1 Sveučilište u Splitu Prirodoslovno-matematički fakultet Odjel za kemiju prof. dr. sc. Maja Pavela-Vrančič Ha Long Bay Vijetnam
1
Sveučilište u SplituPrirodoslovno-matematički fakultet
Odjel za kemiju
prof. dr. sc. Maja Pavela-Vrančič
Ha Long Bay Vijetnam
2
Razlikuju se
duljinom ugljikovodičnog lanca broj C-atoma: 14 do 24
(najčešće 16 i 18) nerazgranati lanac zasićen ili nezasićen
stupnjem nezasićenosti jedna ili više dvostrukih veza
Kratki lanci i nezasićenost povećavaju fluidnost masnih kiselina (Tt)
palmitinska kiselina16:0
oleinska kiselina18:1
prirodne nezasićene masnekiseline su cis-KONFIGURACIJE
Polinezasićene masne kiseline
linolna linolenska arahidonska 18:2 18:3 20:4
MASNE KISELINE
3
Masne kiseline su sastavni dijelovi fosfolipida i
glikolipidi
molekule metaboličkog goriva
skladište se u obliku TRIACILGLICEROLA (neutralne masti ili trigliceridi)
H C
H
O
C
C
H O
H
H
O
O
C
C
O
C
O
Fiziološka uloga masnih kiseline
masna kiselina
polarnaglava
4
masne kiseline metabolički se oksidiraju do CO2 i H2O
više su reducirane od glukoze: oksidacijom se oslobađa veća količina energije
triacilgliceroli su nepolarni: skladište se u bezvodnom obliku
slabi vodiči topline: sprječavaju gubitak topline
mjesto skladištenja: citoplazma adipoznih stanica
Triacilgliceroli su koncentriranaskladišta metaboličke energije
1 g suhog glikogena veže 2 g vode
1 g bezvodne masti oslobađa 37 kJ energije1 g hidratiziranog glikogena sadrži 0,33 g suhe tvari, koja oslobađa
0,33 x 16 = 5,3 kJ energije
1 g bezvodne masti oslobađa 6 puta više energije od1 g hidratiziranog glikogena
Energijska vrijednost
ΔH (kJ g-1 suhe tvari)
ugljikohidrati 16MASTI 37proteini 17
Primjer: U čovjeka tjelesne težine 70 kg, masti čine 11 kg ukupne tjelesne mase - ista količina energije pohranjena u obliku glikogena povećala bi tjelesnu masu za 55 kg
1 g bezvodne masti sadrži 6 puta više energijeod 1 g hidratiziranog glikogena
6
Mužjak carskog pingvina65 dana inkubira jaja bez dajede preživljavajući na zalihamamasti
Izbijeljenji koralji(izgladnjeli koralji) -preživljavaju na računzaliha masti, dok neobnove unutrašnjupopulaciju simbiotskihdiniflagelata (zooxanthellae)
Crvenovrati kolibrić bez predaha preleti oko 2400 km (40 km/h) samo zahvaljujući zalihama masti
Zalihe masti su vrijedan izvor energijeu vrijeme gladovanja
7
nakon što ih majka napusti, do osposobljavanja za samostalan život (dok ne razviju mišiće za plivanje i živčani sustav) mladunčad tuljana mjesecima preživljava na zalihama masti
polarni medvjedi gladuju 6-8 mjeseci preživljavanje ovisi o zimskom lovu na
mladunčad tuljana koji žive na ledu produljeno ljeto uzrok je preuranjenoj
potrošnji zaliha masti što smanjuje reproduktivnu sposobnost ženki i proizvodnju mlijeka za potrebe mladunčadi
Globalno zatopljenje uzrokuje preuranjeno otapanje ledai povlačenje polarnih medvjeda u unutrašnjost prije nego
osiguraju zalihu masti
8
radi preživljavanja u vrijeme nestašice hrane
postoje samo dvije živuće populacije u kojima se javlja steatopigija: pleme Khoisan u južnoj Africi i pleme Onge s Andamanskih otoka
“Venus” figurice iz ledenog doba (paleolitik)Austrija i Francuska
žena iz plemenaOnge, 1960.
Steatopigija je genetsko obilježje - skladištenje masnihnaslaga na bedrima i kukovima
Masti se razgrađuju na glicerol i masne kiseline
Masne kiseline se razgrađuju do acetil-CoA koji se oksidira (preko CKL i oksidacijske fosforilacije) do CO2 i H2O, a oslobođena energija se pohranjuje u obliku ATP
Glicerol se prevodi u gliceraldehid-3-fosfat (intermedijer glikolize i glukoneogeneze) koji se može prevesti: glukoneogenezom u glukozu, ili glikolizom u piruvat.
9
Masti se razgrađuju do zajedničkih međuprodukatametabolizma koji se mogu oksidirati u CLK ili
prevesti u glukozu
10
mjesto razgradnje: tanko crijevo
enzimi: lipaze iz gušterače triacilglicerol razgrađuje
lipaza/kolipaza kompleks fosfolipide razgrađuju fosfolipaze
brzina razgradnje: ovisi o aktivnoj površini, jer se razgradnja odvija na granici faza (lipidna faza/vodena faza)
emulgiranjem se povečava aktivna površina: žučne soli (probavni detergenti)
su ampfipatske molekule koje raspršuju masnoće na manje čestice
peristaltička aktivnost crijeva pridonosi emulgiranju masti
Razgradnja lipida iz hrane
želudac
gušterača
tanko crijevo
jetra
žučnimjehur
mast
žučne soli
mast
Emulgiranje
11
triacilglicerol 1,2-diacilglicerol masnakiselina
lipazaH2O+ +
Razgradnja triacilglicerola(lipoliza/hidroliza)
Triacilgliceroli su esteri trovalentnog alkohola glicerola i viših masnih kiselina razgrađuju se hidrolizom
Enzim: lipaza/kolipaza iz gušterače
R3-COO-O CH2
CH21
CH23
O
O
C
O
R 1
C
O
R 2
C
O
R 3
O CH2
CH21
CH23
O
OH
C
O
R 1
C
O
R 2
Produkti razgradnje:1,2-diacilglicerol, 2-acilglicerol, Na+ i K+ soli masnih kiselina (sapuni)
Sapuni podržavaju emulgaciju lipida
12
Hidrolizu fosfolipida kataliziraju fosfolipaze (PL)iz gušterače
Reakcija na granicilipidne (micela) i vodene faze
micela fosfolipaza A2
FOSFOLIPID
H2O
O CH
CH2
CH2
O
O P
O
O
O R 3
C
O
R 1
H
OC
O
R 2
O CH2
CH21
CH23
O
O P
O
O
O R 3
C
O
R 1
C
O
R 2
PLA1
PLA2PLC PLD
- -
PLA1 i PLA2 cijepaju esterske vezePLC i PLD cijepaju fosfoesterske veze
13
Mjesto sinteze: jetra sintetiziraju se iz kolesterola luče se u tanko crijevo putem žučnog
voda
Svojstva: ampfipatske molekule
polarni karboksilatni ion nepolarni tetraciklički sustav
probavni detergenti
Uloga: potpomažu razgradnju hrane (emulgatori
masti)
potpomažu apsorpciju razgradnih produkata (stvaraju micele s produktima razgradnje)
neophodne su za apsorpciju u mastima topljivih vitamina (A, D, E i K)
Žučne soli
glikolat
triacil-glicerol
žučnasol
lipaza
14
Produkti lipolize ugrađuju se u micele
MICELA: smjesa lipida, kolesterola,žučnih soli i u mastima topljivih vitamina
CL
EMULZIJA
žučne soli
DAG
SMK
FL
SMK
MAG
miješana MICELA
TAG
LFK
lipolizazdruživanje u micelu
CL: kolesterolSMK: slobodna masna kiselinaMAG: monoacilglicerolLFK: lizofosfatidna kiselinaDAG: diacilglicerolFL: fosfolipid
Masne kiseline i monoacilgliceroli ulaze u stanicu crijevnog epitela olakšanom difuzijom
U stanicama crijevnog epitela, ponovnom esterifikacijom nastaju triacilgliceroli i esterificirani kolesterol, koji se ugrađuju u HILOMIKRONE
Hilomikroni endocitozom izlaze iz stanice i preko limfe dospijevaju u krvotok
15
micela
MAG
apoB
triacilglicerol
esterificiranikolesterol
LUMENTANKOGCRIJEVA
STANICACRIJEVNOG
EPITELA
LIMFA
CL
SMK
Micele su izvor lipida koji se resorbiraju ustanice crijevnog epitela
HILOMIKRONI
difuzija
olakšanadifuzija
16
HILOMIKRONI – lipoproteinski kompleksi
apolipoproteini
fosfolipidikolesteroltriacilglicerol
esterificirani kolesterol
Sastav hilomikrona:
1-2% proteini85-88% triacilgliceroli
~8% fosfolipidi~3% esterificirani kolesterol
~1% kolesterol
TAGHILOMIKRONI nastaju u stanicama crijevnog epitela prenose egzogene lipide iz tankog crijeva do jetre, masnog tkiva, srčanog i skeletnih mišića pretežno se sastoje od triacilglicerola (TAG) također prenose u mastima topljive vitamine i kolesterol
17
žučne soliiz jetre putemžučnog voda
masti
masne kiseline
mono i diacilgliceroli
lipazamicele
tanko crijevo
Ponavljanje
18
triacil-gliceroli
lipidi i proteini
HILOMIKRONIlimfa
Ponavljanje
enterocit
masnekiseline
monoacil-gliceroli
micele
kolesterol
esterificiranikolesterol
kolesterol
19
Lipoprotein lipaze (LPL) hidroliziraju triacilglicerole iz hilomikrona i VLDL
Slobodne masne kiseline se u mišiću koriste kao izvor energije u masnom tkivu skladište u obliku triacilglicerola (TAG)
Glicerol odlazi u jetru
Na stjenkama kapilara srčanih i skeletnih mišića imasnog tkiva nalaze se lipoprotein lipaze (LPL)
HILOMIKRON
lumen kapilare
masne kiseline masne kiseline
MIŠIĆMASNOTKIVOTAGCO2
ATP
glicerolTG
LPL
VLDL
20
glicerolglicerol glicerol-3-fosfat
glicerol-3-fosfat
dihidroksi-aceton fosfatdihidroksi-
aceton fosfat
intermedijer
glikolize iglukoneogeneze
produktrazgradnje masti
ATPATP ADPADP NAD+NAD+ NADHNADH
Glicerol se u jetri prevodi u intermedijer glikolizei glukoneogeneze
glicerolkinaza
glicerol-fosfatdehidrogenaza
21
kapilara
lipoproteinlipaze
masno tkivo, mišići
hilomikroni ostaci
slobodne masne kiseline
tanko crijevo
Ostaci hilomikrona prenose se do jetre
jetra
Ostaci hilomikrona, obogaćeniesterificiranim kolesterolom,
endocitozom se unoseu jetru
22
kapilare
MASNO TKIVO MIŠIĆI
masne kiseline
acetil-CoA
JETRA
dihidroksiaceton fosfat
glicerol
glicerol
masne kiseline krvotok krvotok
lipoprotein lipaze
lipoprotein lipaze
Ponavljanje
hilomikroni
23
Citosol adipoznih stanica (masnih stanice): u sisavaca, glavno skladište triacilglicerola
Adipozne stanice su specijalizirane za
sintezu i pohranu triacilglicerola
mobilizaciju gorivih molekula (u stanju gladi)
triacilglicerol
Adipozne stanice
24
U adipoznim stanicama djeluje “hormon-osjetljiva” lipaza
aktivira se cAMP-zavisnom fosforilacijom
adrenalin (stresni hormon), noradrenalin, glukagon (hormon gladi), kortikotropni hormon potiču lipolizu
inzulin (hormon sitosti) inhibira lipolizu
Hormonska regulacija lipolize
masnekiseline
triacilgliceroli
““hormon-hormon-osjetljiva”osjetljiva”
lipazalipaza
ispuštanje masnihkiselina u krvotok
masnekiseline
25
receptorreceptor adenilatciklaza adenilatciklaza
GG
ATP cAMP
protein kinaza protein kinaza
lipaza lipaza
triacilglicerol
masna kiselina
diacilglicerol
monoacilglicerol
masnakiselina
P
adrenalin ili noradrenalin
GG
Kaskadna aktivacija lipolizeu masnom tkivu
glicerol
masnakiselina
krvotok
26
3. prijenos aktivirane acilne skupine iz citosola u matriks mitohondrija
2. aktivacija masne kiseline u citosolu
1. prijenos slobodnih masnih kiselina krvotokom u kompleksu s albuminom (prvenstveno do stanica jetre i mišića)
Prijenos masnih kiselina
adipozna stanica
masne kiselineu kompleksu s albuminom
acil-CoA
stanicajetre
krvotok1
2
3
27
Topljivost slobodnih masnih kiselina
u odsutnosti albumina: ~ 10-6 M iznad ove koncentracije slobodne masne
kiseline stvaraju micele micele su toksične, jer narušavaju
strukturu proteina i membrana
Kako povećati topljivost i spriječiti stvaranje micela? vezanjem masnih kiselina u kompleks s
albuminom povećava se njihova topljivost u krvi: 2 mM
micela
1. Masne kiseline prenose se krvlju ukompleksu s albuminom
28
masne kiseline se aktiviraju u citosolu - na vanjskoj mitohondrijskoj membrani
enzim: acil-CoA sintetaza
produkt: acil-CoA tioester spoj s visokim potencijalom
prijenosa acilne skupine
acil-CoA
tioester
2. Aktivacija masne kiseline
29
MEĐUMEMBRANSKI PROSTOR
1. masna kiselina + ATP acil-AMP + PPi
2. PPi + H2O 2 Pi
3. acil-AMP + HSCoA acil-SCoA + AMP
Hidroliza PPi čini reakciju aktivacije ireverzibilnom
acil-SCoAsintetaza
ATP AMP + PPi
masnakiselina
HSCoA SCoA
SCoA
acil
acil
+
2Pi
CITOSOL
unutrašnjamembrana
mitohondrija
H2O
Troše se dvije, a stvara jedna (acil-SCoA) energijom bogata veza
vanjskamembrana
mitohondrija
Acil-SCoA, prolaskom kroz pore u vanjskoj membrani mitohondrija, difundira u međumembranski prostor
30
karnitin
acil-karnitin
N+
CH3 CH2
CH3
CH3
CH CH2
OH
COO-
N+
CH3 CH2
CH3
CH3
CH CH2
O
COO-
C
O
R
3. U međumembranskom prostoru se acilna skupina prenosi na karnitin
Karnitin:
• sintetizira se u jetri i bubrezima iz lizina i metionina
• za sintezu je potreban vitamin C
Karnitin prenosi dugolančane masne kiseline izmeđumembranskog prostora u matriks mitohondrija
kao acil-karnitin
31
translokazakarnitin
aciltransferazaII
HSCoA
karnitin
acil
acil acil
karnitin
SCoA
razgradnja masnihkiselina
unutrašnjamembrana
mitohondrija
karnitinaciltransferaza
I
SCoA
vanjskamembrana
mitohondrija
CITOSOL
MATRIKS
acil SCoA
MEĐUMEMBRANSKIPROSTOR
Translokaza prenosi acil-karnitin u matriks mitohondrija, u zamjenu za karnitin
HSCoA
acil
karnitin karnitin
karnitin
32
Mjesto razgradnje: matriks mitohondrija
Nosač aktivirane acilne skupine: koenzim-A (HS-CoA)
Oksidansi: NAD+ i FAD
Produkti: masne kiseline s parnim brojem C-atoma: acetil-CoA masne kiseline s neparnim brojem C-atoma: acetil-CoA i
propionil-CoA
Razgradnja masnih kiselina“-OKSIDACIJA”
33
2. prevođenje acetil-CoA u citrat (CLK) ili ketonska tijela
1. β-oksidacija masnihkiselina do acetil-CoA
acetil-CoA
stanica jetre
citrat
ketonskatijela
masnakiselina
1
2
Razgradnja masnih kiselina odvija seu matriksu mitohondrija
34
Oksidacija na -ugljiku
Svaki ciklus odvija se u 4 stupnja
1. oksidacija (oksidans: FAD)2. hidracija3. oksidacija (oksidans: NAD+)4. tioliza (HSCoA)
1. Razgradnja masnih kiselina: postupno odstranjivanje jedinica od 2 C-atoma
35
FADFAD
FADH2FADH2
1. OKSIDACIJA (zasićenog u nezasićeni spoj)
CH3C
H
C
H
C
O
SCoA(CH2)n
acil-CoA
trans-2-enoil-CoA
acil-CoA dehidrogenaza
CH3C
H
C
H
C
O
SCoA
H
H
(CH2)n
36
Oksidacijamasnih kiselina
Mitohondrijskilanac
prenositeljaelektrona
FADFAD
FADH2FADH2
Već nakon prvog stupnja β-oksidacije, prijenosom elektrona s FADH2 na respiracijski lanac počinje sinteza ATP
acil-SCoA
trans-2- enoil-SCoA
oks
red
ETF
red
oks
oksido-reduktaza
red
oks
CoQ
ATP
Koenzim acil-CoA dehidrogenaze, FAD, obnavlja se prijenosom elektrona na respitracijski lanac
acil-CoAdehidrogenaza
ADP + Pi
½ O2
H2O
ETF: flavoprotein, prenositelj elektrona
37
mitohondriji sadrže 3 acil-CoA dehidrogenaze specifične za acil-CoA kratkih, srednje-dugih i dugih masnih kiselina
SIDS (sudden infant death syndrome)
genetska bolest
u 10% slučajeva pogreška (mutacija) u MCAD (Medium-Chain Acyl-CoA Dehydrogenase)
vjerojatni uzrok: neuravnoteženi metabolizam ugljikohidrata i masti
Acil-CoA dehidrogenaza
38
H2OH2O
3-hidroksiacil-CoA
trans-2-enoil-CoA
enoil-CoA hidrataza
2. HIDRACIJA (adicija vode na dvostruku vezu)
CH3C
H
C
H
C
O
SCoA(CH2)n
CH3CH
OH
CH2 C
O
SCoA(CH2)n
39
NAD+NAD+
3-hidroksiacil-CoA
-ketoacil-CoA
3-hidroksiacil-CoAdehidrogenaza
NADH + H+NADH + H+
3. OKSIDACIJA (sekundarnog alkohola u keton)
CH3CH
OH
CH2 C
O
SCoA(CH2)n
CH3C CH2 C
O
SCoA
O
(CH2)n-ugljik
40
CH3 C
O
SCoACH3C
O
SCoA(CH2)n
CoASHCoASH
masna kiselinakraća za 2 C-atoma
-ketoacil-CoA
-ketoacil-CoA tiolaza
acetil-CoA
4. TIOLIZA (cijepanje pomoću SH-skupine)
+
CH3C CH2 C
O
SCoA
O
(CH2)n
41
dehidrogenaza
hidrataza
dehidrogenaza
tiolaza
acetil-CoA + propionil-CoAacetil-CoA + propionil-CoA
Masna kiselina sparnim brojem C-atoma
Masna kiselina sparnim brojem C-atoma
Masna kiselina sneparnim brojem C-atoma
Masna kiselina sneparnim brojem C-atoma
acet
il-C
oA
acet
il-C
oA
acet
il-C
oA
acet
il-C
oA
acet
il-C
oA
acet
il-C
oA
Masne kiseline s neparnim brojem C-atoma daju u posljednjem koraku propionil-CoA
acetil-CoAacetil-CoA
42
propionil-CoA
propionil-CoA
sukcinil-CoA
sukcinil-CoA
metilmalonil-CoA mutaza
metilmalonil-CoA
metilmalonil-CoA
propionil-CoA-karboksilaza
intramolekulskapregradnja
Stvaranje sukcinil-CoA reakcijama pregradnje
Sukcinil-CoA je intermedijer CLK
CLK
43
Koenzim metilmalonil-CoA-mutazeje derivat vitamina B12
korinski prsten u čijem središtu se nalazi ion kobalta
homolitičko cijepanje C-Co veze
kobalt oscilira između Co3+ i Co2+ oksidacijskog stanja
uloga koenzima B12: reverzibilno stvaranje slobodnih radikala
5´-deoksiadenozilkobalamin(koenzim B12)
44
Acetil-CoA je zajednički produkt aerobnerazgradnje ugljikohidrata i masti
Gorive molekule iz citosola
piruvat masne kis.
piruvat masne kis.
CLK
acetil-CoA
45
palmitoil-CoA + 7 CoASH + 7 FAD + 7NAD+ + 7 H2O = 8 acetil CoA + 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H+
Za aktivaciju palmitata utroše se 2ATP
ISKORIŠTENJE
- 2 ATP + 108 ATP = 106 ATP
ΔGo (hidroliza ATP): 106 x (- 30,5 kJ) = - 3 233 kJ/molΔGo (oksidacija palmitinske kiseline) = - 9 800 kJ/mol
Efikasnost oksidacije masnih kiselina: 33%
Stehiometrija oksidacije palmitata
46
mononezasićene masne kiseline
polinezasićene masne kiseline
oleinska kiselina(cis-9-oktadecenska kiselina)
Nezasićene masne kiseline
linolna kiselina(cis,cis-9,12-oktadekadienska kiselina)
47
trans-,-dvostruka veza
izomeraza
3 kruga -oksidacije
hidrataza(specifična za
trans-,-dvostrukuvezu)
Oksidacija nezasićene masnekiseline
Problem 1:cis-,-dvostruka veza
-oksidacija
trans-,-dvostruka veza
-oksidacija
CH3C
H
C
H
C
O
SCoA(CH2)n
CH3CH
OH
CH2 C
O
SCoA(CH2)n
H2OH2O
C
O
SCoA
C
O
SCoA
CSCoA
O
48
Problem 2:4 dvostruka veza
izomerazaizomeraza
reduktaza
trans-,-dvostruka veza
-oksidacije
trans-,-dvostruka veza
Oksidacija polinezasićene masne kiseline
CSCoA
O
CSCoA
O
CSCoA
O
12
3
45
49
trans-nezasićene masne kiseline nastaju za vrijeme
industrijske hidrogenacije biljnih ulja
grijanjem ulja i prženjem na visokim temperaturama
razgrađuju se kao cis masne kiseline
lako se apsorbiraju i ugrađuju u lipide
uzrokuju promjene na staničnim membranama
trans-Nezasićene masnekiseline
toplina
hidrogenacijaH2, Ni-katalizator
elaidinska oleinska stearinska kiselina kiselina kiselina (trans) (cis) (zasićena)
50
Riblje ulje
Sadrži omega-3 kiseline eikozapentaenska kiselina (EPA)
20:5 dokozaheksaenska kiselina (DHA)
20:6
riba ne proizvodi omega-3 kiseline, već mikroalge kojima se hrane
20:5 20:6
51
Peroksisomi sadrže oksidativne enzime. Uloga: razgradnja toksičnih tvari (H2O2) skraćivanje dugolančanih masnih kiselina (> 22 C-atoma) radi lakše
razgradnje β-oksidacijom u mitohondrijima
Dugolančane masne kiseline difundiraju u peroksisom (nije potreban karnitin) Nakon aktivacije u acil-CoA (peroksisomska acil-CoA sintetaza), slijedi
oksidacija u 3 stupnja:1. acil-CoA oksidaza (kofaktor, FAD): FADH2 predaje elektrone izravno kisiku, a ne respiracijskom lancu
acil-CoA + O2 → trans-Δ2-enoil-CoA + H2O2
peroksisomska katalaza H2O2 → H2O + O2
2. i 3. identično mitohondrijskoj oksidaciji
Produkt: skraćeni acil-CoA prevodi se u karnitin ester koji pasivno difundira iz peroksisoma u
mitohondrije
Peroksisomska -oksidacija
52
X-adrenoleukodistrofija (X-ALD)
“Lorenzovo ulje”
nakupljanje dugolančanih masnih kiselina u krvi → razgradnja mijelina
uzrok: nedostatak peroksisomske dugolančane acil-CoA sintetaze
53
Uravnotežena razgradnja Prevladava razgradnja
masti i ugljikohidrata masti
Uravnotežena razgradnja Prevladava razgradnja
masti i ugljikohidrata masti
periferno tkivoperiferno tkivoperiferno tkivoperiferno tkivo
JETRA
oksalo-acetat
CLK
ATPketonska tijela
glukozaacetil-CoA
oksalo-acetat
CLK
Acetil-CoA se ne može prevesti u piruvat –iz acetil-CoA se ne može sintetizirati glukoza
54
mjesto sinteze: jetra (mitohondriji)
Ketonska tijela(topljivi oblik masti) acetoacetat aceton β-hidroksibutirat
mjesto sinteze: jetra (mitohondriji)
Ketonska tijela(topljivi oblik masti) acetoacetat aceton β-hidroksibutirat
2. Ketogeneza je sinteza ketonskih tijela iz acetil-CoA
gladovanje
gušterača
pad inzulina
porast glukagona
masnastanica
masnekiseline
iz acetil-CoAnastaju ketonska
tijela KETOGENEZA
krvnisud
porast koncentracijeketonskih tijela u krvi
55
b
Sinteza ketonskih tijela odvija se umitohondrijima stanica jetre
JETRA
Aceton se izlučuje uurinu i izdiše putem pluća
56
54
D-β-hidroksibutirat
acetoacetat
acetoacetil-CoA
acetil-CoA
β-hidroksibutirat dehidrogenaza
tiolaza
3-ketoacil-CoA transferaza
NAD+
NADH + H+
sukcinil-CoA
sukcinat
HS-CoA
CLK ATP
Ketonska tijela (acetoacetat i β-hidroksibutirat)
se u perifernom tkivu razgrađuju do acetil-CoA
Enzim 3-ketoacil-CoA transferaza
ključni enzim u razgradnji ketonskih tijela
jetra nema ovaj enzim i ne koristi ketonska tijela za vlastite potrebe
NEHEPATIČKE STANICE
57
masna kiselina
acil-CoA
acetil-CoA
HMG-CoA
acetoacetat
3-hidroksibutirat 3-hidroksibutirat
acetoacetat
acetoacetil-CoA
acetil-CoA
sukcinil- citratCoA
sukcinat OA
CoAtransferaza
tiolaza
CLK
nehepatičko tkivo
Ponavljanje
NADH, FADH2
ATP
58
Molekule energetskog metabolizma
u mozgu i crvenim krvnim zrncima: glukoza
u srčanom mišiću i korteksu bubrega: acetoacetat
pri gladovanju ili dijabetesu: mozak se prilagođava uporabi acetoacetata
glicerol
masne kis
glukoza
masnekis. ketonska
tijela
trigliceridiVLDL
glicerol
glukoza
glukoza
masne kis
masne kis
masne kis
ketonskatijela
ketonskatijela
ketonskatijela
ketonskatijela
VLDL
59
Ponavljanje
glukoza
piruvat
masna kiselina
acil-CoA
acetil-CoApiruvat
sukcinat
F1F0 kompleksElektron prijenosni lanac
CLK
matriks
međumembranski prostor
60
JETRA glukoza
PonavljanjeMASNO TKIVO
glicerol
masne kiseline
masne acetil-CoA ketonskakiseline tijela
ketonskatijela
acetil-CoA
CLK
CO2 + H2O
triglicerid
SRCEKORTEKS BUBREGA
MOZAK tijekom gladovanja
glicerol
masnekiseline
ketonskatijela
glicerol
masnekiseline