Katabolismus lipid Josef Trgl Odbourvn lipid Vcestupovit postupn

Katabolismus lipidů Josef Trögl

Odbourávání lipidů • Vícestupňovité – postupné odštěpování mastných kyselin – triacylglyceroly diacylglyceroly monoacylglyceroly glycerol • Odštěpování mastných kyselin – enzymy lipázy • Mastné kyseliny jsou odbourány postupným zkracováním řetězců – nejčastěji po 2 C štěpech – b-oxidace • Glycerol je oxidován na glyceraldehyd a zapojen do glykolýzy

b-oxidace mastných kyselin • =Lynenova spirála (Feodor Lynen, NC 1964) • Dráha odbourávající mastné kyseliny postupným odštěpovaním dvojuhlíkatých štěpů (acetylu) - Ac. SCo. A • Část enzymů membránových – návaznost na citrátový cyklus a dýchací řetězec • Lokalizace – eukaryota: v matrix mitochondrie – prokaryota: v cytoplazmě

b-oxidace mastných kyselin 1. Aktivace mastné kyseliny – – enzym acylkoenzym-A-syntetáza MK se stává reaktivnější d b g w + ATP + SCo. A + AMP + PP a

Aktivace mastných kyselin • Aktivace MK neprobíhá v mitochondrii, ale v cytoplazmě – enzym vázaný na vnější mitochondriální membránu nebo na membrány endoplazmatického retikula • nutnost transportu do matrix mitrochondire – MK ani acyl-SCo. A samovolně přes vnitřní mitochondriální membránu neprojdou • Karnitinový transportní mechanismus („karnitinový člunek“) – – transesterifikace Acyl-SCo. A na Acylkarnitin transport do mitochondrie transesterifikace zpět na Acyl. SCo. A a volný karnitin specifický přenašeč karnitinu ve vnitřní mitochondriální membráně – antiport acylkarnitinu a karnitinu

Karnitinový člunek + RCO-SCo. A O R CH 3 H 3 C + N CH 3 Karnitinpalmitoyltransferáza O CH 2 CH CH 2 COOH + HSCo. A

Karnitinový člunek

b-oxidace mastných kyselin 2. Dehydrogenace MK – – enzym acyl-Co. A-dehydrogenáza vstup do dýchacího řetězce – komplex II + FADH 2

b-oxidace mastných kyselin • Acylkoenzym A dehydrogenáza – skupina enzymů – podobný mechanismus – více podjednotek – specifita pro různě dlouhé řetězce • Vzniká trans dvojná vazba

b-oxidace mastných kyselin 3. Adice vody na dvojnou vazbu – enzym krotonáza + H 2 O

b-oxidace mastných kyselin 4. Oxidace alkoholu – enzym 3 -hydroxyacetyl-Co. A-dehydrogenáza + NAD+ + NADH + H+

b-oxidace mastných kyselin 5. Thiolýza b-oxokyseliny – enzym b-oxothioláza SCo. A + O COSCo. A + Ac. SCo. A

b-oxidace mastných kyselin Výsledek jednoho cyklu b-oxidace • • • Acyl se zkrátil o 2 C opakování cyklu až do úplného rozštěpení Vznik Ac. Co. A do citrátového cyklu nebo anabolických reakcí Redukce FAD na FADH 2 do dýchacího řetězce vznik 2 ATP Redukce NAD na NADH do dýchacího řetězce vznik 3 ATP

b-oxidace mastných kyselin • • Varianty pro méněobvyklé MK Lichý počet C – na konci vznikne 3 C štěp (propionylkoenzym A) převedení na sukcinylkoenzym (citr. cyklus) – konec odbourávání některých aminokyselin • • cis-nenasycené – izomerace do polohy a-b a do konfigurace trans – normální pokračování, jen bez dehydrogenace (krok 2) rozvětvené – specifické reakce

a-oxidace mastných kyselin • 1. 2. Hlavně u rostlin – klíčící semena, listy Dekarboxylace –COOH skupiny Oxidace a uhlíku na aldehyd (-CHO) peroxidem vodíku 3. Oxidace aldehydu na kyselinu (aldehydrogenáza) • Opakování cyklu