biochemia, kolos 2 wykłady, Metabolizm tłuszczów cz. 1

- FA o długich łańcuchach są prekursorami prostaglandyn

- łańcuch hydrofobowy - pH>pKa --> forma zjonizowana, więc warunki fizjologiczne też pKa gr. karboksylowej = 4,8 - mogą być wielonienasycone

- w. podwójne nigdy nie występują w bezpośrednim sąsiedztwie - 2-4 - krótkie - 6-12 średnie - 14-20 długie - >22 bardzo długie

- palmitylooleinowy - 16 at. C - oleinowy - przy 9. w. - linolowy - przy 6. w. - obydwa 18. at. C, różnica przy położeniu w. podwójnego - arachidonowy - 20 at. C, wiązanie przy 6 C

1. U ludzi większość FA to kwasy nasycone lub jednonienasycone o konfiguracji cis zawierające parzystą liczbę atomów C 2. W miarę wzrostu liczby atomów C w cząsteczce FA rośnie jego temperatura topnienia 3. obecność wiązań podwójnych powoduje obniżenie tej temperatury 4. wyjątek: kwas FITANOWY występujący w mleku

1. Kwas linolowy (prekursor kwasu arachidonowego) - kwas α-linolenowy (prekursor kwasów tłuszczowych ω-3) są dla ludzi niezbędnymi FA 2. Niedobory niezbędnych FA zdarzają się rzadko (sucha skóra) 3. Nie są syntetyzowane w organizmie i muszą być pozyskiwane wraz z dietą 4. Kwas arachidonowy staje się niezbędnym kwasem tłuszczowym, gdy kwas linolowy nie jest dostarczany wraz z dietą

1. estrami glicerolu i FA 2. W skład cząsteczki TAG mogą wchodzić reszty jednakowych (rzadko) lub różnych (często) FA 3. W pozycji C1 występuje zwykle kwas nasycony 4. W pozycji C3 równie często występuje FA nasycony co nienasycony

1. Obecność nienasyconych FA obniża temperaturę topnienia acylogliceroli 2. jedynie śladowo rozpuszczalne w wodzie i nie mogą tworzyć stabilnych miceli – asocjują ze sobą w WAT, gdzie występują w postaci dużych (niemal bezwodnych) kropel tłuszczu 3. Są głównym rezerwuarem energii dla organizmu człowieka 4. magazynowane w formie bezwodnej – stanowią ok. 60-90% masy tkanki tłuszczowej 5. W przeciwieństwie do cukrów są w wysokim stopniu zredukowane

1. stosunek H:O w TAG jest wielokrotnie wyższy niż w cukrach 2. Utlenienie 1g tłuszczu do CO2 i H2O dostarcza ponad dwukrotnie więcej (ok. 37 kJ/g) energii niż utlenianie cukrów czy aminokwasów (ok. 17 kJ/g)

1. Dorosły człowiek spożywa w ciągu doby 60-150 g lipidów 2. z czego ponad 90% stanowią TAG 3. Trawienie lipidów (lipoliza) rozpoczyna się w żołądku. - Proces katalizuje lipaza językowa pochodząca z gruczołów obecnych na tylnej powierzchni języka oraz lipaza żołądkowa wydzielana przez śluzówkę żołądka 4. Oba enzymy są względnie stabilne w pH 4-6, więc ich skuteczność lipolityczna u dorosłego człowieka jest wątpliwa (pH soku żołądkowego wynosi 1-2) 5. wydajność lipolizy w żołądku jest niewielka, ponieważ enzymy lipolityczne działają w układzie dwufazowym – na styku fazy wodnej (gdzie jest enzym) i lipidowej (gdzie jest obecny substrat)

1. odgrywają szczególnie ważną rolę w trawieniu lipidów u niemowląt 2. Są także ważnymi enzymami trawiennymi u osób z niewydolnością trzustki (umożliwiają trawienie TAG, pomimo całkowitego lub prawie całkowitego braku aktywności lipazy trzustkowej) 3. Uwalniają hydrolitycznie FA z cząsteczek TAG, zwłaszcza tych, które zawierają FA o krótkiej lub średniej długości łańcucha (<12 at. C; tłuszcze mleka) 4. U dorosłego człowieka właściwe trawienie TAG odbywa się w jelicie cienkim i zachodzi pod wpływem lipazy trzustkowej

1. Kulisty kształt kropel jest bardzo niekorzystny (ma małą powierzchnię w stosunku do objętości) 2. Sole kwasów żółciowych i fosfolipidy pochodzące z żółci (a obecne w dwunastnicy) pełnią funkcję detergentów – zmniejszają napięcie powierzchniowe 3. sumaryczna objętość się nie zmienia, natomiast sumaryczna powierzchnia ulega zwielokrotnieniu 4. Emulgacja dokonuje się także poprzez mechaniczne mieszanie trawionej masy pokarmowej z fazą wodną dzięki perystaltyce jelit

1. Działając na TAG odłącza FA przy skrajnych atomach węgla C1 i C3 glicerolu 2. Obecna jest w wydzielinie trzustki w dużym stężeniu (2-3% białka całkowitego) – jest bardzo wydajna katalitycznie (tylko poważne niedobory enzymu mogą skutkować upośledzonym wchłanianiem tłuszczów) 3. produktami jest mieszanina 2-monoacylogliceroli i FFA

1. Wiąże się z lipazą w stosunku stechiometrycznym 1:1 2. pomaga w zakotwiczeniu i stabilizacji enzymu na granicy fazy wodnej i olejowej 3. syntetyzowana jest w formie zymogenu (prokolipaza) aktywowanego przez trypsynę 4. przywraca także aktywność lipazie w obecności związków hamujących jej aktywność

1. Drugim białkiem uczestniczącym w trawieniu TAG jest kolipaza 2. Orlistat = tetrahydroLIPOstatyna 3. hamuje lipazę żołądkową i trzustkową, zmniejszając absorpcję tłuszczów i prowadząc do utraty wagi 4. został wycofany ze względu na niepożądane działania uboczne

1. Fosfolipaza A2 zawarta w soku trzustkowym rozkłada fosfolipidy - Uwalnia jedną cząsteczkę FA z pozycji 2 glicerolu fosfolipidu pozostawiając lizofosfolipid – na przykład fosfatydylocholina staje się lizofosfatydylocholiną (pozostający w niej FA w pozycji 1 może być uwolniony przez lizofosfolipazę, pozostawiając glicerofosfozasadę, która może być nadal trawiona, wchłonięta lub wydalona z kałem) 2. występuje w formie proenzymu. Aktywowana jest przez trypsynę oraz wymaga obecności soli żółciowych w celu uzyskania optymalnej aktywności 3. Esteraza cholesterolowa hydrolizuje estry cholesterolu uwalniając cholesterol i FFA 4. Większość cholesterolu diety występuje jednak w formie wolnej, a tylko 10-15% w postaci zestryfikowanej

1. Komórki błony śluzowej dwunastnicy i jelita czczego – w odpowiedzi na obecność lipidów i częściowo nadtrawionych białek w treści jelitowej – produkują cholecystokininę. 2. pobudza komórki trzustki do wydzielania enzymów trawiennych 3. obkurcza pęcherzyk żółciowy, uwalniając jego zawartość (sole kwasów żółciowych, fosfolipidy, wolny cholesterol) do światła dwunastnicy

1. Ściana dwunastnicy produkuje sekretynę 2. hormon pobudzający wydzielanie soku trzustkowego i ZWIĘKSZAJĄCY zawartość wodorowęglanów 3. Bodźcem do jego wydzielania jest kwas solny pochodzący z treści żołądkowej przechodzącej do dwunastnicy 4. Mechanizm ten umożliwia zobojętnienie kwaśnej treści żołądkowej przez wodorowęglan i stworzenie optymalnego pH dla działania enzymów trzustkowych

1. Poszczególne elementy lipidowe mieszanych miceli łączą się grupami hydrofobowymi, skierowanymi do ich wnętrza 2. FA o krótkim i średnio długim łańcuchu mogą wchłaniać się bezpośrednio, bez potrzeby tworzenia mieszanych miceli 3./4. FFA, wolny cholesterol i 2-monoacyloglicerole wraz z solami kwasów żółciowych i fosfolipidami tworzą mieszane micele

1. W komórkach błony śluzowej jelita następuje resynteza TAG i estrów cholesterolu 2. W procesie tym następuje zużycie 2 wiązań pirofosforanowych – nakład energii jest równoważny zużyciu 2 cząsteczek ATP - NIE 2 ATP, bo zużywa się 1 ATP a powstaje AMP 3. FA o krótkim i średnio długim łańcuchu (12 i mniej at. C) nie ulegają konwersji do form aktywnych i nie uczestniczą w procesie reestryfikacji 4. Są wchłaniane bezpośrednio do krążenia wrotnego, wiążą się z albuminą osocza i są przenoszone do wątroby

1. Powłoka ta stabilizuje powstałe kompleksy i nadaje im rozpuszczalność w środowisku wodnym 2. Wraz z limfą wędrują przez przewód piersiowy do lewej żyły podobojczykowej, gdzie mieszają się z krwią 3. Cząsteczki TAG i estrów cholesterolu zostają otoczone hydrofilną powłoką złożoną z białek, fosfolipidów i wolnego cholesterolu (agregują w środowisku wodnym)

1. Enzym ten syntetyzowany jest przez większość narządów (z wyjątkiem wątroby i mózgu) 2. Również wątroba syntetyzuje TAG, lecz ich nie magazynuje TAG powstałe w hepatocytach są pakowane w kompleksy lipoproteinowe frakcji VLDL i wysyłane drogą krwi do innych narządów 3. Lipaza lipoproteinowa rozkłada TAG zawarte w chylomikronach do glicerolo-2-fosforanu i FFA 4. adipocyty wiążą je z glicerolem, tworząc na powrót TAG (przechowywane są w tych komórkach do czasu aż będą potrzebne do celów metabolicznych)

1. Mechanizm rozpadu TAG w komórkach (przede wszystkich w adipocytach) jest podobny do ich rozpadu w przewodzie pokarmowym, ale podlega regulacji hormonalnej 2. Uwalnianie FA zmagazynowanych w postaci TAG w adipocytach zachodzi na drodze lipolizy katalizowanej przez lipazę hormonowrażliwą Enzym ten odłącza FA związane z C1 lub C3 glicerolu

Adrenalina, noradrenalina i glukagon fosforylują enzym prowadząc do jego aktywacji, podczas gdy insulina go defosforyluje, co unieczynnia enzym i hamuje lipolizę