Curs biochimie 8.04.2015

Membrana in ipoteza mozaic fluid

In aceasta ipoteza se considera ca orice membrana este constituita pe baza

dublului strat lipidic ca structura fundamentala iar proteinele si alte lipide plutesc

in acest strat dublu lipidic constituind insule intr-un ocean fosfolipidic .In aceasta

ipoteza se pot explica procesele de difuziune translationalafara consum de

eenrgie difuziune simpla, transportul facilitat si transportul activ .Componenta

diferita la nivelul dublului strat lipidic determina aparitia unei asimetrii

transversale materializata prin aparitiainspre interior a sarcinilor negative si a

simetriei longitudinale care determina mobilitatea maselor.In procesele de

difuziune simpla transferul intre compartimentele separate de membrane se

realizeaza pana la echilibrul dinamic .In mod similar transferul facilitat se poate

produce in prezenta unui transportor insa datorita faptului ca intre transportor si

transportat trebuie sa se realizeze interactii specifice ( nr limitat de interactii )

viteza de transfer facilitat in raport cu concentratia transportatului variazadupa o

hiperbola deoarece la concentratii relativ mici ale transportatului este o directa

proportionalitate intre concentratia acestuia si viteza cand o parte din receptorii

transportorului sunt inca liberi .La concentratii mari ale transportatului toti centrii

de legare dintre transportor si transportat sunt ocupati si astfel se atinge un

maximum de viteza de transfer care se mentine relativ constant indiferent cat de

mare este concentratia transportatului .In difuzia fortata ( prin consum de energie

) sunt antrenate doar speciile ionice sau macromoleculele si acestea in special

participa la constituirea asimetriilor membranare prin care se manifesta fiecare

membrana in parte .Una din caracteristicile fundamentale ale membranelor este

fluiditatea care influenteaza direct permeabilitatea si aceasta este dependenta de

:descrestereaconcentratiei de ca ,crestereanesaturarii acizilor grasi ,scaderea

colesterolului membranar .

Membrana eritrocitara: prin prezenta glicoproteinelormembranare la suprafata

tuturor membranelor celulare se constituie un strat constituit din oligo sau

monozaharide sub forma de resturi .Aceste componente de suprafata ( datorita

hidrofilicitatii lor ) constituie glicocalixul.Fiecare membrana celulara poseda un

glicocalix specific care induce membranei un anumit comportament in raport cu

componentele din mediu .Pot actiona ca receptori ,ca sisteme de prindere si

deplasare sau ca antigene .Pentru membrana eritrocitara a nivelul glicocalixului

sunt peste 100 de determinanti de grup sanguin care sunt reuniti in 15 sisteme de

grup care sunt genetic distincte dintre acestea doua sunt importanate : sisteme

ABO si stemul Rh .Daca in sistemul ABO se intalnesc 3 markeri de grup cu functie

antigenica H,A,B in sistemul Rh nu exista pentru toate speciile eritrocitare o

componenta unitara si din aceasta cauza la nivelul circulator corespunzator

sistemului ABO exista anticorpii specifici antigenelor corespunzatoare in timp ce

in sistemul Rh nu sunt anticorpi rezultati natural la nivel circulator ci in urma

stimularii antigenice pe timpul vietii . In sistemulABO structura de baza este de

tip H si structurile derivate sunt de tip A si respectiv B .Aceste structuri se

deosebesc doar prin prezenta cate unui rest monozaharidic prezent in zona

nereducatoare a oligozaharidului .Trecerea de la antigenul H la cele A si B se face

enzimatic prin adaugarea antigenului H fie a unui rest n acetil galactoz amina

rezultand antigenul A si respectiv galactozei obtinandu-se antigenul B .

PAantigeni , anticorpi

Pana la metabolismul lipidelor pentru modul !!!

Metabolismul lipidelor

Lipidele prezinta raportat la zaharide un grad inalt de reducere la nivelul

atomului de carbon .Din aceasta cauza in arderile metabolice pentru

transformarea lipidelor in CO2 si H2o se consuma cantitati mari de oxigen

molecular rezultandcantitati mari de energie metabolica comparativ cu arderea

metabolica a aceeasicantitati de monozaharid .Lipidele datorita caracterului

hidrofob nu se hidrateaza comparativ cu zaharidele .Din aceasta cauza la arderea

unei cantitati egale de lipid rezulta in organismul viu pana la de 6 ori cantitate de

energie comparativ cu zaharidele .Lipsa interactiei cu moleculele de apa

determina ca lipidele sa se stocheze sub forma anhidra ( tesuturi grase ) Lipidele

de natura exogena necesita pentru absorbtie degradare hidrolitica la nivelul

stomacului sau intestinului subtire .Cele mai importante lipide cantitativ preluate

din mediu sunt triacilglicerolii care pot suporta degradari hidrolitice pana la acizii

grasicorespunzatori ,monoacilglicerolii ,diacilglicerolii si glicerina .Daca glicerina

poseda hidrofilicitate si posibilitatea de a fi circulata prin lichidele biologice acizii

grasi prezinta caracter hidrofob si nu pot circula liberi prin acestea .Dupa

degradarea hidrolitica in prezenta lipazelor componentele rezultate trebuie sa

sufere un transfer din lumenul intestinal in fluxul sanguin .De regula la nivelul

peretelui intestinal majoritatea TG hidrolizatisufera un proces de resinteza cu

constituirea altor TG care in prezenta apo B 48 constituie chilomicronii care sub

aceasta forma circula catrehepatocit .Acizii grasiramasi ne inclusi in chilomicroni

ne fiind hidrofili necesita prezenta albuminelor in vederea transportarii prin

lichidele biologice .Daca acizii inferiori pot strabate membrana intestinului subtire

relativ usor acizii superiori necesita sisteme de transport speciale .Lipidele

prezenta in tesuturile adipoase ( la nivelul adipocitelor ) spre deosebire de lipidele

de natura exogena sufera la nivelul adipocituluitransformari hidrolitice sub reglaj

hormonal ( glucagon , catecolamine ) .Acesti hormoni actioneaza ca molecule

semnal in raport cu receptorul semnal prezent pe membrana adipocitara si astfel

in urma constitirii complexului hormon-receptor se declanseaza procesul de

transfer al ATP in cAMP in prezenta adenilatciclazei .cAMPactioneaza ca hormon

secundar la nivelul proteinkinazeicarei induce activarea ,la randul sau

proteinkinaza induce activarea lipazei transformand-o in lipaza activa care

actioneaza asupra TG din depozite pe care ii transforma in AG monoacil

,diacilgliceroli si respectiv gliceroli.In organismul uman se produce simultan

atathiroliza la nivelul adipocitelor cat si la nivelul stomacului sau la nivelul

intestinului subtire .In stomac exista un Ph foarte puternic acid 3-3,5 care de

regula dezactiveaza lipazele si la acest nivel nu exista agentiemulsionanti care sa

faciliteze interactie dintre lipid si enzima .Doar la nivelul lumenului intestinal sunt

prezentiemulsionantii ( acizi biliari , saruri biliare ) provenite de la ficat prin

intermediul bilei si din aceasta cauza procesul primordial se desfasoara in

intestinul subtire .Doar lipidele emulsionate natural sau artificial pot incepe

procesul glicolitic la nivelul stomacului .

Catabolismul lipidelor : organul implicat in catabolizare este ficatul .Catabolismul

se gaseste in corelatie cu catabolismul altor compusiatat cu rol energetic dar si cu

rolul de a obtine intermediari metabolici .Prin catabolizare lipidele sufera un

proces oxidativ care determina transformarea AG rezultati ca intermediari in

procesele hidrolitice pana la acetilul activat care ulterior patrunde in ciclul TCA

unde transfera echivalentii de reducere ,nicotinamidele si flavinele oxidate si

astfel la nivelul membranei interne mitocondriale se obtine si se

inmagazineazaenergia sub forma legaturilor covalente de tip macroergic majoritar

sub forma de ATP .

Arderea metabolica a AG : presupune oxidarea atomuluid e carbon si dependent

de pozitia acestor atomi poate exista beta oxidarea ,alfa oxidarea ,omega

oxidarea .Daca in beta oxidare din AG se elimina succesiv acetil activat pana la

degradarea totala ,acetilul activat rezultat patrunde in TCA .Alfa oxidarea

presupune oxidarea la nivelul atomului de carbon alfa in raport cu gruparea

carboxil cu formarea unor alfa ceto acizi instabili care se stabilizeaza prin

decarboxilare urmand ca in continuare procesul degradativ oxidativ sa se realizeze

prin beta oxidare .Omega oxidarea presupune oxidarea ultimului atom de carbon

in raport cu gruparea carboxil , obtinerea unui acid dicarboxilic corespunzator si

continuarea procesului oxidativ prin beta oxidare din ambele partiincepand .Din

aceasta cauza omega oxidarea se desfasoara cu viteza mult mai mare decat alfa

sau beta oxidarea .Majoritar la nivelul organismului uman se produce beta

oxidarea .Beta oxidarea AG se initiaza la nivelul citoplasmei si se continua la

nivelul mitosolului unde exista intregul echipament enzimatic necesar degradarii

.In citoplasma in prezenta tiochinazei activata de ionii de Mg se activeaza AG

saturati in prezenta coenzimei A cu formarea acil coenzima A .Daca acilii activati

de dimensiuni mici pot strabate prin difuziune simpla membrana interna

mitocondriala cei care poseda dimensiuni mari necesita prezenta carnitinei in

vederea obtinerii acil carnitinei care sub aceasta forma in prezenta translocazei (

proteina integrala ) sufera transferul in mitosol unde acil carnitinatransferta

repune in libertate acilul activat initial .La nivelul mitosolului in prezenta unei

dehidrogenaze FAD dependenta obtinerea in beta a unei legaturi pi .Prin aditia

apei la compusul nesaturat se obtine un beta hidroxi acil activat care in

continuare sufera un proces de oxidare in prezenta unei dehidrogenaze NAD

dependenta obtinandu-se un ceto acil activat .Acesta in prezenta unei acil tiolazei

pune in libertate acetil coenzima A si respectiv o acil coenzima A cu 2 atomi de

carbon mai putin .Procesul de beta oxidare continua de la acil coenzimaA

rezultata anterior pana la transformarea totala a lantului hidrocarbonat cu numar

par e atomi de carbon in acetil activat .Daca AG poseda numar impar de atomi de

carbon se obtine in finalul beta oxidariipropionilul activat care in prezenta unei

diotil enzimei se carboxileaza pana la metil malonat care in prezenta unei

izomeraze se transforma in acid succinic care se poate transforma ulterior in 2

grupari acetil activat prin beta oxidare sau poate intra in alte cicluri degradative

.La fiecare spira rezulta un beta acil activat -12 moli de ATP

Beta oxidarea AG nesaturati–se realizeaza similar cu beta oxidarea AG saturati

pana candlegatura pi ajunge in pozitia beta ,gamma .In acest moment deoarece

procesul de beta oxidare necesita configuratia trans ,configuratiacis naturala se

ransforma in configuratie trans in prezenta unei cis-trans izomeraze si procesul

degradativ se continua cu beta oxidare similar dupaobtinerea beta hidroxi acil

activat .

Beta oxidarea alfa metil derivatilor AG- necesita in prima etapa si in

urmatoareleaceleasi etape ca si in beta oxidare pana la obtinerea beta ceto acil

derivatului coresunzator care elibereazapropionilul activat si respectiv acil

coenzima corespunzatoare .Acil coenzima sufera un proces de beta oxidare in

continuare ( eliberare de ace=il activat ) iar propionilul activat se transforma ca si

anterior in metil malonil activat si succinil activat .

Oxidarea derivatilor beta metilati– sufera un proces de oxidare cu aparitia in

pozitia alfa beta a unei legaturi pi in prezenta dehidrogenazelorflavin dependente

.Procesul continua prin transformarea restului nesaturat intr-un rest alcoolic in

pozitia beta betahidroxi beta metil acil activat care in prezenta bioetil enzimelor

sufera un proces de carboxilare la nivelul gruparii metil din pozitia beta cu

formarea unui rest de carboxi metil derivat activat si acesta in prezenta apei se

transforma in beta hidroxi derivatul corespunzator care elibereaza restul acetil

activat si pune in libertate restul de beta ceto acid care este capabil sa intre in

ciclul degradativ beta oxidare .Spre deosebire de beta oxidare ,alfa oxidarea se

realizeaza la nivelul peroxizomilor si presupune ca si in cazul anterior

interventiadehidrogenazelorflavin dependente cu formarea unei legaturi pi in

pozitia alfa beta care ulterior sufera un proces de aditie in prezenta apei anti

Markovnokov cu formarea alfa hidroxi acidului corespunzator care prin oxidare la

nivelul gruparii hidroxil trece in alfa ceto acidul corespunzator care este o

molecula tensionata si care se stabilizeaza rapid prin eliberarea unui mol de CO2

si punerea in libertate a acidului gras cu un atom de carbon mai putin care din

peroxizomipatrundein mitosol in urma difuziei unde sufera un proces de beta

oxidare .

Omega oxidarea AG – se face la nivelul microzomilor si necesita oxidarea ultimului

atom de carbon in raport cu gruparea carboxil cu formarea unui acid dicarboxilic

care este capabil sa sufere un proces de beta oxidare dupa trecerea din

microzomi in mitosol .