biochemia wykład 11 (33-54) i wykład 12 (1-11) | Quizlet

Jak utleniane są kwasy tłuszczowe o nieparzystej liczbie atomów węgla?

W β-oksydacji z wytwarzaniem acetylo-S-CoA, aż do pozostania trójwęglowej reszty propionylo-CoA, która nie podlega dalszej oksydacji i wymaga specyficznych przekształceń

Utlenianie propionylo-S-CoA

1. Przekształcenie w metylomalonylo-S-CoA przez karboksylazę propionylo-S-CoA

2. Izomeryzacja metylomalonylo-s-CoA do sukcynylo-S-CoA z udziałem koenzymu deoksyadenozynokobalaminy

(pochodnej wit. B12)

3. Sukcynylo-S-CoA włącza się do cyklu kwasów trikarboksylowych

Jaki enzym katalizuje utlenianie propionylo-S-CoA do metylomalonylo-S-CoA?

Karboksylaza propionylo-S-CoA

Jaki enzym katalizuje izomeryzacje metylomalonylo-s-CoA

do sukcynylo-S-CoA?

Koenzym deoksyadenozynokobalaminy (pochodna wit. B12)

Witamina B12

Kobalamina

Co uniemożliwia przekształcanie metylomalonylo-CoA w bursztynylo-CoA?

1. Wrodzony brak mutazy metylomalonylo-CoA

2. Defekt polegający na niemożności przetwarzania witaminy B12 w koenzym

Co się dzieje gdyż występuje wrodzony brak mutazy metylomalonylo-CoA lub defekt polegający na

niemożności przetwarzania witaminy B12 w koenzym?

1. Propionian i metylomalonian przenikają do krwi i są wydalane z moczem

2. Dochodzi do kwasicy i opóźnień w rozwoju

Jakim szlakiem przebiega utlenianie kwasów tłuszczowych nienasyconych?

Szlak zmodyfikowanej β-oksydacji

Czego wymagają nienasycone kwasy tłuszczowe?

Nienasycone kwasy tłuszczowe wymagają dodatkowej obróbki, zanim zostaną całkowicie rozłożone na drodze ß-oksydacji.

Jak degradowane są nienasycone kwasy tłuszczowe?

Nienasycone kwasy tłuszczowe są degradowane przez enzymy uczestniczące normalnie w β-oksydacji aż do etapu pojawienia się wiązania podwójnego - metabolitów takich jak:

1. cis-Δ3-acylo-S-CoA

2. cis-Δ4-acylo-S-CoA.

Co się dzieje z cis-Δ3-acylo-S-CoA?

Zostaje wtedy przekształcony przy udziale izomerazy w trans-Δ2-enoilo-S-CoA, który ulega dalszym reakcjom w klasycznym szlaku

Co się dzieje w przypadku kwasów nienasyconych, mających wiązania podwójne przy parzystych atomach węgla?

Na jednym z etapów β-oksydacji powstaje 2,4-dienoilowy związek pośredni, który jest przekształcany przez reduktazę 2,4-dienoilo-S-CoA w cis-Δ3-enoilo-S-CoA

Następnie zostaje przekształcony przez izomerazę w formę trans

Co jest utleniane w peroksysomach?

Utleniane są kwasy tłuszczowe o bardzo długim łańcuchu, powyżej 22 C

np.: kwas tetrakozanowy i kwas lignocerynowy

Jakie reakcje zachodzą w peroksysomach?

1. Łańcuch jest skracany w celu ułatwienia dalszej β-oksydacji w mitochondriach. Proces prowadzi do powstania acetylo S-CoA i H2O2.

2. Nadtlenek jest rozkładany przez katalazę

Na czym polega utlenianie kwasów tłuszczowych w peroksysomach?

1. Wstępny etap utleniania polega na wprowadzeniu cząsteczki kwasu jako acylo-CoA do peroksysomów za pomocą białka transportującego

2. Peroksysomalny cykl β-oksydacji powoduje cykliczne skracanie łańcucha węglowego o 2 atomy węgla, przez odszczepienie cząsteczki acetylo-CoA.

3. Krótszy łańcuch jest przenoszony z karnityną do mitochondrium

Czym charakteryzuje się enzymy peroksysomów?

Charakteryzują się bardzo wysoką aktywnością w stosunku do kwasów o długim łańcuchu węglowym, która zanika w stosunku do ośmiowęglowych i krótszych kwasów tłuszczowych

Dlatego system peroksysomalnej β-oksydacji nie jest zdolny do całkowitej degradacji cząsteczki kwasu tłuszczowego.

Co się dzieje z produktami utleniania kwasów tłuszczowych w peroksysomach?

Produkt β-oksydacji jest eksportowany do cytoplazmy. Całkowitemu utlenieniu do CO2 i H2O, ulega po przejściu do mitochondrium.

Gdzie kwasy tłuszczowe ulegają całkowitemu utlenieniu?

W mitochondrium

Adrenoleukodystrofia

Gromadzenie w ośrodkowym układzie

nerwowym oraz korze nadnerczy długich kwasów tłuszczowych

Objawy adrenoleukodystrofii

1. padaczka

2. ataksja

3. objawy niedoczynności kory nadnerczy

Do czego prowadzi adrenoleukodystrofia?

Stopniowe i postępujące uszkodzenie OUN najczęściej doprowadza do śmierci w okresie pokwitania

Kiedy przejawia się adrenoleukodystrofia?

Pojawiają się między 5-10 rokiem życia

Jakie lekarstwo na adrenoleukodystrofie?

Olej Lorenza

mieszanina olejów, która miała powstrzymać postępy

choroby

Gdzie jest metabolizowany kwas fitanowy 20 C?

w peroksysomach

Utlenianie kwasu fitanowego 20 C

1. Ulega α-oksydacji do kwasu 19-węglowego - pristanowego.

2. Kwas ten przechodzi kilka rund β-oksydacji w peroksysomie tworząc średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe które można przekształcić w dwutlenek węgla i wodę w mitochondriach

Choroba Refsuma

Z powodu braku enzymu nie działa α-oksydacja.

Kwas fitanowy:

1. indukuje apoptozę niektórych grup komórek

nerwowych

2. rozsprzęga fosforylację oksydacyjną

Mitochondriów jest szczególnie dużo w tkance nerwowej i sercu, bo w tych miejscach potrzebne jest dużo energii, gdy jej zabraknie te narządy zostają uszkodzone

Co reguluje ß-oksydacje wolnych kwasów tłuszczowych?

1. Malonylo-CoA

2. Acylo-Co-A

3. Cytrynian

4. Acetylo-Co-A

Na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego

Co robi malonylo-CoA?

Spowalnia wprowadzanie reszt acylowych do mitochondriów poprzez hamowanie odpowiedzialnej za ten transport acylotransferazy karnitynowej.

SPOWALNIA ß-OKSYDACJE

Co robi acylo-CoA?

Gdy poziom acylo-CoA rośnie, ß-OKSYDACJA JEST STYMULOWANA.

Co robi cytrynian?

Podwyższony poziom cytrynianu HAMUJE ß-OKSYDACJE, bo oznacza on wysokie stężenie acetylo-CoA

Co robi acetylo-CoA?

HAMUJE ß-OKSYDACJE na poziomie reakcji tiolizy

Co powstaje w komórkach tłuszczowych jako produkt lipolizy?

Glicerol

Czy glicerol może być metabolizowany w komórkach tłuszczowych?

🔥nie🔥

Bo te komórki nie mają kinazy glicerolowej

Gdzie powstaje glicerol?

W komórkach tłuszczowych

W wyniku czego powstaje glicerol?

Lipolizy

Co sie dzieje z tym glicerolem?

1. W cytozolu jest fosforylowany do glicerolo-3-P z udziałem 1 cząsteczki ATP.

2. Utleniany przez dehydrogenazę glicerolo-3-P kosztem redukcji NAD+ do NADH+ +H+. Powstaje fosfodihydroksyaceton

Co powstaje w wyniku metabolizmu glicerolu?

Fosfodihydroksyaceton

Utlenianie glicerolu dostarcza substratów do:

1. Glikogenogenezy

2. Glukoneogenezy

3. Glikolizy

Co dostarcza utlenianie glicerolu?

🔥energii

Kiedy zachodzi ketogeneza?

Zachodzi wtedy, gdy natężenie utleniania kwasów

tłuszczowych w wątrobie jest duże.

Źródła acetylo-CoA

1. Oksydacyjna dekarboksylacja pirogronowy

2. ß-oksydacja kwasów tłuszczowych

3. Ketogenne aminokwasy

Co może zrobić resta acetylowa?

1. włączyć się do cyklu kwasów trikarboksylowych

2. może zostać zużyta do biosyntezy kwasów tłuszczowych

3. do syntezy steroidów

4. może tworzyć ciała ketonowe

Jakie aminokwasy są ketogenne?

fenyloalanina

izoleucyna

leucyna

lizyna

tryptofan

tyrozyna

Ciała ketonowe

Są substratami energetycznymi dla mięśnia sercowego, mięśni szkieletowych i nerek w warunkach ograniczenia pokarmów.

Wymień ciała ketonowe

aceton

acetooctan

beta-hydroksymaślan

Co się dzieje gdy stężenia acetooctanu i beta hydroksymaślanu we krwi wzrastają?

Dzieje się to podczas głodzenia.

Stają się one źródłem energii dla mózgu.

Co się dzieje z acetonem?

Jest wydalany, bo jest nieprzydatny

Główne miejsce produkcji i wydzielania do krwi ciał ketonowych

Wątroba ✨

% skład ciał ketonowych

1. 75-80% kwas β-hydroksymasłowy

2. 20-25% kwas acetylooctowy

3. poniżej 2% aceton

Tiolaza

Katalizuje tworzenie acetoacetylo-CoA z dwóch cząsteczek acetylo-CoA

Syntaza 3-hydroksy-3-metyloglutarylo-CoA (HMG-CoA)

Katalizuje przyłączenie nowej cząsteczki acetylo-CoA do

acetoacetylo-CoA, prowadząc do powstania HMG-CoA

Liaza HMG-CoA

Katalizuje rozkład HMG-CoA do acetooctanu i acetylo-

CoA

Dehydrogenaza beta-hydroksymaślanu

Działa przy wysokim stosunku NADH/NAD+, co ma miejsce w wątrobie podczas głodzenia

Dehydrogenaza 3-hydroksymaślanowa

Kwas acetooctowy przy udziale NAD+ i dehydrogenazy 3-hydroksymaślanowej może przejść w kwas hydroksymasłowy, który zostaje utleniony do kwasu acetooctowego.

Jest to proces odwracalny.

Jakie enzymy biorą udział w syntezie i rozpadzie ciał ketonowych?

1. Tiolaza

2. Syntaza 3-hydroksy-3-metyloglutaryloCoA

3. Liaza HMG-CoA

4. Dehydrogenaza beta-hydroksymaślanu

5. Dehydrogenaza 3-hydroksymaślanu

Rysuneczek na slajdzie 47, super sprawa

😍

CoA-transferaza β-ketokwasowa

Przenosi CoA z bursztynylo-CoA na acetooctan.

bursztynylo-CoA + acetooctan → bursztynian + acetoacetylo-CoA

Gdzie nie ma CoA-transferazy β-ketokwasowej?

W wątrobie 😬

Co się dzieje z ciałami ketonowymi powstającymi w mitochondriach?

Nie są przetwarzane w mitochondriach.

Wytworzony aceton zostaje wydalony drogą nerkową.

W jakim zakresie zachodzi proces powstawania ciał ketonowych u zdrowego człowieka?

Niewielkim

Czy ciała ketonowe są rozpuszczalne w wodzie?

✅tak

Jak transportowane są ciała ketonowe?

Bez udziału przenośników białkowych lub kompleksów lipoproteinowych

3 etapy regulacji ketogenezy

1. Pierwotna kontrola ketogenezy zachodzi w tkance tłuszczowej.

2. Aktywność acylotransferazy karnitynowej I reguluje wnikanie długołańcuchowych grup acylowych do mitochondriów przed β-oksydacją.

sytość - CPT-I mało aktywna

głód - CPT-I aktywna

Malonylo-CoA powstaje w stanie sytości i jest inhibitorem CPT-I

3. Wzrost stężenia acetylo-CoA powoduje nasilenie cyklu Krebsa i ketogenezy, tak by całkowita energia zgromadzona w ATP w wyniku utleniania kwasów tłuszczowych pozostała stała

Co aktywuje ketogenezę?

Wolne kwasy tłuszczowe

Ketonemia

Zwiększone stężenie ciał ketonowych we krwi spowodowane chorobą głodową lub cukrzycą. Wtedy zawartość ciał ketonowych przekracza możliwości ich wykorzystania przez tkanki.

Ketonuria

W wyniku choroby głodowej lub cukrzycy aceton pojawia się w moczu.

Co wywołuje kwasicę metaboliczną?

Nadmiar kwasu acetooctowego i beta-hydroksymasłowego.

Są one wydalane przez nerki wraz z jonami sodowymi. Utrata jonów wiąże się ze zwiększonym wydalaniem wody

i nasileniem kwasicy.

Skutek niedoboru karnityny

Tłuszczowe zwyrodnienie narządów

Skutek dziedzicznego niedoboru palmitoilotransferazy I

Zmiejszenie utlenienia kwasów tłuszczowych i ketogenezy

Hipoglikemia

Skutek acyduri dwukarboksylowej

Wydalanie kwasów 6-10 C związane z brakiem dehydrogenazy swoistej dla łańcuchów o średniej długości

Skutek choroby Refsuma

Nagromadzenie roślinnego kwasu fitanowego

Skutek zespołu Zellwegera

Brak peroksysomów

Upośledzenie syntezy kwasów żółciowych

Co powoduje te choroby?

Upośledzenie utleniania kwasów tłuszczowych

W jakiej formie aktywna jest lipaza triacyloglicerolowa?

Ufosforylowanej

Co katalizuje fosforylację lipazy triacyloglicerolowej?

PKA kinaza białkowa A

Co robi lipaza triacyloglicerolowa?

Powoduje rozpad triacylogliceroli

Co dezaktywuje lipaze triacyloglicerolową?

Fosfataza białek 1

Co aktywuje fosfataze białek 1?

Insulina

Wykład 12 lets go

🆘😩

Główne miejsce syntezy kwasów tłuszczowych

💥wątroba

💥tkanka tłuszczowa

💥nerka

💥gruczoł mlekowy

Gdzie są enzymy biorące udział w syntezie kwasów tłuszczowych?

W cytoplazmie

Co jest zużywane w syntezie kwasów tłuszczowych?

1. Acetylo-CoA

2. NADPH + H+

Co jest dostawcą energii do syntezy kwasów tłuszczowych?

ATP😍

Jakie kofaktory są potrzebne do funkcjonowania szlaku syntezy kwasów tłuszczowych?

1. NADPH

2. ATP

3. Mn 2+

4. Biotyna

5. HCO3-

Źródła acetylo-CoA

1. Oksydacyjna dekarboksylacja pirogronianu

2. Utlenianie kwasów tłuszczowych

3. Rozpad ciał ketonowych

4. Rozpad szkieletów węglowych niektórych aminokwasów

Na czym polega synteza kwasów tłuszczowych?

Synteza kwasów tłuszczowych polega na kondensacji jednostek dwuwęglowych. Jednakże proces ten nie stanowi odwrócenia ß-oksydacji.

Synteza kwasów tłuszczowych obejmuje odrębne sekwencje reakcji prowadzące do powstania długołańcuchowych pochodnych węglowodorów z jednostek acetylo-CoA

Mostek cytrynianowy

Mechanizm powstawania cytozolowego acetylo-CoA, polegający na transporcie grup acetylowych z mitochondrialnego acetylo-CoA na cytozolowy CoA-SH

Co składa się na mostek cytrynianowy?

1. czółenko glicerolo-3-foforanowe

2. czółenko jabłczanowo-asparaginianowe

3. czółenko karnitynowe

Etapy powstawania cytozolowego acetylo-CoA

1. W mitochondriach grupa acetylowa jest przenoszona z acetylo-CoA na szczawiooctan, tworząc cytrynian

2. Cytrynian wraca do cytozolu

3. Cytrynian w cytozolu przekształcany jest przez liazę cytrynianową w szczawioooctan (i tu już powstaje acetylo-CoA w cytozolu, a,e ogólnie to idzie dalej xd)

4. Szczawiooctan przekształca się w jabłczan przez dehydrogenazę jablczanową

5. Jabłczan przekształca się w pirogronian przez enzym jabłaczanowy dekarboksylujący, zależny od NADP

6. Pirogronian przechodzi do mitochondrium

7. Pirogronian ulega karboksylacji do szczawiooctanu przez karboksylaze pirogronianową

Rysunek na 6 slajdzie

Enjoy 😬

Do czego prowadzi powstawanie cytozolowego acetylo-CoA?

Do powstania NADPH, które jest wykorzystywane do syntezy kwasów tłuszczowych

Skąd pochodzi NADPH do syntezy kwasów tłuszczowych?

1. Dekarboksylacja jabłczanu do pirogronianu

2. Cykl pentozofosforanowy

Kiedy cytrynian przenika do cytozolu?

Gdy jego stężenie w mitochondrium jest duże i gdy jest ATP

Gdy nie ma ATP to cytrynian włącza się do cyklu Krebsa i powstaje ATP 💥😍

W jaki sposób pirogronian może wejść do cyklu kwasów trikarboksylowych w wątrobie?

1. Za pomocą karboksylacji, gdy przekształca się w szczawioooctan

2. Za pomocą dekarboksylacji, gdy przekształca się w acetylo-CoA

Co się dzieje gdy jest dużo ATP?

1. Hamowana jest dehydrogenaza izocytrynianowa

2. Cytrynian i izocytrynian kumuluje się w mitochondrium

3. Cytrynian ucieka do cytozolu i rozpada się na szczawioooctan i acetylo-CoA

4. Następuje biosynteza kwasów tłuszczowych

1 etap syntezy kwasów tłuszczowych

Karboksylacja acetylo-CoA do malonylo-CoA,

wykorzystywany CO2 w postaci wodorowęglanu HCO3-

Reakcja ta jest katalizowana przez karboksylazę acetylo-CoA zawierającą biotynę (wit. B7) jako grupę prostetyczną

Biotyna co robi?

Jest koenzymem karboksylaz, uczestniczy w przenoszeniu grupy karboksylowej na różne związki organiczne, czyli uczestniczy w karboksylacji tych związków

Czy karboksylaza acetylo-CoA wchodzi w skład syntazy kwasów tłuszczowych?

❌🆘nie

Kompleks syntazy kwasów tłuszczowych

Polipeptyd zawierający 7 aktywności enzymatycznych

Jest to dimer.

Co aktywuje asocjacje jednostek w kompleksie syntazy kt?

Cytrynian