1 LIPIDY część II

2 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHZachodzi we wszystkich tkankach Lokalizacja komórkowa: Cytoplazma Synteza może zachodzić: - de nowo – z acetyloCoA - przez elongację – z kwasu o min. 10 atomach węgla

3 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHWiększość acetyloCoA powstaje w komórkach w mitochondrium (z oksydacyjnej dekarboksylacji pirogronianu lub w wyniku β-oksydacji kwasów tłuszczowych). Wewnętrzna błona mitochondrialna jest nieprzepuszczalna dla acetyloCoA. liaza cytrynianowa ADP + Pi ATP H2O HSCoA NAD+ ADP + Pi NADP+ CO2, ATP

4 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHTWORZENIE MALONYLOCoA Enzym: KARBOKSYLAZA ACETYLOCoA klasa: VI (ligazy) reakcja nieodwracalna enzym regulatorowy: * allosterycznie (+) cytrynian (─) acyloCoA długołańcuchowy * hormonalnie aktywna w formie nie ufosforylowanej O // CH3 – C ~SCoA CO2, ATP ADP + Pi O // -OOC – CH3 – C ~SCoA

5 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHEtapy syntezy: Kondensacja enzym: syntaza 3-ketoacylowa Redukcja enzym: reduktaza 3-ketoacylowa Odwodnienie enzym: dehydrataza 3-hydroksyacylowa Redukcja enzym: reduktaza enoilowa

6 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHKOMPLEKS WIELOENZYMATYCZNY SYNTAZY KWASÓW TŁUSZCZOWYCH syntaza ketoacy- lowa trans- acylaza acetylowa trans- acylaza malony- lowa reduktaza enoilowa dehydra- taza 3- hydroksy- acylowa reduktaza 3-ketoacy- lowa tioeste- raza funcjonalny Podział 4’fosfo- pantoteina 4’fosfo- pantoteina Podział strukturalny tioeste- raza reduktaza 3-ketoacy- lowa dehydra- taza 3- hydroksy- acylowa reduktaza enoilowa trans- acylaza malony- lowa trans- acylaza acetylowa syntaza ketoacy- lowa

7 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH\\ S – C – CH3 TRANSACYLAZA ACETYLOWA A C P Cys 1. TRANSACYLAZA MALONYLOWA O \\ S – C – CH2 – COO- FP CO2 SYNTAZA β-KETOACYLOWA (enzym kondensujący)

8 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHP SH Cys REDUKTAZA β-KETOACYLOWA 2. O O \\ \\ S – C – CH2 – C – CH3 FP NADPH+H+ O OH \\ \ S – C – CH2 – CH – CH3 NADP+

9 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHP SH Cys DEHYDRATAZA β-HYDROKSYACYLOWA O OH \\ \ S – C – CH2 – CH – CH3 3. FP O \\ S – C – CH = CH – CH3 H2O

10 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHP SH Cys REDUKTAZA ENOILOWA O \\ S – C – CH = CH – CH3 NADPH+H+ FP 4. O \\ S – C – CH2 – CH2 – CH3 NADP+

11 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHP SH Cys TRANSLOKAZA ACYLOWA O \\ S – C – CH2 – CH2 – CH3 FP

12 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH\\ S – C – CH2 – CH2 – CH3 A C P Cys TRANSACYLAZA MALONYLOWA O \\ S – C – CH2 – COO- FP

13 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH\\ S – C – CH2 – CH2 – CH3 A C P Cys O \\ S – C – CH2 – COO- FP CO2 SYNTAZA β-KETOACYLOWA (enzym kondensujący)

14 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHP SH Cys O O \\ \\ S – C – CH2 – C – CH2 – CH2 – CH3 FP O \\ S – C – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

15 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH\\ S – C – CH2 – (CH2)13 – CH3 A C P Cys H20 TIOESTERAZA kwas palmitynowy + ACP SH FP

16 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHKWAS 16 WĘGLOWY 1 acetyloCoA 7 malonyloCoA = 7 ATP na karboksylację acetyloCoA 7 obrotów syntezy  2 NADPH+H+ = 14 NADPH 1 H2O na odłączenie kwasu 8 ATP zużywa liaza cytrynianowa przy przeniesieniu 8 cz.acetyloCoA do cytozolu

17 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHŹRÓDŁA NADPH + H+ 1. Dehydrogenaza glukozo-6-fosforanowa (Cykl pentozowy) 2. Dehydrogenaza 6-fosfoglukonianowa (Cykl pentozowy) 3. Dehydrogenaza jabłczanowa dekarboksylująca (z NADP) ADP + Pi H2O ATP HSCoA NAD+ ADP + Pi NADP+ CO2, ATP

18 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCH Hydroksystearoilo-enzymTWORZENIE WIĄZANIA NIENASYCONEGO PRZY C9 StearoiloCoA + Enzym Stearoilo-enzym Hydroksystearoilo-enzym Oleilo-enzym OleiloCoA + Enzym TRANSFERAZA ACYLOWA HSCoA O2 , NADH+H+ HYDROKSYLAZA ACYLOWA (Cyt b5) KOMPLEKS MIKROSOMALNY 9 - DESATURAZY H2O , NAD+ DEHYDRATAZA HYDROKSYACYLOWA (hydrataza enoilowa) CH3(CH2)7CH2CH2(CH2)7CO-SCoA H2O OH | CH3(CH2)7CH2CH(CH2)7CO-SCoA TRANSFERAZA ACYLOWA HSCoA CH3(CH2)7CH =CH(CH2)7CO-SCoA

19 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHWYDŁUŻANIE KWASÓW TŁUSZCZOWYCH – SYNTEZA PRZEZ ELONGACJĘ.

20 BIOSYNTEZA KWASÓW TŁUSZCZOWYCHRegulacja metabolizmu kwasów tłuszczowych. β- oksydacja acylotransferaza karnitynowa I hamowana przez malonyloCoA synteza kwasów tłuszczowych karboksylaza acetyloCoA hamowana przez acyloCoA aktywowana przez cytrynian aktywna w formie nieufosforylowanej aktywowana przez insulinę hamowana przez glukagon

21 BIOSYNTEZA TRIACYLOGLICEROLIlokalizacja tkankowa: wątroba i tkanka tłuszczowa lokalizacja komórkowa: cytozol

22 BIOSYNTEZA TRIACYLOGLICEROLITWORZENIE 3 - FOSFOGLICEROLU WĄTROBA CH2 – OH | CH – OH ATP KINAZA GLICEROLOWA ADP CH2 – OH | CH – OH CH2 – O – P CH2 – OH | C = O CH2 – O – P NAD+ DEHYDROGENAZA 3-FOSFOGLICEROLOWA NADH+H+ TKANKA TŁUSZCZOWA

23 BIOSYNTEZA TRIACYLOGLICEROLICH2 – OH | CH – OH CH2 – O – P 2 ACYLOCoA ACYLOTRANSFERAZA 3-P-GLICEROLOWA 2 HSCoA O || O CH2 – O – C – R || | R – C – O – CH | CH2 – O – P

24 BIOSYNTEZA TRIACYLOGLICEROLI|| O CH2 – O – C – R || | R – C – O – CH | CH2 – O – P H2O FOSFATAZA FOSFATYDYNIANOWA Pi O || O CH2 – O – C – R || | R – C – O – CH | CH2 – O – OH

25 BIOSYNTEZA TRIACYLOGLICEROLI|| O CH2 – O – C – R || | R – C – O – CH | CH2 – O – OH ACYLOCoA ACYLOTRANSFERAZA DIACYLOGLICEROLOWA HSCoA O || O CH2 – O – C – R || | R – C – O – CH O | || CH2 – O – C – R

26 SYNTEZA FOSFOLIPIDÓW we wszystkich tkankach w cytoplazmiefunkcje strukturalne rozpad dostarcza wtórnych przekaźników informacji lub hormonów komórkowych

27 ROZPAD FOSFOLIPIDÓW PLA1 O \\ O H2C – O – C – R1 // | R2 – C – O – CH// | R2 – C – O – CH | H2C – O – P – seryna - kolamina - cholina - inozytol (2 x fosforylowany) PLD PLA2 PLC

28

29 CIAŁA KETONOWE Lokalizacja tkankowa: Tylko w wątrobieLokalizacja komórkowa: mitochondrium Materiał energetyczny dla tkanek pozawątrobowych i poza erytrocytami REGULACJA SYNTEZY: 1. na etapie lipolizy TAG w tkance tłuszczowej 2. intensywność β-oksydacji 3. dostępność szczawiooctanu i cykl Krebsa

30 CIAŁA KETONOWE O 2 || CH3 – C ~ SCoA O O || |||| CH3 – C ~ SCoA ACETYLOTRANSFERAZA ACETYLOCoA HSCoA O O || || CH3 – C – CH2 – C ~ SCoA

31 CIAŁA KETONOWE O O || || CH3 – C – CH2 – C ~ SCoA OH O | |||| || CH3 – C – CH2 – C ~ SCoA O || CH3 – C ~ SCoA SYNTAZA 3-HYDROKSY- 3-METYLOGLUTARYLOCoA (HMG-CoA) HSCoA OH O | || -OOC – CH2 – C – CH2 – C ~ SCoA | CH3

32 CIAŁA KETONOWE OH O | || -OOC – CH2 – C – CH2 – C ~ SCoA | CH3 O O| || -OOC – CH2 – C – CH2 – C ~ SCoA | CH3 LIAZA HMG-CoA O || CH3 – C ~ SCoA O O || || CH3 – C – CH2 – C – O-

33 CIAŁA KETONOWE O O || || CH3 – C – CH2 – C – O- COO- | || CH2|| || CH3 – C – CH2 – C – O- NADH+H+ DEHYDROGENAZA 3-HYDROKSYMAŚLANOWA NAD+ O || CH3 – C – CH3 COO- | CH2 CH – OH CH3

34 CIAŁA KETONOWE WYKORZYSTANIE PRZEZ TKANKI – UTLENIENIEwszystkie tkanki poza wątrobą i erytrocytami lokalizacja komórkowa: mitochondrium CYKL KREBSA

35 CIAŁA KETONOWE O O || || CH3 – C – CH2 – C – O- O O || |||| || CH3 – C – CH2 – C – O- BURSZTYNYLOCoA TRANSFERAZA CoA BURSZTYNIAN O O || || CH3 – C – CH2 – C ~ SCoA HSCoA TIOLAZA CYKL KREBSA 2 acetyloCoA