MAVANSKA SREDNJA KOLA VARENJE I METABOLIZAM LIPIDA KLARA

MAČVANSKA SREDNJA ŠKOLA VARENJE I METABOLIZAM LIPIDA KLARA KAKUČKA, profesor hemije

Varenje • Varenje je niz hemijskih procesa razgradnje makromolekula skroba, proteina i lipida • Varenje se obavlja u sistemu organa za varenjedigestivni trakt • Prolaskom hrane kroz digestrivni trakt makromolekuli podležu uticaju sokova za varenje koji, sa izuzetkom žuči, predstavljaju vodeni rastvor enzima • Neki nepromenjeni sastojci hrane ili degradacioni proizvodi odstranjuju se organima za izlučivanje

Triacilgliceroli. I i energija • Triacilgliceroli su jako koncentrirane energetske rezerve • Energija se oslobađa njihovim katabolizmom

Digestija, mobilizacija i transport masti • Masne kiseline koje su u triacilglicerolima opskrbljuju organizam velikom količinom energije. • Triacilglicerole, koji u organizam ulaze kao hrana, emulguju žučne kiseline u tankom cevu te se hidrolizuju crevnim lipazama. • Slobodne masne kiseline ulaze u epitelne ćelije tankog creva gde ponovno nastaju triacilgliceroli koji zajedno s apolipoproteinima stvaraju hilomikrone.

Lipaze gušterače. • Lipaze koje izlučuje gušterača (pankreas) razgrađuju triacilglicerole u masne kiseline i monoacilglicerole

Digestija, mobilizacija i transport masti • Resorbcija masnih kiselina obavlja se uz pomoć žučnih kiselina koji se vezuju za masne kiseline u obliku holeinskih kiselina. • Tada se obrazuju micele koje u svojoj unutrašnjosti imaju hidrofobne masne kiseline, a omotač čine dva ili 4 para žučnih kiselina čiji je hidrofobni deo okrenut ka unutrašnjosti, a spolja je okrenut hidrofilni deo. • U njihovom formiranju učestvuje i holesterol.

Digestija, mobilizacija i transport masti Takve micele se resorbuju, dospevaju u enterocite, gde se masne kiseline oslobađaju i ponovo obrazuju trigliceridi, koji se u vidu fine emulzije transportuju limfnim putem.

Putevi razlaganja masnih kiselina • Postoje različiti putevi razlaganja masnih kiselina. • Glavni mehanizam je tzv. β-spiralna oksidacija. • Više masne kiseline su inertne supstance moraju se aktivirati, odnosno dići na viši energetski nivo. • Aktiviranje masnih kiselina vrši se u dve faze pomoću tzv kinaznog fermentnog sistema.

Aktivacija masnih kiselina • Slobodne masne kiseline mogu da prođu kroz ćelijsku membranu jer su slabo rastvorne u vodi i visoko rastvorne u masti. • U citosolu aktivaciju masnih kiselina katalizuje acil -Co. A sintetaza dugačkih masnih kiselina. • Masne kiseline reaguju sa ATP-om i nastaju masni acil adenilat i neorganski pirofosfat. • Naknadnom reakcijom sa slobodnim koenzimom A se formiraju masni acil-Co. A estar I AMP.

Aktivacija masnih kiselina Masna kiselina Acil-koenzim A

Aktivacija masnih kiselina • Aktiviranje masnih kiselina vrši se van mitohondrija i treba je uneti mitohondriju. • Masni acil-Co. A zatim reaguje sa karnitinom da formira acilkarnitin, koji se transportuje kroz unutrašnju mitohondrijsku membranu momonatrijum glutamatom.

Proces ß oksidacije • 1. Dehidrogenacija FAD -om: • Prvi korak je oksidacija masne kiseline acil-Co. Adehidrogenazom. • Taj enzim katalizuje formiranje dvostruke veze između C-2 i C-3.

Proces ß oksidacije • 2. Hidratacija: • Sledeći korak je hidratacija veze između C-2 i C-3. Ova reakcija je stereospecifična, i samo se L izomer formira.

Proces ß oksidacije: • 3. Oksidacija NAD +-om: • Treći korak je oksidacija L -β-hidroksiacil Co. A posredstvom NAD+-a. Time se konvertuje hidroksilna grupa u ketonsku grupu.

Proces ß oksidacije • 4. Tioliza: • Finalni korak je odvajanje βketoacil Co. A tiolinom grupom drugog Co. A molekula. Tiol se umeće između C-2 i C-3.

Proces ß oksidacije • Ovaj proces se nastavlja dok se ceo lanac ne podeli u acetil Co. A jedinice. • U finalnom ciklusu se formiraju dva acetil Co. A molekula, umesto jednog acil Co. A i jednog acetil Co. A.

Energetski bilans oksidacije palmitinske kiseline • C 16 H 32 O 2 + 23 O 2 → 16 O 2 + 16 H 2 O

Energetski bilans oksidacije palmitinske kiseline • I faza • 7 FAD 2 H 7 NADH+H+ ukupno 14 ATP 21 ATP 35 ATP • II faza • 8 FAD 2 H 24 NADH+H+ 8 ATP via GTP ukupno I faza + II faza = 130 ATP 16 ATP 72 ATP 8 ATP 96 ATP

Metabolizam glicerola • Glicerol oslobođen lipolizom u jetri se fosforiluje uz glicerol kinazu i oksidiše se do dihidroksiaceton fosfata uz enzim glicerolfosfo dehidrogenazu

Metabolizam glicerola • Dihidroksiaceton fosfat se izomerizuje u gliceraldehid 3 -fosfat koji se razlaže glikolizom

Kontrola metabolizma MK • Uloga acetil Co. A karboksilaze • Ima ključnu ulogu u metabolizmu MK i kontrolišu je 3 hormona: glukagon, epinefrin i insulin • Aktivacija karboksilaze insulinom inicira sintezu MK a glukagon i epinefrim imaju suprotno dejstvo • Koncentracije citrata i palmitoil- Co. A i AMP u ćeliji imaju takođe regulatornu ulogu