METABOLISMUL LIPIDELOR

Lipidele sunt biomolecule ce indeplinesc in organism rol energetic si structuralOrigine – exogena (din alimente)

- endogena: - lipide sintetizate pe

baza lipidelor exogene- lipide provenite din alte

lipide endogene- lipide provenite din

proteine

Digestia lipidelor

- In cavitatea bucala si stomac (pH foarte acid), nu exista enzime care sa hidrolizeze lipidele.

Numai la sugari exista o lipaza gastrica care actioneaza la pH acid si hidrolizeaza preferential lipidele din lapte.

- In intestinul subtire:o se deverseaza sucul pancreatic

care contine enzime lipolitice: lipaze care actioneaza asupra

trigliceridelor,

colesteridesteraze care actioneaza asupra esterilor colesterolului,

fosfolipaze care hidrolizeaza fosfolipidele (lecitine, cefaline, serincefaline).

o bila deverseaza sarurile biliare care:

emulsioneaza lipidele alimentare transformandu-le in picaturi extrem de fine; astfel se mareste suprafata de contact intre lipide si enzime.

activeaza lipazele facilitand digestia.

stimuleaza secretia biliara (actiune coleretica)

stimuleaza contractia veziculei biliare si eliminarea bilei in duoden (actiune colagoga)

Prin actiunea conjugata a diferitelor enzime lipolitice, lipidele exogene sunt scindate in acizi grasi, glicerol, mono si digliceride, alcool superior, aminoalcooli, etc.

Absorbtia lipidelor

Are loc in regiunea proximala a jejunuluiAcizii biliari se reintorc in lumenul intestinal participand la solubilizarea si transportul altor molecule lipidice; cand ajung in portiunea distala a ileonului sunt absorbiti, ajung prin sistemul port in ficat apoi in bila si intestin (circuitul enterohepatic al acizilor biliari)In interiorul enterocitelor are loc resinteza trigliceridelor, colesteridelor si fosfolipidelor. Astfel:

1. Acizii grasi cu 8-10 atomi de carbon sunt absorbiti direct prin peretele intestinului si prin vena porta, ajung la ficat si pe cale sanguina sunt distribuiti catre diverse organe si tesuturi.

2. Acizii grasi cu numar mai mare de atomi de carbon participa in peretele intestinal la resinteza de lipide sub forma de trigliceride; mono, di si trigliceridele se absorb prin peretele intestinului si trec in limfa

3. Fosfolipidele sufera un proces de hidroliza cu eliberare de acizi grasi, apoi in peretele intestinului se produce o resinteza de fosfolipide care se absorb si trec in limfa

4. Colesterolul se poate absorbi direct prin peretele intestinului sub forma libera sau esterificata.

Lipidele absorbite formeaza chilomicroni si lipoproteine cu densitate foarte joasa (VLDL) care de la nivelul intestinului sunt preluate de limfa, trec in sange prin ductul toracic si sunt distribuite tesuturilorEle pot urma 4 cai:- depozitare temporara in ficat- depozitare in tesutul adipos (rezerva)- degradare metabolica cu generare de cantitati importante de energie (sub forma de ATP)- unele lipide au rol structural, plastic, intrand in structura membranelor.

Metabolismul lipidelor

CATABOLISMUL LIPIDELORCATABOLISMUL TRIGLICERIDELOR (LIPOLIZA)

Sub actiunea lipazelor intracelulare gliceridele, in special trigliceridele, de origine exo sau endogena sufera un proces de hidroliza glicerol si acizi grasi.

1. CATABOLISMUL GLICEROLULUI

Glicerolul poate urma mai multe cai metabolice:

a. poate intra in ciclul anaerob al glicolizei acid lactic

b. poate intra in ciclul Krebs + respiratia celulara + fosforilarea oxidativa bioxid de carbon, apa, energie

c.poate lua calea inversa a glicolizei, transformandu-se in glucoza si glicogen (gluco- si glicogeno-neogeneza)

d. poate fi reutilizata pentru resinteza trigliceridelor

2. CATABOLISMUL ACIZILOR GRASI (-OXIDAREA ACIZILOR GRASI)

Acizii grasi se catabolizeaza cu generare de energie, in principal prin procesul de -oxidare care reprezinta o succesiune de reactii enzimatice prin care un acid gras este degradat succesiv prin ruperea a cate 2 atomi de carbon sub forma de acetil-CoA.Acetil-CoA intra in ciclul Krebs si se catabolizeaza la CO2 si apa. oxidarea are loc in mitocondrii.Etape:

a. Activarea si patrunderea acidului gras in mitocondrii. Reactia are loc in citoplasma cu consum de energie, cu actiunea unei tiokinaze specifice.

b. Reactiile -oxidarii1. Dehidrogenare sub actiunea

unei dehidrogenaze FAD dependente

2. Hidratare sub actiunea enoil hidratazei

3. Dehidrogenare sub actiunea unei dehidrogenaze NAD dependente

4. Scindare tioliticaMolecula de acil gras-CoA rezultata, mai scurt cu 2 atomi C, reintra intr-o noua

secventa de -oxidare, procesul continuandu-se pana la totala transformare a acidului gras cu numar par de atomi de carbon in acetil- CoA.Spira Lynen reprezinta schematizat ciclul reactiilor -oxidarii. In cursul acestui proces se elibereaza cantitati mari de energie sub forma de ATP.Exemplu - 130 ATP/1 molecula de acid palmitic.

FORMAREA CORPILOR CETONICI (CETOGENEZA)

Cetogeneza este procesul biochimic de formare a 3 compusi rezultati din condensarea a doua molecule de acetil-CoA:

1. acidul acetilacetic2. acidul -hidroxibutiric3. acetona

Acidul acetil acetic – este metabolitul care rezulta din catabolizarea -oxidativa a tuturor acizilor grasi. Din acesta se formeaza ceilalti doi.In conditii normale, ficatul produce 200-300 mg corpi cetonici/zi.

Ei sunt degradati rapid mai ales in tesutul hepatic dar si extrahepatic (miocard, muschi scheletici, rinichi, creier) pana la CO2 si apa cu generare de energie.Cresterea concentratiei corpilor cetonici in sange (normal 1mg/dl) determina starea de cetoza. Prezenta lor in urina (cetonurie=200mg/1500 ml/zi)Cauze:- insuficienta aportului alimentar de glucide- diabet zaharat- stari febrile- varsaturile din sarcina- perioada de alaptare.

CATABOLISMUL STERIDELOR

Are loc indeosebi in ficat. Colesterolul esterificat (steridele) este hidrolizat sub actiunea colesterolesterazelor generandu-se colesterol si acid grasCatabolismul colesterolului constituie punctul de plecare pentru obtinerea unor serii de compusi deosebit de utili pentru organism:

1. colecalciferolul sau vit D3

2. acizi biliari (rol in digestie)3. hormoni corticosuprarenali4. hormoni sexuali

CATABOLISMUL GLICEROFOSFOLIPIDELOR

In celule si tesuturi au loc pe de o parte procese de degradare iar pe de alta parte procese de biosinteza a glicerofosfolipidelor (GPL)Hidroliza GPL are loc sub actiunea fosfolipazelorComponentele rezultate pot fi:

folosite in procesul de reinnoire a glicerofosfolipidelor sau

sunt degradate (ex: colina)

ANABOLISMUL LIPIDELOR

1. BIOSINTEZA ACIZILOR GRASI

Acest proces se realizeaza cu mare intensitate, pornind de la acizii grasi inferiori sau de la acidul acetic sau alti

acizi organici existenti in circuitul metabolic (ex: acidul propionic, butiric).Sediul biosintezelor il constituie ficatul, tesutul adipos, glanda mamara, intestinul, plamanul.Exista 2 cai de sinteza:

- calea citoplasmatica (calea malonil-CoA)

- calea mitocondriala (calea β-elongatiei)

Precursorul este acetil-CoA.Cand necesarul energetic al organismului este acoperit, surplusul de acetil-CoA nu se mai degradeaza in ciclul Krebs ci este utilizat in biosinteza acizilor grasi.

2. BIOSINTEZA GLICERIDELOR (LIPOGENEZA)

Are loc in ficat, tesut adipos, rinichi, intestin, plamani. Cand sinteza are loc in ficat, trigliceridele trec treptat in sange si sub forma de lipoproteine sunt transportate in diferite tesuturi.

Lipogeneza din tesutul adipos este stimulata de o concentratie marita de glucoza in sange (hiperglicemie)

3. BIOSINTEZA STERIDELOR

In tesuturile organismelor superioare, colesterolul exista mai ales esterificat. Esterificarea are loc in ficat sub actiunea acil-CoA-colesteroltransferazei.Alte organe de sinteza: intestine, pancreas, cortex suprarenal.

4. BIOSINTEZA COLESTEROLULUICea mai mare parte din colesterolul existent in organismul uman provine din biosinteza endogena si nu din steridele exogene.Sediul biosintezei: ficat, perete intestinal, cortex suprarenal, testicole, ovare. Biosinteza are loc in citoplasma extramitocondriala sub actiunea unor enzime localizate in reticolul endoplasmatic. Precursorul este acil-CoA.

REGLAREA METABOLISMULUI LIPIDIC

Se realizeaza la nivelul ficatului.Un sistem de reglare il constituie ciclul glucoza-acizi grasi, care asigura mecanismul de control homeostatic al concentratiei acestor substante in plasma.Pentru reglarea metabolismului lipidic sunt utilizate diferite biomolecule: colina, metionina, vit B12, mezoinozitolul, denumite substante lipotrope care protejeaza ficatul impotriva steatozei (infiltratia grasa a ficatului).Steatoza apare atunci cand exista:- eliberare intensa de lipide din tesutul adipos (cure de slabire rapide)- deficitul de proteine- reglarea procesului de formare a lipoproteinelor

1. hiperlipidemia - este o stare patologica caracterizata prin cresterea anormala a lipidelor in sange.

2. sfingomielinoza sau boala Niemann-Pick - se caracterizeaza prin acumularea sfingomielinei in sistemul reticulo-endotelial in creier, nervi, ficat, rinichi, splina.

3. cerebrozidozele sau boala Gaucher - constau in formarea de cerebrozide anormale (contin glucoza in loc de galactoza) care se depoziteaza in celulele ficatului, splinei si maduvei

4. cetoza (cetonemie + cetonurie) – productia intensa de corpi cetonici nu este echilibrata de utilizarea lor