Download - Lipide 3 PDF
-
Metabolismul GLICEROFOSFATIDELOR
1
-
STRUCTURA I CLASIFICAREA GLICEROFOSFATIDELOR
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
OH
Acizi fosfatidici
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
O CH2
CH2
NH2
Cefaline (fosfatidil etanolamine)
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
Lecitine (fosfatidil coline)
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
O CH2
CH NH2
COOH
Fosfatidil serine
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
O
R1
R2O
OH
OH
OH
OH
OH
OH
Fosfatidil inozitoli
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2
O
O
CH2
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2
O
O
CH2
CH
OH
Cardiolipina2
-
Glicerofosfatidele alimentare - scindate n INTESTIN sub aciunea:
Fosfolipazelor de origine pancreatic = carboxiesteraze: scindeaz
legturile dintre carboxilul acidului gras i funciile alcoolice ale
glicerinei => LIZOLECITIN + ACIZII GRAI
Fosfoesterazele:
- scindeaz legturile dintre acidul fosforic i colin
- scindeaz legturile dintre acidul fosforic i glicerol
Absorbia glicerofosfatidelor se face sub forma:
produilor de hidroliz parial sau total
sub forma moleculei intacte, nehidrolizate (17%).
Circulaia glicerofosfatidelor prin intermediul sngelui se face sub form de
chilomicroni i diferite tipuri de lipoproteine (VLDL, LDL, HDL) sintetizate n
peretele intestinal i ficat.
Fraciunea -lipoproteic (HDL) este cea mai bogat n glicerofsfatide.
Digestia, absorbia i circulaia glicerofosfatidelor
3
-
Lipide alimentare Sinteza lipidelor
Chilomicroni
lipoproteineIntestin Ficat
esut adipos
Lipoproteine
Miocard, muchi, rinichi, etc
Chilomicronilipoproteine
4
-
Catabolismul glicerofosfatidelor
5
-
Glicerofosfatide
Fosfolipaza AAcid gras
nesaturat
Lizoglicerofosfatide
Fosfolipaza BAcid gras
nesaturat
Glicerofosforil colin
Fosfodiesteraza Colina
Glicerofosfat
Fosfomonoesteraza
Glicerol Acid fosforic
Schema general a degradrii glicerofosfatidelor
6
-
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
O
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
Lecitine (fosfatidil coline)
Fosfolipaza A2
R1
R2
CH3-(CH
2)3-(CH=CH-CH
2)4-(CH
2)3-COOH
acid arahidonic
CH2
CH
CH2
O
OH
O
C
P
O
OH
O
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
Lizolecitine (actiune hemolitic)
R1Fosfolipaza A1
R1 COOH
CH2
CH
CH2
OH
OH
O P
OH
O
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
Glicerol 3-fosfocolin
Fosfolipaza D
Catabolismul glicerofosfatidelor
Sub aciunea diferiilor stimuli
fizici, chimici, inflamatori, mitogeni
Condiii de stres celular sau lezare
celular
Corticosteroizi - naturali:Cortizon- de sintez:PrednisonDexametazon
7
-
CH2
CH
CH2
OH
OH
O P
OH
O
OH
CH2
CH
CH2
OH
OH
OH
Glicerol 3-fosfocolin
colin
Fosfolipaza C(fosfomonoesteraz)
Acid glicerofosforic
Glicerol
+ Pi
Catabolismulglicerofosfatidelor
(continuare)
8
-
Produii finali ai catabolismului lecitinelor rolul lor n procesele celulare
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
O
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
CH3-(CH
2)3-(CH=CH-CH
2)4-(CH
2)3-COOH (CH2)2 N
+CH
3
CH3
CH3
CH2
CH
CH2
OH
OH
OH
Lecitine (fosfatidil coline)
acid arahidonic
R1
R2
R1 COOH
Pi
acizi grasi
HO
colin
Glicerol
GLICOLIZ
EICOSANOZIPROINFLAMATORII
- OXIDARE
ACETILCOLIN(NEUROMEDIATOR)
FOND METABOLIC DE FOSFAT
i intermediar n biosinteza trigliceridelor
i n biosinteza lecitinelor endogene
i n biosinteza lipidelor endogene
prostaglandine leucotriene tromboxani
n organismul normal exist o balan ntre conversia
acidului arahidonic n mediatori pro-inflamatori i
rencorporarea sa n membranele celulare
9
-
ANABOLISMUL (BIOSINTEZA)
GLICEROFOSFATIDELOR
din glicerol, acizi grai, acid
fosforic i componenta azotat
OPO3H
2
CH2
C
CH2
OH
O
OH
CH2
CH
CH2
OH
OH
OPO3H
2
CH2
CH
CH2
OH
OH
+ NADH + H+
+ NAD+
Dihidroxiaceton fosfat
(metabolism glucidic)
Glicerol
+ ATP
Glicerol-3-fosfat
+ ADP
R C
O
~ SCoA2+
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
OH
2 HS-CoA
Acizi fosfatidici
+
+ H2OPi
CH2
CH
CH2
O
O
OH
C
C
O
OR1
R2
Diacilglicerol (DAG)
I
II
Activarea glicerolului
Activarea acizilor grai(R1 i R2)
Gliceraldehid 3-fosfat
GLICOLIZ
DAG = plac turnant n metabolismul lipidelor i
molecul semnal mesager secundar
10
-
2 Ci de biosintez:
I. Prima cale de biosintez
a) Activarea diacilglicerolului (DAG) cu CTP
DAG + CTP CDP diacilglicerol + PPi
N
N
NH2
OO
POH O
CH2
O
POH O
O
OH OH
CH2
CH
CH2
O-CO-R1
O-CO-R2
11
-
b) CDPdiacil glicerol + serina fosfatidilserina + CMP
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
O CH2
CH2
NH2
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
O CH2
CH NH2
COOH
Fosfatidil etanolamine
Fosfatidil serine
CO2
PLP
c) Decarboxilare
12
-
d) Metilare
Fosfatidiletanolamina +
3 sulf adenozilmetionina (SAM)
3 (CH3 FH4)
Fosfatidil coline (lecitine)
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
13
-
II. A doua cale de biosintez
a) Activarea colinei OH CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
N
N
NH2
O
OP
OH
O
CH2
OP
OH
O
OCH2
CH2N
+CH
3
CH3
CH3
OH OH
+ ATP
+ ADPP
O
OH
HO
Colin
Fosfocolin
CTP
PPi
Citidinfosfocolina
(CDP-colina)
CDP colina + Diacilglicerol (DAG)
Fosfatidil coline (lecitine) + CMP 14
-
b) Etanolamina + ATP Fosfoetanolamina + ADP
Fosfoetanolamina + CTP CDP-etanolamina + PPi
CDP - etanolamina + DAG Fosfatidil etanolamina + CMP
15
-
Biosinteza glicerofosfatidelor are loc, prin mecanisme specifice, din diferitele componente ale moleculei : glicerol, acid gras, acid fosforic icomponenta azotat.
Pn la formarea diacilglicerolilor, biosinteza glicerofosfatidelor are o cale comun cu biosinteza triacilglicerolilor.
Glicerolul sub aciunea glicerolkinazei i cu participarea ATP, formeazL-glicerol-3-fosfat sau acid -glicerofosforic.
L-glicerol-3-fosfatul se mai poate forma i din dihidroxiaceton fosfatredus sub aciunea glicerofosfat dehidrogenazei, a crei coenzim esteNADH+H+.
L-glicerol-3-fosfatul sau acidul -glicerofosforic se acileaz sub aciuneaa dou molecule de acil-CoA formnd o molecul de acid fosfatidic. Acidul fosfatidic se defosforileaz, sub aciunea unei fosfataze specifice, formnd diacilglicerolul corespunztor.
BIOSINTEZA GLICEROFOSFATIDELOR
- Explicaii -
16
-
Pornind de la diacilglicerol sau de la acidul fosfatidic, glicerofosfatidele se sintetizeaz pe dou ci mai importante :
1) activarea diacilglicerolului se face sub aciunea CTP, cu formare de citidin difosfat diacilglicerol (CDP-diacilglicerol), dup care urmeaz incorporarea componentei azotate, aceast cale fiind principala cale de biosintez a glicerofosfatidelor.- Fosfatidiletanolamina poate fi metilat n trei reacii succesive, donorul de grupri metil fiind S-adenozilmetionina. Din aceste reacii rezult respectivfosfatidil-monometiletanolamin, fosfatidil-metiletanolamina, fosfatidilcolina.
2) activarea componentei azotate tot sub aciunea CTP, cnd se formeaz un nucleotid difosfat derivat, care ulterior poate reaciona cu diacilglicerol pentru a forma o molecul de glicerofosfatid.Astfel, n biosinteza lecitinei, colina este activat mai nti la fosfocolin.Fosfocolina reacioneaz n continuare cu CTP formnd citidin difosfatcolina (CDP-colina). CDP colina reacioneaz apoi cu diacilglicerolul formndfosfatidilcolina i elibernd CMP.
BIOSINTEZA GLICEROFOSFATIDELOR
- Explicaii -
17
-
Metabolismul steridelor
Colesterolul
18
-
LIPIDE CARE AU LA BAZ COLESTEROLUL- STERIDE (esteri) -
R C O
O
1
2
34
56
7
89
10
11
12
13
14 15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Oleat
Linoleat } de colesterol
27 C
C3 grupare -OH
5
C17 lan de 8C
19
Structura de baz = hidrocarbura policiclic ciclopentan perhidrofenantren, esterificat de obicei cu un acid grasmononesaturat sau polinesaturat.Denumirea de steroli vine de la nucleul sterolic, cu o grupare OH la C3
-
20
Colesterolul
-
ZOOSTEROLI (animale)
FITOSTEROLI (plante) competiioneaz cu reabsorbia colesterolului din
tractul intestinal i reduce astfel reabsorbia colesterolului
20
22
23
24
OH
21
17
CH2
CH3
StigmasterolOH
CH2
CH3
-Sitosterol
OH
CH3
Ergosterol
17
22
24
7
8
MICOSTEROLI (fungi i plante inferioare)
21
-
STRUCTURA COLESTEROLULUI
OHO
1
2
34
56
7
89
10
11
12
13
14 15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
A B
C D
Structura plan
Structura conformaional
Desen schematizat pentru evidenierea prii polare i prii hidrofobe
Modele moleculare
tridimensionale
22
-
Funciile biologice ale colesterolului
23
-
Component a structurilor de membran !
24
-
Colesterolul moduleaz fluiditatea membranar
HO
colesterol
Temperatur
cu
colesterol
frcolesterol
25
-
Colesterolul formeaz mpreun cu sfingolipidele i anumte proteine membranare, domenii bine definite n structura de membran
aa numitele rafts
Lipidele sunt mult mai bine organizate la nivelul acestor domenii, comparativ cu alte
zone, deoarece sfingolipidele au acizi grai saturai cu caten lung.
lipid raft
Protein inserat n membran prin resturi de glicozil-
fosfatidilinositol
(GPI) la captul carboxi terminal.
colesterol
sfingolipide &
alte fosfolipide
fosfolipide
26
-
Proporia diferitelor clase de lipide n structurile de membran ale hepatocitului de obolan
27
-
Steroizii aparin unui grup larg de compui naturali cu structuri derivate de la izopren
CH3O CH3
CH3O
O
O
CH2
H2C
CH3
ubichinona-7 (C35)
colesterol
(C27)Squalen (C30)
HO
-caroten(C40)
izopren
28
-
Colesterolul este precursor n biosinteza hormonilor steroizi, a acizilor biliari, i a vitaminei D
HO O
O
HO
OH
O
O CH2OH
OOH
colesterol progesteron
testosteron estradiol
cortizona
Acid colic
(acid biliar)
COOH
HO
OH
OH
O
29
-
DIGESTIA I ABSORBIA COLESTEROLULUI
30
-
DIGESTIA I ABSORBIA COLESTEROLULUI
O alimentaie sntoas i normal conine cantiti importante de steride (1,5-1,8 g/zi) Steride exogene
Esterii colesterolului sunt hidrolizai n intestin de colesterol esteraza din sucul pancreatic
Colesterolul alimentar
emulsionare
Intestin: ncorporare n micelii, ce conin sruri biliare, fosfolipide
Trece n celulele mucoasei intestinale (ileon) unde este din nou esterificat
ncorporat n chilomicroni
Transportat prin vasele limfatice
Prin ductul toracic ajunge n snge
esuturi31
-
O alimentaie sntoas i normal conine cantiti destul de importante desteride (1,5-1,8 g/zi). Cea mai mare parte se gsete sub form de colesterol liber.Esterii colesterolului sunt hidrolizai n intestin de colesterol esteraza (EC 3.1.1.13)din sucul pancreatic.Colesterolul alimentar, dup prealabila emulsionare, este incorporat, n intestin, nmicele ce conin acizi biliari conjugai i fosfolipide. Din micele, colesterolul trece ncelulele mucoasei intestinale, mai ales n regiunea ileonului, unde este din nouparial esterificat. Colesterolul liber i esterii si sunt incoporai n chilomicroni,care sunt transportai prin intermediul vaselor limfatice. Prin ductul toracicchilomicronii ajung n snge, de unde sunt repartizai n esuturi, pentru a fimetabolizai. Cantiti importante de colesterol sunt metabolizate n ficat.n esuturi i ndeosebi n ficat are loc un metabolism intens al steridelor.Esterii colesterolului sub aciunea colesterol esterazelor tisulare sunt hidrolizai ncele dou componente: colesterol i acid gras. Acidul gras este metabolizat,conform mecanismelor descrise la triacilgliceroli.Steridele vegetale sunt mult mai greu absorbabile dect cele animale. Cea maimare parte din steride este eliminat prin fecale, mpreun cu cantitileexcedentare de colesterol, coninut uneori ntr-o raie alimentar dezechilibrat.Componenta sterolic are un metabolism propriu, constnd din biosintez idegradare (transformare).
DIGESTIA I ABSORBIA COLESTEROLULUI
32
-
Circulaia colesterolului plasmatic. Circuitul lipoproteinelor
33
-
Lipoproteinele i transportul lipidelor (a) Lipidele sunt transportate n snge sub form de lipoproteine (complexe lipoproteice).
Lipidele alimentare sunt absorbite sub form de chilomicroni, bogai n trigliceride chilomicroni nativi. O mare parte a coninutului lor n trigliceride este eliberat la nivel tisular, sub aciunea lipoprotein lipazei prezent la suprafaa endoteliului capilarelor sangvine din esutul adipos i muscular. Particulele de chilomicroni reziduali sau remnani, cu un coninut ridicat n proteine i colesterol sunt captai de receptorii situai la nivel hepatic.
Lipidele (trigliceridele i colesterolul) rezultate din sintez hepatic, endogen, sunt transportate prin intermediul lipoproteinelor cu densitate foarte mic -VLDL i eliberate la nivelul esuturilor adipos i muscular. Aceast extracie a lipidelor din particulele VLDL mpreun cu pierderea unor apolipoproteine, le transform gradat n particule cu densitate mic - LDL, transportoare ale colesterolului la esuturile extrahepatice. O parte din aceste particule LDL se rentorc la ficat, care va capta att LDL, VLDL remnani, ct i chilomicronii remnani prin endocitoz mediat de receptori.Excesul de colesterol din esuturile extrahepatice este transportat napoi la ficat sub form de lipoproteine cu densitate mare - HDL. n ficat, o parte din colesterol este transformat n acizi biliari.(b) Probe de snge recoltate jeun (stnga), i dup o mas bogat n grsimi (dreapta). Chilomicronii dau plasmei un aspect lactescent. 34
-
Lipoproteinele de joas densitate (LDL i VLDL) transportcolesterolul de la ficat la esuturi
La nivelul ficatului se face att sinteza de colesterol ct i transformarea n acizi biliari a colesterolului preluat din circulaie.
esut adipos i muscular
ficat esuturi
LDL
HDL
chilomicroni
intestin
Triacilglicerolii din VLDL i din chilomicroni sunt hidrolizai de lipoprotein lipaz, la nivelul capilarelor din esutul muscular i cel adipos.
VLDL
0.95 - 1.006
10
18
19
50
LDL
1.006 - 1.063
23
20
45
10
HDL
1.063 - 1.210
55
24
17
4
Densitatea (g/mL)
Compoziia (g%)proteine
fosfolipide
colesterol &
esteri de colesterol
triacilgliceroli
chilomicroni
< 0.96
1 - 2
7
8
84
35
-
STRUCTURA LIPOPROTEINELEOR PLASMATICE
Cele 4 clase de lipoproteine vizualizate la microscopul electronic: Chilomicroni,diametrul de 50 - 200 nm ; VLDL, 28 - 70 nm; HDL, 8 - 11 nm; i LDL, 20 - 25 nm.
36