub aciunea acil-Col-ester-transferazei (Apo D) Col esterificat este transferat din HDL pe VLDLSub aciunea lecitin-Col-acil-transferazei (LCAT) ce catalizeaz reacia:Lecitin + Col ----2-lizolecitin + AcilcolesterolApo C-I (component al VLDL) activeaz aceast E.

PatologiaSteatoza (infiltraia gras a ficatului) acumularea grsimilor n ficatCauza: amplificarea sintezei Tg n ficat sau perturbarea cilor de sintez i transport (export) de VLDLAciune protectoare o au factorii lipotropi: Met; proteine bogate n Met; grsimile nesaturate; vitamina E ele favorizeaz exportul Tg hepatice

-LPse formeaz n plasm din VLDL dup ndeprtarea Tg (sub aciunea LPL, TGL) i mbogire cu Col.au un coninut lipidic de 75-86%, componenta major fiind Col: 35-40% - Col esterificat, 3-10% -Col liber; 20-25% - FL i 8-12% - Tg. Apo majoritar este B-100.sunt prezente n sngele recoltat dimineaa dup un post de 8-10 ore i cuprinde 70% din Col total plasmatic.au rol de a furniza Col diverselor esuturi periferice.

Catabolismul LDLn ficat, suprarenale, limfocite, celule musculare netede:LDL prin intermediul apo B-100 i apo E interacioneaz cu R fixate pe R, LDL sunt translocate n interiorul celulei i fuzioneaz cu lizozomii n lizozomi LDL sub aciunea E lizozomale sunt hidrolizate n: proteine, FL, Col esterificat, Tg. Col liber: este utilizat la construcia membranelor, sinteza de hormoni steroidici, acizi biliarisurplusul este esterificat i depozitat n celul. Esterificarea Col e catalizat de E - acil-CoA- Col-aciltransferaza (ACAT), rezultnd esteri ai Col cu acizii palmitic, palmitooleic, oleic.

Colesterolul liber: inhib HMG-CoA-reductaza, ca rezultat sinteza Col n esuturile extrahepatice este meninut la un nivel sczut;inhib sinteza R- B,E, astef determin micorarea numrului lor pe membran i diminuarea captrii LDLactiveaz E microzomial ACAT

n macrofage:Macrofagele ncorporeaz LDL care prezint alterri ale componentelor proteice sau lipidice. Receptorii care recunosc LDL modificate nu snt reglai prin feed-back negativ (cum se regleaz receptorul clasic LDL) i, ca urmare, prin ncrcarea macrofagelor n mod excesiv cu Col apar celulele spumoase. Modificrile biochimice ale LDL constau n acetilri, glicozilri ale apo (apo B-100, apo E) i /sau alterri oxidative ale acizilor grai nesatiurai.

PatologiaHiperlipoproteinemia de tip II deficien calitativ i cantitativ a R membranari pentru LDLIIa mrirea Col LDL xantomatozIIb mrirea Col LDL+VLDL (Tg)- obezitate (lipsesc xantomele)Risc de aterogenez nalt

-LP HDLconinut lipidic de 45-55%, predominnd FL 20-30%, Col 17-23% i Tg 3-6%.Componena proteic - apo A (AI, AII) dar conin cantiti mici de apo C, D, E. Nu cuprind apo B.HDL snt secretate i sintetizate de hepatocite i enterocite sub forma unor particule nscnde de form discoidal, alctuite dintr-un strat dublu lipidic (FL; Col) i apo A, apo E. Particulele nscnde din intestin nu conin apo E.

Stratul superficial al HDL este ocupat de Col preluat din esuturi i din alte LP plasmatice (CM, VLDL). prin schimburi cu celelalte LP plasmatice particulele nscnde se transform n HDL mature. Sub aciunea LCAT - Col este esterificat i migreaz n interiorul particulei ---- HDL sferic matur.

Catabolismul HDLHDL snt catabolizai la nivelul ficatului: Prin intermediul apo E particulele interacioneaz cu R de pe suprafaa hepatocitelor, sunt internalizai i componentele degradate. Rolul principal al HDL este transportul Col din celulele extrahepatice n ficat, sediul catabolismului Col (transformare n AB i excreie prin bil).

PatologiaHipolipoproteinemia familiar deficit de HDL Cauza: deficit al sintezei de apoA Caracteristic: micorarea HDL; Col HDL; FLSplenomegalie, hipotrofie amigdalian; anomalii neurologice

Biosinteza lipidelor

Obiectivele:Biosintaza acizilor grai:saturai cu numr par de atomi de carbon;nesaturai cu numr par de atomi de carbon;saturai cu numr impar de atomi de carbon. Enzimele, coenzimele, reglarea.Biosinteza TAG: substanele iniiale, enzimele i coenzimele, reglarea.Biosinteza fosfogliceridelor: substratele, reaciile pariale ale I i a II ci; Biosinteza sfingolipidelor: precursorii, reaciile principale, enzimele, reglarea.Metabolismul colesterolului. Biosinteza colesterolului substratele, etapele, reaciile pariale ale I etape (pn la acidul mevalonic), enzimele, coenzimele, reglarea. Cile de utilizare i eliminare ale colesterolului.

Sinteza AGSinteza AG i ncorporarea lor n Tg constituie mecanismul principal de stocare a excesului de glucide alimentare Gl nu se mai transform n glicogen dar n Tg

Biosinteza AG cuprinde mai multe procese:Sinteza de novo cu formarea acidului palmiticElongarea acidului palmiticIntroducerea de legturi duble n AG

Particularitile sintezei AGAre loc n citozolE acid gras sintaza e o E dimericFiecare monomer e constituit din 7 subuniti cu aciune catalitic i 1 domeniu reprezentat de proteina transportatoare a gruprilor acil -ACP, care leag covalent o molecul de 4- fosfopanteteinAcid gras sintaza cuprinde 2 grupe SH: SH furnizat de un rest de cisteinil: SH-Cis, ataat la cetoacilsintaz- SH - fosfopantoteina, ataat prin legtura fosfat-Ser: SH-Pant la ACPCa iniiator este acetil CoA (rezultat din glicoliz), pe cnd sursa major malonil CoA rolul reductor i revine NADPH+H

Lehn fig 21-5 modified

Sinteza de novo cu formarea acidului palmiticEtapele: transferul lui Acetil CoA din mitocondrii n citozolSinteza de malonil CoASinteza acidului palmitic

Biosinteza acizilor grai (2)Furnizarea substratuluiSursele de acetil-CoA: 1. oxidarea glucidelor;2. oxidarea aminoacizilor;3. oxidarea glicerolului;4. etc. Transferul din matricea mitocondrial n citoplasm sistemul naveta citrat

Transferul lui Acetil CoA din mitocondrii n citozol

Sinteza de malonil CoAacetil-CoA + HCO3- + ATP ADP + Pi + malonil-CoA E- acetil CoACarboxilazaCo-biotinaA-citrat, insulinaI- palmitoil CoAglucagonul

Sinteza acidului palmitic

Sinteza acidului palmiticCiclu de reacii este reluat: butiril-ACP se condenseaz cu malonil-ACP- formnd n final C6-acil ACP.Catena AG crete pn la formarea palmitoil-S-ACP

Reacia sumar: Acetil-ACP+7 malonil-CoA +14 NADPH+H Palmitat +7CO2+14NADP + + 8HSCoA+6H2Odeoarece malonil CoA se sintetizeaz din acetil CoA:8 acetil-CoA + 14 NADPH +H + + 7 ATP palmitat+ 14 NADP+ + 8HSCoA + 7 ADP + 7 Pi+6H2O

Biosinteza acizilor grai saturai cu numr impar de atomi de carbon

Se sintetizeaz la fel ca i cei saturai cu numr par de atomi de carbon, dar sinteza este iniiat nu de acetil-CoA (C2) ci de propionil-CoA (C3)

Elongarea AGLocalizat: reticulul endoplasmatic i mitocondrii (acetil CoA, NADH2)AG este activat La acidul preexistent (palmitil CoA) se ataeaz malonil CoA

Biosinteza AG nesaturaiPot fi sintetizai AC mononesaturai. Desaturarea, catalizat de oxidaze, n prezena lui NADPH2 i oxigen. Electronii provenii de la NADPH sunt cedai cit b5 i preluai n final de oxigen. introduce gruparea hidroxil, urmat de dehidratare

Biosinteza acizilor grai

Biosinteza acidului oleic

Organismul uman posed carbon -9,6,5,4 desaturaze, dar nu are capacitatea de a introduce legturi cis de la C 19 pn la captul al catenei --- Acidul linoleic i linolenic sunt eseniali n alimentaie Acidul linoleic se transform n acidul arahidonic conform reaciilor

Sinteza TAG2 ci:calea monoacilglicerolului: are loc n peretele intestinal (enterocite) din produi absorbii (resinteza lipidelor).calea glicerolfosfatului: n toate esuturile (activ: esutul adipos i ficat)

AG sunt incorporai n TAG sub form activ de acilCoA:R-COOH + ATP + HS-CoA +H2O R-CO~SCoA + AMP + PP E- acil Co A sintetaza

1. calea monoacilglicerolului

TG mpreun cu FL, Col, proteine sunt incorparate n CM i secretai mai departe n vasele limfatice.

calea glicerolfosfatului

originea glicerol fosfatului n ficat, rinichi:n esut adipos

Sinteza glicerofosfolipidelor2 c de sintez:Sinteza de novo - utilizeaz ca intermediar comun acidul fosfatidicCalea de rezerv o sintez din produse formateParticularitatea biosintezei FL este participarea precursorilor n forme active de derivai ai citidin fosfatului (CDP) ca CDP-colina, CDP-etanolamina, CDP-diglicerid.

Sinteza de novo

2. sinteza din produse formate

Sinteza sfingolipidelorSe formeaz din palmitoil CoA i SerSfingozina liber se formeaz din ceramid Sinteza are loc pe suprafaa citozolic a membranelor reticulului endoplasmatic

Sinteza glicolipidelorLa sintez particip:UDP-Gl; UDP-Gal; UDP-N-acetil galactozaminCeramid +UDP-Gal (UDP-Gl)----Calactocerebrozid (Glucocerebrozid)Galactocerebrozid +PAPS-----SulfatidaCeramid +(UDP-monozaharide)n-----GlobozidGlobozid +CMP_NANA-----Gangliozid +CMP

Figure 25-87 The biosynthesis of sulfatides.The biosynthesis of sulfatides involves PAPS

NANA is synthesized from N-acetyl-mannosamine-6-P and PEPExamples of ganglioside structure

Sinteza ColesteroluluiSe sintetizeaz din Acetil-CoANecesit 18 moli de Acetil-CoA, 16 NADPH+H i 18 de ATPPrincipalul organ de metabolizare este ficatul, dar are loc i n intestin, suprarenale, tegumenteAre loc n 3 etape:Sinteza acidului mevalonicmevalonatul prin mai multe reacii - 3-izopentenil pirofosfat. 6 molecule de 3-izopentenil pirofosfat scualenScualenul se supune ciclizrii lanosterol -- Col

ReglareaReacia limit a biosintezei e formarea acidului mevalonic, catalizat de o enzim compus reglatoare hidroximetil-glutaril-CoA reductaza HMG-CoA reductaza localizat la nivelul REStructura: 887 AA cu 2 domenii structurale: unul hidrofob (membranar) i altul citoplasmatic (posed activitate catalitic).

Reglarea biosintezei colesterolului

la nivelul sintezei (v de transcriere a genelor)- expresia genei HMG-reductazei este controlat de SREBP(protein care leag elementul reglator al sterolilor), protein integral a membranei RE.Ea este asociat cu proteina care activeaz clivarea ei SCAP. Cnd nivelul sterolilor scad complexul SREBP-SCAP prsete RE i la nivelul aparatului Golgi, proteazele acioneaz asupra SREBP i formeaz un fragment solubil care ptrunde n nucleu i funcioneaz ca factor de transcripie ---- se intensific sinteza HMG-reductazei.Cnd sterolii sunt n c% mari --- are loc reinerea complexului SCAP-SREPB n RE i nu are loc activarea SREBP --- inhibarea sintezei de Col.

2. la nivelul modificrii v de degradare3. prin cantitatea Col celular (represor al sintezei E dar crete v de degradare). Enzima este inhibat de mevalonat i de colesterol4. Reglare covalent- forma activ este forma defosforilat5. Reglarea hormonal - insulina i hormonii tiroidieni activez HMG-CoA reductaza, iar glucagonul are efect opus.

Coninutul Col depinde de regimul alimentar. Acest colesterol alimentar frneaz sinteza reductazei n ficat Inhibarea prin medicamente: statinele inhibitori reversibili, competitivi ai HMG reductazei.

Oxidarea AGOxidarea gliceroluluiSinteza corpilor cetonici

ObiectiveleOxidarea acizilor grai: a) saturai cu numr par de atomi de carbon; b) nesaturai cu numr par de atomi de carbon; c) saturai cu numr impar de atomi de carbon; d) n peroxizomi. Reaciile pariale, enzimele, coenzimele, reglarea, randamentul energetic.Catabolismul triacilglicerolilor reaciile pariale, enzimele, reglarea.Oxidarea glicerolului reaciile pariale, enzimele, coenzimale, reglarea, randamentul energetic al oxidrii anaerobe i aerobe.Oxidarea fosfo-, sfingo- i glicolipidelor.Metabolismul corpilor cetonici. Cile biosintezei i utilizrii lor reaciile pariale, enzimele, coenzimele, reglarea. Rolul biologic al corpilor cetonici.

Metabolismul TGAre loc preponderent n ficat, esut adipos i intestinn plasm - 2 fluxuri de TG:CM transport TG exogene de la intestin la esuturiVLDL transport TG endogene - de la ficat spre esuturi Ele sunt hidrolizate de lipoproteinlipaz n AG i glicerol

Soarta AG i glicerolului:AG sunt transportai spre esuturi de albumina seric, unde:se supun oxidrii - acetil-CoA (pentru a obine ATP sau poate fi utilizat la sinteza Col, corpilor cetonici).se activeaz i particip la sinteza TG, depozitate n esutul adiposdifuzeaz n plasm i circul sub form de AG liberi (sunt captai de esuturile periferice: muchii scheletici, miocard, rinichi, ficat)Eritrocitele i creierul nu pot utiliza AG ca surs de energieGlicerolul:Sinteza de TG i FLSinteza glucozei - gluconeogenezOxideaz pn la CO2 i H2O

Mobilizarea TG din esutul adipos are loc n etape, pn la glicerol i AG, sub aciunea lipazei hormon sensibil (mono-; di- , triacilglicerollipaza)

TrigliceridlipazaEnzima cheie a lipolizei - trigliceridlipaza adipocitar, cunoscut ca lipaza hormonsensibil.Enzima este convertibil prin fosforilare defosforilare. Forma fosforilat este activ. A: catecolaminele (adrenalina, noradrenalina), glucagonul, ACTH, TSH. I: insulina, prostaglandina E, acidul nicotinic, AG liberi.

Oxidarea glicerolului n ficatE1 glicerolkinaza E2 glicerolfosfatDH

Oxidarea AG saturai cu numr par de atomi de carbon oxidarea AG (degradarea, scindarea, catabolizarea oxidativ a AG, spirala lui Lynen) moleculele de AG sufer un atac oxidativ n poziia , urmat de desprinderea unui fragment cu 2C (Acetil Co A)Procesul e activ n muchi, miocard, ficat, rinichi, testicul, splin, creier, plmni i esutul adipos.Excepie:creierul i eritrocitele (esuturi glucozo dependente)

3 etape:Activarea AG (citoplasm) Transferul lui Acil CoA n mitocondriib oxidarea propriu zis (mitocondrii)

Activarea AG:

R-COOH + ATP R-COO-AMP + PPi aciladenilatPPi 2 PiR-COO-AMP + HS-CoA R-CO~SCoA + AMP acil-CoASumar: R-COOH + ATP + HS-CoA R-CO~SCoA + AMP + PPi H2O 2 PiE- acil Co A sintetazaActivatori: K; Mg Inhibitori: Na ; Li

Transferul lui Acil CoA n mitocondriiAcil CoA nu poate penetra membrana intern a MCEste transportat cu ajutorul carnitinei (-hidroxi--trimetilaminobutirat- vitamina Bt), ce se formeaz din Lyz i Met activ cu participarea vitaminei C, B6, NAD

Transferul lui Acil CoA n mitocondrii

Carnitine Acyl Transferase I and IILehn fig 17-6

ReglareaMalonil CoA nhib ACT I---deci palmitatul format n citozol nu poate fi transferat n MC i degradat.Creterea raportului acetil CoA/CoA duce la inhibarea reaciei de activare a AG

Deficiena de carnitin1. congenitale a.deficit de ACT I (afecteaz ficatul hipoglicemie, com i exitus (perioade de post).b. deficitul de ACT II afecteaz muchiul cardiac i scheletic cardiomiopatie, slbiciune muscular (efort fizic) 2. dobndite: boli hepatice, persoanele supuse hemodializei, malnutriie, diet strict vegetarian.

b oxidarea propriu zis

Localizat n MC (matrixul MC)repetarea a 4 reacii:Dehidrogenarea lui acil Co A (FAD)hidratarea doua dehidrogenare (NAD)reacie tiolazicn rezultat - se formeaz acetil CoA i acil CoA cu doi atomi de carbon mai puin

Bilanul energeticStoichiometria unui ciclu de oxidare:CH3- (CH2)n-CH2 CH2-COSCoA +FAD+H2O+NAD+HSCoA Acil CoA (Cn-2) +FADH2+NADH+H+ Acetil CoAStoichiometria oxidrii a. palmitic (C16): n/2 -1 numrul de cicluri pn la oxidarea complet n numrul atomilor de C

Stoichiometria oxidrii a. palmitic16/2 -1 = 7 cicluri 7FADH2-------- 7 X 2=14ATP7NADH+H ----- 7X3=21 ATP8 CH3COSCoA--- 8X12= 96 ATPSumar: 131 mol de ATPDeoarece 2 legturi macroergice sunt irosite la activarea acidului beneficiul net este de 129

Oxidarea AG nesaturai-oxidarea AG nesaturai se desfoar normal pn n vecintatea legturii duble (cis configuraie)

Dup trei cicluri normale de -oxidare se ajunge la un cis 3 enoil CoA.

Sub aciunea izomerazei legtura dubl din cis 3 trece n trans- 2 se formeaz trans 2 enoil CoA, intermediar normal al -oxidrii.

Exemplu: oxidarea acidului oleic (C18:19)CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH

Pentru AG polienici e necesar i o alt enzim epimeraza, care modific configuraia grupei OH la C3. Aceast E e rezultat din hidratarea legturii duble D-izomer-3 hidroxiacil CoA, ce nu poate fi substrat al enzimei de tipul L

Oxidarea AG cu numr impar de atomi de CSe oxideaz n acelai mod ca AG saturai, dar n ultima etap se formeaz o molecul de propionil CoA (C3) i una de Acetil CoA.

Oxidarea AG cu numr impar de atomi de CE- propionil CoA carboxilazaCo- vitamina H (biotina)E- Metilmalonil-mutazaCo- vitamina B12Lipsa acestei E acidemie metilmalonic (n snge i urin apare acidul metilmalonic, micornd pH sngelui (administrat vitamina B12)

Oxidarea AG n peroxisomiCaracteristic AG C20-C26 ----pn la C8Difer de oxidarea mitocondrial prin reacia de oxidare a acil-CoA la enoil-CoA (E- oxidaz)R-(CH2)n-COSCoA+O2 R-(CH2)-CH=CH-COSCoA + H2O2 2H2O2 2H2O+O2

Numrul peroxisomilor crete n diabet, inaniie, la administrarea unor medicamente (aspirina, preparate hipolemiante)Absena peroxisomilor- sindromul Zellweger: creterea AG cu catena lung i deces n primele luni de via

Catabolismul fosfogliceridelor

Catabolismul sfingomielinelorSfingomielinaza: singozin+AG+fosforilcolinCeramidaza degradeaz legtura N acilic

Cile de transformare ale colesterolului1. n tegumente ---colecalciferol2. n suprarenale- sinteza corticosteroizilor3.n glande sexuale- sinteza hormonilor sexuali4. n ficat sinteza AB primari5. n ficat i intestin LP plasmatice

Catabolismul i eliminarea Col1. Calea biliar:Col biliar---intestin --reducere la coprostanol sau colestanol---fecaleAB neabsorbii (0,25g/zi)----fecale2. Celule epiteliale descuamate----fecale3.Secreia sebacee la nivelul tegumentelor4.Eliminare urinar a metaboliilor hormonilor steroizi i a vitaminelor D

Sinteza corpilor cetonici(cetogeneza)Principala cale de metabolizare a acetil CoA includerea n ciclul Krebs (n condiiile n care scindarea lipidelor i a glucidelor este echilibrat) - lipidele ard n flacra glucidelorn lipsa glucidelor; inaniie, diabet - OA se utilizeaz pentru generarea Gl.n lipsa OA, Acetil Co A recurge la formarea corpilor cetonici: acetoacetatul, -hidroxibutiratul i acetonaSinteza lor are loc n ficat (MC), dar se utilizeaz de esuturile perifericeAu rol energetic (muchiul cardiac, stratul cortical al rinichilor)

cetogeneza

Utilizarea corpilor cetoniciCalea tiokinazic: - Acetoacetatul 2 mol de acetil CoA, utilizate ulterior n ciclul Krebs (23 ATP)

A doua cale de activare a acetoacetatului:Calea tioforazic:Reacie de schimb cu succinil CoA

Acetona: pn la propandiol (CH3-CHOH-CH2OH) , scindat la fragmente acetil i formilTransformat n piruvat (prin hidroxilare dubl)

Cetonemie, cetonurieCetonemie- mrirea c% de corpi cetonici n sngeCetonurie apariia CC n urinDiete bogate n lipide, srace n glucide; inaniie, diabet, dereglri gastrointestinale la copii sau gravide; glucozurie renalEliminarea hidroxibutiratului i acetoacetatului din organism (fiind anioni la excreie) conduce la pierderea de cationi Na - rezult cetoacidozaPierderea H2O deshidratarea organismului

REGLAREA I PATOLOGIA METABOLISMULUI LIPIDIC

ObiectiveleMetabolismul eicosanoizilor. Cile ciclooxigenazic i lipooxigenazic ale biosintezei lor. Inactivarea.Metabolismul vitaminelor liposolubile: sursele alimentare, necesitile diurne, transformrileReglarea metabolismului lipidelor la nivelul celulei.Reglarea neurohormonal a metabolismului lipidelor. Rolul lipotropinelor, ACTH, hormonilor tiroizi, insulinei, glucagonului, glucocorticoizilor i catecolaminelor.Relaiile reciproce dintre metabolismul energetic, glucidic i lipidic.Dereglrile digestiei i absorbiei lipidelor. Steatoreea pancreatic, hepatic i intestinal.Dislipidemiile:a) hipolipoproteinemiile familiale afeciunea Tangier, - i -lipoproteinemia familial; b) hiperlipoproteinemiile primare i familiale; c) hiperlipoproteinemiile secundare (dobndite) n diabet zaharat, alcoolism, afeciuni ale glandelor endocrine. Cauze, mecanismele dereglrii metabolismului lipidelor, manifestrile biochimice.6. Lipidozele tiszlare: a) ereditare Neimann-Pick, Tay-Sachs, Krabbe, Gaucher, Farber, leucodistrofia metacromatic, gangliozidoza GM1; b) dobndite obezitate, ateroscleroz, alcoolism. Cauze, mecanismele dereglrii metabolismului lipidelor, manifestrile biochimice.7. A-, hipo- i hipervitaminozele A, D, E, K cauze, manifestri metabolice.8. Rolul eicosanoizilor n procesele inflamatorii, reaciile alergice, dereglrile fluiditii sanguine.

Reglarea metabolismului lipidicSe efectuiaz n mai multe aspecte:Factorii Enzimatici: a. Modificarea activitii E incluse n sinteza lipidelor b.Modificarea V sintezei i degradrii EFactorii de mediu: stresul emoional negativ, inaniia, hipotermia, efortul muscular cauzeaz pierderea din greutate a organismului.

Factorii hormonali: Catecolaminele, Glucagonul, Cortizolul stimuleaz lipoliza prin mesagerul secund, activeaz lipaza hormono-dependent. hormonul de cretere la fel, dar cu o faz mai tardiv (stimuleaz sinteza adenilat ciclazei de novo). Insulina posed efect contrar, activeaz fosfodiesteraza inhib lipoliza i stimuleaz lipogeneza.

EicosanoiziiSunt substane biologic active de natur lipidic, derivate din AG polinesaturai (a.arahidonic sau prostanoic) i ndeplinesc n organism roluri multiple.Deosebim:Prostaglandinele (clasice- PG i endoperoxizii prostaglandinici (PGG2 i PGH2)Prostaciclina (PGI2)Tromboxanii (TX)Leucotrienele (LT)

Structura chimicReprezint AG nesaturai cu 20 CSunt derivai ai acidului prostanoicExistena unui ciclu pentanic format ntre C8-C12PG se deosebesc ntre ele prin:1. natura substituienilor din nucleul pentanic (PGA-PGI)2. Catenele laterale pot conine un numr diferit de legturi duble (PG1, PG2, PG3)

Arachidonic acid


_979414778.cdx

PGE2

Arachidonic acid


_979414778.cdx

TX conin n structura lor ciclul piranic (TXA2 i TXB2)TXA2 este sintetizat din PGH2 de ctre sintaza tromboxanic microzomal.

Structura chimicLT (LTA-LTE) cuprind n structura lor mai multe legturi duble, trei fiind conjugate. Cele mai active la om sunt LTA4.

Biosinteza eicosanoizilorAre loc la nivelul tuturor esuturilorDup sintez nu se depoziteaz dar acioneaz imediatAre loc n 2 etape:Sinteza acidului arahidonic (comun)Sinteza PG, TH, LT

Sinteza acidului arahidonicDerivat al acidului linoleicEste prezent la nivelul membranelor celulareSe elibereaz prin activarea fosfolipazei A2

Sinteza PG, TX i LT2 ci:Calea ciclooxigenazei conduce la sinteza PG, TX Calea lipooxigenazei la sinteza LT

Ciclooxigenaza este o hemoprotein, cu o activitate dubl:a. dioxigenazic (ncorporeaz O2 n substrat)b. peroxidazic (descompune peroxidul).


arachidonic acid

PGG2

PGH2

Cyclooxygenase

Peroxidase

_1009999110.cdx

_1009999690.cdx

Inhibitorii sintezei:Corticosteroizii inhib fosfolipaza A2Aspirina (medicamente antiinflamatoare nesteroide) - inhib ireversibil COX (prin acetilarea grupelor hidroxil a resturilor de Ser localizate le situsul activ al enzimelor).Derivaii imidazolului inhib tromboxan sintaza.

Catabolismul PGVia biologic scurt: TXA2 are T1/2= 30 minute, i sufer o hidroliz rapid, nonenzimatic la inactivul TXB2. Prostaciclina (PGI2) - T - 3 minute la 37 C i pH 7,5 i este convertit printr-o hidroliz nonenzimatic la forma inactiv. PG clasice sunt eliminate la nivelul plmnuluiPrincipalii derivai sunt 15-ceto- iar ai prostaciclinelor 6 ceto-, care se elimin cu urina.

Proprietile biologice ale prostanoidelorO serie de efecte ale prostanoidelor sunt mediate prin intermedizul adenilat-ciclazelor sau prin mobilizarea Ca2+ intracelular.PG crete AMPc n adenohipofiz, plachetele pulmonare i tiroid, ns descrete n esutul adipos.Tromboxanii blocheaz producerea de AMPc de ctre PG i mobilizeaz Ca2+ intracelular.

Aciunile biologiceDifer nu numai de natura chimic (PG, LT, TX) dar i de cea a tipului celularLa nivelul TGI: PGF2 aciune contractil asupra musculaturii netede longitudinal i circular; PGE2 relaxeaz musculatura circular, aciune inhibitorie asupra secreiei de suc gastric i absorbiei intestinale.

Aciunile biologiceSistemul respirator: PGE i PGF fiind implicate n stri patologice ca edem pulmonar, embolie, astm.PGF2 aciune contractil asupra traheei, bronhiilorPGE2- bronhodilatatoareSNC: reglarea transmisiei sinaptice. PGE2- scade c% de GMPc efecte tranchilizante, anticonvulsivePGF2 crete c% GMPc efecte contrare

Aciunile biologiceSistemul de reproducere: la brbai influeneaz spermatogeneza; la femei controleaz ciclul ovarian. PGF2 - aciune contractil asupra musculaturii netede a uterului.Sistem circulator: Prostaciclina i TX controleaz tonusul vaselor sanguine i agregarea plachetar.TXA2 aciune contractil crete TA. La nivelul plachetelor stimuleaz agregarea i formarea de trombProstaciclina aciuni opuse (relaxeaz musculatura vaselor; efect antitrombic)

Aciunile biologiceLT (LTB4) acioneaz ca ageni chemotactici i chemocinetici, determinnd acumularea de neutrofile n focarul inflamator. La nivelul plmnului efecte contractile asupra musculaturii netede.LTC4 - responsabil de producerea ocului anafilactic.


Catalyzed by 5-Lipoxygenase:

5-HPETE

arachidonate

leukotriene-A4

_1033285511.cdx

_1033285979.cdx

_1033286167.cdx

_1033284827.cdx

Vitaminelesunt substane biologic active necesare pentru creterea, dezvoltarea i supravieuirea organismului. nu se sintetizeaz n organismul uman (prezena lor n alimente este obligatorie). nu servesc n calitate de surs energetic, dar ndeplinesc funcii coenzimatice.

avitaminoze i hipovitaminozeavitaminoze - lipsa vitaminelor n alimente hipovitaminoze - insuficiena vitaminelor n alimenteAmbele apar i se dezvolt n stri patologice specifice Cauzele apariiei lor:pot fi exogene (atunci cnd vitamina respectiv lipsete sau se conine n produsele alimentare insuficient) endogene (dereglri n absorbie, transport, antivitamine etc.)

Provitamine- predecesorii vitaminelor, care n organism se transform n vitaminele respective (de ex. n morcovi, caise se conine -carotena, care n ficat se va transform n vitamina A).

Antivitaminele substane (inclusiv i unele medicamente) ce se aseamn mult ca structur cu unele vitamine. La majorarea c% lor - n mod competitiv ele se vor uni cu E n locul vitaminelor --- se formeaz complexul apoenzim-antivitamin lipsit de activitate --- se deregleaz reaciile metabolice catalizate de aceste enzime.

Preparatele sulfanilamidice prezint antivitamine pentru microorganisme deoarece ele mult se aseamn dup structur cu acidul p-aminobenzoic, factorul de cretere a bacteriilor. La majorarea concentraiei n organism a acestor medicamente, ele se vor include n sistemele enzimatice ale bacteriilor i bacteriile vor pierde capacitatea de a se nmuli (efect bacteriostatic).

Vitamina Avitamina creterii, retinol, antixeroftalmicLa baza structurii acestei vitamine se afl ciclul -ionon legat cu o catena laterala care contine doua resturi de izopren cu patru legaturi conjugate. Legaturile duble pot fi oxidate incet in prezenta aerului sau luminii.

MetabolismDigestia are loc n intestinAbsorbia n regiunea superioar a intestinuluiRetinolul absorbit unete AG saturai i este ncorporat n CM snge - ficat

Rolul vitaminei ARetinol aciune hormonal decesiv pentru funcia de reproducereRetinal component al pigmentului vizual rodopsina (din bastonaele retinei)A. retinoic rol in dezvoltarea embrionar deoarece determin multiplicarea genei hormonului de cretere; particip la sinteza glicoproteinelor

Rodopsina este constituit dintr-o protein simpl opsina -11-cis-retinalAbsorbia cuantelor de lumin de ctre rodopsin conduce la descompunerea rodopsinei n opsin i retinal cu structura transEl va trece n 11-cis retinal prin absorbie de fotoni care refac napoi rodopsina (E- retinal-izomeraza)

Alte efecte:La oxidarea AGBiosinteza gliceridelor, fosfolipidelor, Col, h. steroiziCrete asimilarea purinelor i sinteza ANSunt reglatori ai permeabilitii membranelorAfecteaz expresia genetic implicat att n proliferarea ct i diferenierea celulelor normale sau maligne

Vitamina ASe conine n produse de origine animal (unt, ficat etc.). Unele produse de origine vegetal (morcov, caise etc) conin carotina (provitamina), care n ficat sub influena anumitor enzime este convertit n vitamina A.

Carena Vitaminei Ase caracterizeaz prin:La nivelul ochilor: xeroftalmia (uscarea corneei); n cazuri grave keratomalaia (degradarea globului ocular); hemeralopia (orbul ginei).La nivelul pielei i mucoaselor: hiperkeratoza, descuamaie, ulcerri, inflamaii.

Vitamina D (antirahitic)Se cunosc mai multe forme:D2 ergocalciferol (ergosterol)D3 colecalciferolStructura chimic: derivai ai ciclului steran:

Metabolism:n intestin se supune aciunii emulsionante a bilei, apoi este absorbit la nivelul intestinului subire n snge (se leag de o protein) D2 i D3 - transportate la ficat.Prin snge n ficat ajunge i vit D3 format din 7- dehidrocolesterol n piele, sub aciunea razelor ultraviolete din lumina solar.

Vitamina D (antirahitic)n ficat vit D3 sufer o hidroxilare 25- hidroxicolecalciferol (E- colecalciferol-hidroxilaz) - forma cea mai abundent de vit D n circulaia sanguin i ficat.n rinichi 25- hidroxicolecalciferol sufer o nou hidroxilare 1,25-dihidroxicolecalciferol (E- 1-hidroxilaz) transportat la esuturile int: intestin i oase. Are rol important n meninerea nivelului Ca seric. Reglarea PTH i nivelul de Ca n snge.

Efectele vitaminei DLa nivel de intestin: mresc absorbia Ca i fosfatului (stimuleaz sinteza unei proteine ce faciliteaz transportul Ca prin mucoasa intestinal)La nivelul tubilor renali: favorizeaz reabsorbia fosfailor (contracarnd eliminarea lor stimulat de PTH)La nivelul osului: intervine n mineralizarea oaselor prin mrirea formrii de hidroxiapatit.

Vitamina D (antirahitic)

Carena acestei vitamine are ca consecin apariia i dezvoltarea rahitismului la copii din cauza dereglrii metabolismului calciului i fosforului mineralizarea ntrziat a oaselor. este afectat scheletul: oasele sunt mai moi, picioarele se deformeaz sub greutatea corpului; fontanelele se nchid cu ntrziere, se reine dezvoltarea dinilor; tonusul muscular este redus etc. n snge scade coninutul calciului i fosfatului.

Vitamina E (-tocoferol, antisteril)

Structura chimic: are la baz tocolul (5,7,8-trimetiltocol)

MetabolismAbsorbit la nivelul intestinului subire - snge-ficat i alte organeSe excret prin bil i intestin (n prealabil se supine unei oxidri i se conjug cu a glucuronic)

Rolul vitaminei EAsupra organelor de reproducere: - mrete fertilitatea la femei i ajut la restaurarea activitii sexuale la brbaiEste antioxidant puternic - protejeaz oxidarea AG nesaturai n MB intervine n metabolismul seleniului (care ntr n componena glutation peroxidazei ce asigur protecia membranelor fa de aciunea radicalilor peroxizi).Sunt implicate n sistemul E respiratorii, favoriznd cuplarea fosforilrii oxidative

Deficiena Vitaminei E are ca urmare afectarea aparatului reproductiv: stagnarea embriogenezei, modificri degenerative a organelor reproductive ce duc la sterilitate. distrofie muscular, infiltrare adipoas a ficatului, Distrugerea globulelor roii Reducerea stabilitii membranelor i srcirea n colagen a esutului conjuctivAteroscleroz, cancer.

Se conine n uleiuri vegetale (porumb, floarea soarelui etc.) carne, unt, glbenu de ou, varz, cereale.Necesarul:Zilnic: 7mg la adult i 2-3 mg la copii

Vitamina K (antihemoragic).

K1- fitochinona (izolat din vegetale)K2- fariochinona (izolat din esuturile animale)menachinona este prezenta in animale (sintetizata de bacteriile din flora intestinala). La baza structurii: nucleul p-naftochinonei

RolulParticip la coagularea sngelui este direct implicat n biosinteza factorilor II, VII, IX, X.Vitamina K ajut la modificarea restului de Clu n -carboxiglutamic (se adaug o grup carboxil ce poate fixa Ca)Intervine i n procesele de fosforilare


Carena acestei vitamine are ca consecin apariia hemoragiilor n diferite organe i esuturi din cauza dereglrii procesului de coagulare a sngelui. La om hipovitaminoza n condiii obinuite se ntlnete relativ rar deoarece aceast vitamin se sintetizeaz de microflora intestinal. Hemoragiile pot aprea cnd bolnavul utilizeaz cantiti considerabile de antibiotici per os, care vor distruge microflora (disbacterioz) intestinal, sau cnd este dereglat mecanismul de absorbie a lipidelor.


Antivitaminele acestei vitamine, de ex. dicumarolul sunt utilizate n clinic ca anticoagulanti. La baza structurii acestei vitamine este ciclul 1,4-naftochinon. Exist analogi sintetici hidrosolubili a acestei vitamine, de ex. vicasolul.

substane lipotrofe

Ficatul este un organ specific de sintez a fosfolipidelor plasmei.n lipsa colinei sau a grupelor CH3, necesare pentru sinteza lor, se diminueaz viteza de sintez a fosfolipidelor i, respectiv, viteza cu care AG sunt eliminai din ficat. n consecin, are loc depozitarea lipidelor n ficat.Orice substan donatoare de CH3 pentru sinteza colinei este denumit lipotrop.

Dislipoproteidemie sau dislipidemiemodificarea c% lipidelor totale plasmatice, a uneia dintre fraciuni sau modificarea raportului diverselor componente. Se clasific:Hiperlipiproteidemii (primare i secundare)Hipolipoproteidemii primare (ereditare, familiale)

Hiperlipidemiile primare sunt de natur genetic, Hiperlipidemiile secundare sunt determinate de diferite afeciuni renale, diabet, hipotireoz, intoxicaii de alcool.

HLP primaredup Fredrickson, n funcie de aspectul fenotipic , HLP primare au fost clasificate n ase tipuri, I-VI, tipul II avnd dou variante IIa i IIb

TipulVrstaAspecte biochimiceClinicIIIadultIDLhiperTg hiperColXantoame eruptive ateroscleroza acceleratIVadultVLDL hiperTgObezitate, hepatospleno-megalie, hiperuricemie, ateroscleroz prematurVadolescenCM VLDL hiperTghiperColXantoameateroscleroz prematurVIHDL ; diminuarea Col VLDL i LDL.creterea uoar a longevitii i protecie anti ATS

Hiperlipidemiile secundareDiabetul zaharat:Lipsa de insulin: lipoliza activat, lipogeneza inhibatse manifest prin diminuarea lipoproteinlipazei celulare, iar nivelul mare de AG amplific producerea de pre--LP. apariia hiperlipidemiei (II , IV)

Hiperlipidemia alcoolic:se observ o lipidemie alimentar o dat cu consumul de alcool; e nsoit i de o secreie intens a pre--LP, de o hiperchilomicronemie - Tgun clirens lent al ambelor particuleSteatoza hepatic

Alcoolul amplific sinteza i secreia pre--lipoproteinelor determinate de valorile majorate ale NADH+H (formate la metabolizarea alcoolului sub aciunea alcool DH). NADH +H inhib oxidarea AG i mrete sinteza TAG i a pre--lipoproteinelor (VLDL). Alcoolul favorizez inducia enzimelor microzomale n ficat.

Obezitatea Excesul de aport caloric, raportat la cheltuielile energetice ale organismului conduce la activarea marcat a lipogenezei i dezvoltarea excesiv a esutului adiposIMC=greutatea (kg)/ nlime (m) =20-25 Obezitatea abdominal depunerea esutului adipos n jurul organelor din cavitatea peritoneal. Lipoliz excesiv creterea AGL. Este asociat cu IR, modificri lipidice (hiperTg, VLDL; HDL); infiltraia gras a ficatului, DZ tip 2. Markerul ei : T/.

AterosclerozaSe caracterizeaz prin depunerea Col n intima vaselor sub form de plci aterosclerotice, ceea ce duce la ngustarea lumenului capilarelor i mpedic fluxul circulator normal. Se reduce elasticitatea pereilor arteriali favorizeaz BIC i a accidentelor vasculare cerebrale.Factorii favorizani: supraalimentaia, sedentarismul, stresul, obezitatea, fumatul ce determin:Scderea nr de receptori pentru LDL ( Col total n plasm i creterea Col din LDL) HDLIDL, LDLTg

AterosclerozaPatogenie:leziunea pereilor endotelialiInfiltrarea LDL oxidateProliferarea celulelor spumoaseFormarea unor depozite lipidice la nivelul pereilor arteriali formate din: cristale de Col i esteri ai Col; celule spumoase; celule necrotizate.Alte modificri: proliferarea fibrelor musculare netede, infiltrarea macrofagelor i a limfocitelor, eliberarea local de citokine; agregarea trombocitelor i extinderea leziunilor endoteliale iniiale.

blood vessel lumen

smooth muscle cells

endothelial cells

elastic

lamina

blood vessel lumen

smooth muscle cells

endothelial

cells

(

(

foam cell

LDL

( ( (

( ( (

(

( (

Hipolipoproteidemiile primare (ereditare, familiale)sunt datorate genelor care controleaz sinteza, transportul sau utilizarea LP. afeciunea Tangier, A beta-lipoproteinemia familial;

Patologia lipidelor afeciunea Tangier - cauzat de insuficiena sau lipsa total de -LP (HDL), datorate deficitului sintezei de apo A acumularea n esuturi a esterilor colesterolului. Splenomegalie, anomalii neurologice, hipertrofie amigdalianAfeciunea este incurabil.

A beta-lipoproteinemia familial determinat de o sintez defectuoas a apo-B i apo-C (din CM i VLDL)Reducerea Tg, Col, FL; sunt absente LDL, VLDL, CMApare malabsorbia lipidelor

Lipidoze tisulareBoli ereditare, caracterizate prin acumularea de sfingolipide n creier i esuturi, datorate deficienei enzimelor implicate n catabolizarea lor (scindarea are loc n lisosomi)

Lipidoze tisulare1. Neimann-Pick - deficiena de sfingomielinazsfingomielina SM- se acumuleaz n ficat, splin, creierHepato- i splenomegalie, tulburri digestive, ntrziere psihomotorie, convulsiiDecedeaz n vrsta fraged

Lipidoze tisulare2. afeciunea Tay-Sachs lipsa -N-acetilhexozaminidazei (hidrolaz ce scindeaz N acetil-galactozamina din GM2)Acumularea de GM2 - tumefierea celulelor ganglionare ale scoarei creierului crete n volumpe retina ochiului apar pete de culoare roie-viinie gangliozid GM2

Lipidoze tisulare3. Boala Krabbe deficit de galactocerebrozidazDemielinizri la nivelul creieruluiParalizie, convulsii, cecitate, surditate, deces n vrsta fraged

Lipidoze tisulare4. boala Gaucher deficit de hidrolaz ce scindeaz glucoza din glucocerebrozideSplenomegalie (se acumuleaz n splin); tulburri hematologice ( membrana eritrocitelor are cantiti mari de gangliozide)Osteoporoz, retard mintal

Lipidoze tisulare5. leucodistrofia metacromatic deficit de sulfatidazAcumularea sulfatidelor n substana alb nervoas, ficat, rinichiTulburri neurologice i psihice

Lipidoze tisulareboala lui Fabry (lipogranulomatoza) - deficiena ceramidazei lizozomale (acide) cauzeaz acumulri de ceramide. motenit autosomal recesiv leziuni granulomatoase n piele, articulaii i laringe, disfuncii moderate a sistemului nervos; de asemenea poate implica inima, plmnii, i nodulii limfatici. De obicei fatal n timpul primilor civa ani de via.

***************************************************************************************************************************************************************************************************************************************************

Documents

Metab Lipidelor Tot