Utilización y transporte de la grasa y el colesterol

Esquema



Introducción (figura 18.1)

Utilización y transporte de la grasa y el colesterol

5-25% del peso corporal de los mamíferos es de lípidos

90% de este lípido se triglicéridos (grasas)

La grasa almacenada en los adipocitos

Las grasas como reserva energética

Glucógeno retiene el agua - las grasas son anhidro

Grasa intracelular contiene seis veces la energía metabólica potencial de glucógeno

400.000 kJ de combustible en la grasa corporal, 100.000 kJ en proteínas, 2500 kJ en forma de glucógeno, la glucosa en 170 kJ

40% de las calorías dieta occidental provienen de la grasa

La digestión y la absorción de grasa (Figura 18.3)

Provienen de los triglicéridos

1. Dieta
2. la biosíntesis de novo (principalmente el hígado)
3. Almacenamiento de los adipocitos

Las sales biliares (Figura 18.4)

Transporte de grasa a los tejidos: Lipoproteínas

Clasificación y Funciones de las lipoproteínas (Figura 18.5)

Lipoproteínas (Tabla 18.1)

Quilomicrones, VLDL, IDL, LDL, HDL

Apolipoproteínas (Tabla 18.2)

Las lipoproteínas de solubilizar 500 mg de lípidos totales por 100 ml de sangre

Transporte y utilización de las lipoproteínas (Figura 18.7)

Quilomicrones llevan grasa en la dieta de los intestinos (Figura 18.3)

VLDL transporta los triglicéridos sintetizados en el hígado (Figura 18.3)

VLDL son degradados a IDL

Lipoproteína lipasa (figura 18.6)

El colesterol de transporte y utilización en los animales (Diagrama)

Fosfatidilcolina + Colesterol <=> lisolecitina de Colesterol Éster + (catalizada por la lecitina: colesterol acil transferasa)

LDL es la clase de lipoproteínas que es el más rico en colesterol

Sola molécula de la apolipoproteína B-100 es un componente principal de proteínas LDL

El colesterol sintetizado en el hígado principalmente - LDL importante en el transporte

El receptor de LDL y la homeostasis del colesterol (figura 18.10)

La aterosclerosis

La hipercolesterolemia familiar

Receptor de LDL transporta el colesterol en la célula por endocitosis mediada por los receptores

Receptores agrupados en pozos revestidos que contienen clatrina

Colesterol importados se traslada a retículo endoplásmico y tiene 3 efectos

1. Suprime la síntesis endógena de colesterol mediante la inhibición de la HMG-CoA reductasa

2. Activa acil-CoA: colesterol aciltransferasa (ACAT) para hacer acil-ésteres de colesterol

3.Regulates síntesis de receptores LDL

Colesterol, LDL y la aterosclerosis

Incógnitas

¿Por qué las dietas ricas en grasas saturadas tienden a elevar los niveles de colesterol?

¿Por qué las grasas poliinsaturadas llamados ácidos grasos -3 tienden a deprimir los niveles de colesterol?

Formación de placa (aterosclerosis)

La oxidación de las LDL listo

Incluyen la peroxidación de los ácidos grasos insaturados, hidroxilación de colesterol, y la oxidación de los aminoácidos en la apoproteína.

LDL tener en una clase de glóbulos blancos (a través del receptor scavenger) en lugar de la lesión / oxidación

La captación ilimitada de LDL por las células blancas de la sangre que se convierte en células espumosas. Esto atrae a más células blancas y forman los componentes químicos principales de una placa en el lugar.

"Bueno / malo"

LDL llamado colesterol malo, ya que los relacionen con la aterosclerosis

HDL llamado colesterol bueno porque los altos niveles de HDL aterosclerosis contra por transportar el colesterol al hígado de los tejidos periféricos

La movilización de la grasa almacenada

Comienza con la hidrólisis de la grasa a glicerol y ácidos grasos libres (es regulada por hormonas - comparable con el metabolismo del glucógeno - Figura 18.11)

La activación hormonal consiste en triacilglicerol lipasa (= lipasa sensible a hormonas)

Cataliza la liberación de ácidos grasos de la posición 1 o 3 de la grasa

Liberados los ácidos grasos en plasma sanguíneo unido a la albúmina sérica (10 ácidos grasos cada uno)

95% de la energía de la grasa de los ácidos grasos, el 5% de glicerol

Ácidos grasos cataboliza a la acetil-CoA

La oxidación de ácidos grasos

Los primeros experimentos (Figura 18.13)

Knoop evidencia sugirió ácidos grasos divide en dos unidades de carbono en la descomposición (Figura 18.12)

Lelois y Lehninger demostraron la oxidación de ácidos grasos en el hígado homogeneizado libre de células

Kennedy y Lehninger demostraron proceso ocurre en las mitocondrias

Lynen mostró ATP-dependiente de la activación de los ácidos grasos consiste en la vinculación del grupo carboxilo con el grupo tiol de la coenzima A

Activación de ácidos grasos y transporte a la mitocondria (Diagrama)

Acil-CoA ligasas (específico para ácidos corta, cadena media o larga grasos) catalizar la formación de ácidos grasos conjugados acilo tioéster con la coenzima A (Diagrama)

Cadena corta y media ligasas encuentra en la mitocondria. Ligasa de cadena larga encontrado en el retículo endoplásmico y la membrana mitocondrial externa

ATP de energía impulsa la formación de tioéster endergónicas (Figura 18.14)

Carnitina aciltransferasa I cataliza el intercambio de CoA de carnitina para llevar a grupo acilo en la mitocondria. Carnitina aciltransferasa II en el interior de la mitocondria cataliza la reacción inversa a la rentabilidad de acil-CoA y carnitina libre (Figura 18.15)

La oxidación-Camino (Figura 18.16)

Los ácidos grasos desglosado secuencialmente en las unidades de acetil-CoA (llamado oxidación)

Proceso similar a la oxidación de succinato en el ciclo del ácido cítrico (deshidrogenación, hidratación, deshidrogenación, el ataque de CoA de carbono para liberar acetil-CoA y acil-CoA de dos carbonos más corta que la original (Nota -. Ácidos grasos insaturados se oxidan ligeramente diferente) .

Reacción 1: La deshidrogenación inicial (diagrama, figura 18.17)

Catalizada por la acil-CoA deshidrogenasa

Los electrones pasan al FAD unido a la enzima y luego a la coenzima Q (como succinato deshidrogenasa)

Reacciones 2 y 3: Hidratación y deshidrogenación (Diagrama)

Catalizada por enoil-CoA deshidrogenasa hidratasa y 3-hidroxiacil-CoA, respectivamente.

Los electrones pasan a NAD +

Reacción 4: Desdoblamiento Thiolytic (Diagrama)

Catalizada por cetotiolasa (tiolasa)

Rendimiento energético de la oxidación de ácidos grasos (Diagrama)

Producción de ATP (incluido el ATP de la fosforilación oxidativa) = 129 ATP

La oxidación de ácidos grasos insaturados (Cuadro 10.1, Figura 18.18)

Enoil-CoA isomerasa

2,4-dienoyl-CoA reductasa

La oxidación de los ácidos grasos con cadenas de carbono con números impares (diagrama, figura 18.19)

Los rendimientos de la propionil-CoA

Propionil-CoA carboxilasa

Metilmalonil-CoA epimerasa

Metilmalonil-CoA mutasa (enzima B12)

Esta enfermedad

El control de la oxidación de ácidos grasos

Por la disponibilidad de sustrato de ácido graso de control hormonal de la movilización de la grasa

Triacilglicerol lipasa regulados por cascadas de AMPc controlada por hormonas reguladoras

El glucagón y la epinefrina causa descomposición de grasa - conduce a la acumulación de ácidos grasos

En el hígado, el malonil-CoA controla la recaptación de la acil-CoA del citosol a la mitocondria por la inhibición de la carnitina aciltransferasa I

Peroxisomal-oxidación de ácidos grasos (Diagrama)

Vinculados FAD-acil-CoA deshidrogenasa transfiere electrones directamente al oxígeno (no de la cadena de transporte de electrones) para formar peróxido de hidrógeno.

En los animales, la oxidación se detiene en C4 y C6 acil-CoA.

Pueden tener una función en la oxidación de ácidos grasos de cadena larga.

-Oxidación de ácidos grasos (Figura 18.20)

Deficiente en la enfermedad de Refsum - los pacientes se acumulan ácido fitánico (derivados de fitol)

Cetogénesis (Figura 18.21, Diagrama)

La formación de cuerpos cetónicos - se produce cuando la acetil-CoA niveles son altos

Tiolasa

HMG-CoA sintasa

HMG-CoA liasa

Importante en el hambre

Biosíntesis de ácidos grasos

Relación de la síntesis de ácidos grasos de metabolismo de los carbohidratos (Figura 18.22)

Acetil-CoA de ácidos grasos y catabolismo de los hidratos de carbono pueden convertirse en ácidos grasos, pero no en la glucosa en los animales.

Los primeros estudios de síntesis de ácidos grasos

Biosíntesis de palmitato a partir de acetil-CoA (Figura 18.23)

Síntesis de malonil-CoA (diagrama, figura 18.24, Diagrama)

Acetil-CoA carboxilasa (contiene biotina - es la enzima principal regulador de la vía)

Acil proteína transportadora (Diagrama)

Vinculación tioéster mismo de ácidos grasos como la coenzima A y fracción fosfopanteteína mismo también, pero está ligado a una proteína en lugar de la adenosina-3 'fosfato-5' difosfato (Figura 18.26)

Malonil-CoA-ACP transacilasa y Acetil-CoA-ACP transacilasa

De malonil-ACP de palmitato (Figura 18.27, en la figura 18.23, el Diagrama 1, # 2, # 3)

Sintasa de ácidos grasos

8 acetil-CoA + 7 + 14 ATP NADPH + 13H <=> Palmitato + 14 + 8 CoASH NADP + 6 + 7 H2O + ADP 7Pi + 7 + H

Las proteínas multifuncionales en síntesis de ácidos grasos (Figura 18.29, en la figura 18.30)

Intermedios entre la acetil-CoA y palmitato no se acumulan en las células que están sintetizando ácidos grasos

Transporte de las unidades de acetil y reducción de los equivalentes en el citosol (Figura 18.31, el Diagrama 1, # 2, # 3, # 4)

Citrato de transporte

Alargamiento de las cadenas de ácidos grasos

Alargamiento más allá de palmitato se produce en el retículo endoplasmático y las mitocondrias

Utiliza acil-CoA, malonil CoA, y NADPH (Diagrama 1, # 2)

Desaturación de ácidos grasos (Cuadro 10.1, diagrama, figura 18.33)

Acil-CoA desaturasa (Figura 18.32)

Los mamíferos no pueden introducir dobles enlaces más allá de la posición # 9 en la cadena de ácidos grasos.

Así, el ácido linolénico es un ácido graso esencial

Control de la síntesis de ácidos grasos

El control de gran parte hormonal (Figura 18.34)

La insulina estimula la síntesis de ácidos grasos al estimular la entrada de glucosa a las células y la activación de complejos piruvato deshidrogenasa.

Acetil-CoA carboxilasa inhibida por grasos de cadena larga de acil-CoA

NADPH puede limitar

La biosíntesis de triglicéridos (Diagrama 1, # 2, # 3)

Ocurre a través de glicerol-3-fosfato y diacyglycerol-3-fosfato - productos intermedios en la grasa y la biosíntesis de los fosfolípidos.

Variante de la síntesis de ácidos grasos Caminos que conducen a los antibióticos (Figura 18.35)

Policétidos

Eritromicina (de Saccharopolyspora erythraea)

Oxitetraciclina (a partir de Streptomyces rimosus)

Policétido vía de síntesis

Comienza con la propionil-CoA y malonil-CoA

Complejo carece de un dominio deshidratasa y dos módulos de la falta del dominio reductasa cetoacil

Análisis bioquímicos de la obesidad

Ob = producto del gen de leptina

La leptina es una hormona que se une receptor en el cerebro

Cuando la leptina se une receptor, el comportamiento de alimentación se controla

Serotonina - controla la saciedad

Fenfluramina actúa aumentando los niveles de serotonina