-
Metabolismul GLICEROFOSFATIDELOR
1
-
STRUCTURA I CLASIFICAREA GLICEROFOSFATIDELOR
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
OH
Acizi fosfatidici
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
O CH2
CH2
NH2
Cefaline (fosfatidil etanolamine)
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
Lecitine (fosfatidil coline)
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
O CH2
CH NH2
COOH
Fosfatidil serine
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
O
R1
R2O
OH
OH
OH
OH
OH
OH
Fosfatidil inozitoli
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2
O
O
CH2
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2
O
O
CH2
CH
OH
Cardiolipina2
-
Glicerofosfatidele alimentare - scindate n INTESTIN sub aciunea:
Fosfolipazelor de origine pancreatic = carboxiesteraze: scindeaz
legturile dintre carboxilul acidului gras i funciile alcoolice ale
glicerinei => LIZOLECITIN + ACIZII GRAI
Fosfoesterazele:
- scindeaz legturile dintre acidul fosforic i colin
- scindeaz legturile dintre acidul fosforic i glicerol
Absorbia glicerofosfatidelor se face sub forma:
produilor de hidroliz parial sau total
sub forma moleculei intacte, nehidrolizate (17%).
Circulaia glicerofosfatidelor prin intermediul sngelui se face sub form de
chilomicroni i diferite tipuri de lipoproteine (VLDL, LDL, HDL) sintetizate n
peretele intestinal i ficat.
Fraciunea -lipoproteic (HDL) este cea mai bogat n glicerofsfatide.
Digestia, absorbia i circulaia glicerofosfatidelor
3
-
Lipide 50 65%
Proteine 45 55%
- Lipoproteinele cu densitate mare HDL (high density lipoptoteins)sunt -lipoproteine cu densitatea 1,065 - 1,125.
trigliceridele 3-6% fosfolipidele 20-30% colesterolul liber 3-5% esterii colesterolului 14-18%
4
HDL sunt sintetizate att la nivelhepatic ct i intestinal. Suntbogate n proteine i realizeazcaptarea i transportulcolesterolului de la esuturileperiferice la ficat. De asemenea, particip la esterificareacolesterolului, prin enzima lecitincolesterol acil transferaza (LCAT). n felul acesta HDL particip la epurarea excesului de colesteroldin esuturi. Fraciunea de colesterol din HDL mai estecunoscut i sub numele de colesterol bun; cu ct este maimare, cu att i protecia mpotrivamaladiilor cardio-vasculare estemai eficient.
-
Lipide alimentare Sinteza lipidelor
Chilomicronilipoproteine
Intestin Ficat
esut adipos
Lipoproteine
Miocard, muchi, rinichi, etc
Chilomicronilipoproteine
5
-
Catabolismul glicerofosfatidelor
6
-
Glicerofosfatide
Fosfolipaza AAcid gras
nesaturat
Lizoglicerofosfatide
Fosfolipaza BAcid gras
nesaturat
Glicerofosforil colin
Fosfodiesteraza Colina
Glicerofosfat
Fosfomonoesteraza
Glicerol Acid fosforic
Schema general a degradrii glicerofosfatidelor
A2
7
Degradarea unei glicerofosfatide, cum estelecitina, are loc ntr-o prim faz sub aciuneaunei fosfolipaze A2, care scindeaz gruparea acil, frecvent nesaturat i situat n poziia 2, ceea ceconduce la formarea unei lizolecitine. Asupraacesteia acioneaz o lizofosfolipaz, respectiv o fosfolipaz A1, care elibereaz i restul acil saturatdin poziia 1, concomitent cu glicerol-3-fosfocolina.Asupra glicerofosfocolinei acioneaz o fosfodiesteraz care elibereaz restul de colin io molecul de acid glicerofosforic. Acidulglicerofosforic elibereaz glicerolul i acidulfosforic sub aciunea unei fosfomonoesteraze.
A1
-
8Fosfolipazele A1 i A2acioneaz asupra legturile esterice dintre gruprile hidroxil ale glicerolului i
acizii grai R1 i R2
CH2
CH
CH2
C
C
O CH2 CH2 N
CH3
CH3
CH3
R1
R2
Fosfolipaza A1
EC: 3.1.1.32
O
O
O
Fosfolipaza A2
EC: 3.1.1.4
P
OH
+
I
II
III IV
O
O
O
Fosfolipaza A1 (EC: 3.1.1.32) fosfatidilcolin + H2O 2 acil glicerofosfocolin + acid gras
Fosfolipaza A2 (EC 3.1.1.4) fosfatidilcolin + H2O 1-acil-glicerofosfocolin + acid arahidonic
Eicosanoiziproinflamatorii
8
Fosfolipaza A1 poate avea ca substrate: fosfatidiletanolamine, fosfatidilinozitol, fosfatidilserine, cardiolipina.Aceste enzime sunt prezente att intracelular ct i n sucurile digestive participnd la digestia lecitinelor din alimente.
(Lizolecitine)
-
CH2
CH
CH2
C
C
O CH2 CH2 N
CH3
CH3
CH3
R1
R2
O
O
O
P
OH
+
I
II
III IV
O
O
O
fosfolipaza C
EC 3.1.4.3
fosfolipaza D EC 3.1.4.4
9
Fosfolipaza C (EC 3.1.4.3) fosfatidilcolin + H2O 1,2 diacil glicerol + colin fosfat
Fosfolipaza D (EC 3.1.4.4) fosfatidilcolin + H2O colin + acizi fosfatidici
fac parte din alt subsubclas, i anume hidrolazele esterilor fosforici sau fosfoesteraze (EC 3.1.4).
Prezente att intracelular ct i n sucurile digestive,particip la digestia lecitinelor din alimente
Fosfolipazele C i D
9
-
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
O
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
Lecitine (fosfatidil coline)
Fosfolipaza A2
R1
R2
CH3-(CH
2)3-(CH=CH-CH
2)4-(CH
2)3-COOH
acid arahidonic
R1 COOH
CH2
CH
CH2
OH
OH
O P
OH
O
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
Glicerol 3-fosfocolin
Fosfolipaza D
Catabolismul glicerofosfatidelor(intracelular)
Condiii de stres celular sau lezare celular sub aciunea
diferiilor stimuli fizici, chimici, inflamatori, mitogeni
Corticosteroizi - naturali (cortizon) sau- de sintez:PrednisonDexametazon
10
Fosfolipaza A2 dinstructura membranelorcelulare catalizeazreacia de hidroliz a fosfolipidelormembranare, eliberndacidul arahidonic, precursor n formareaeicosanoizilorproinflamatorii. Acidul arahidonic se elibereaza in cazul particular al FOSFOLIPIDELOR membranare.
CH2
CH
CH2
O
OH
O
C
P
O
OH
O
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
Lizolecitine (actiune hemolitic)
R1Fosfolipaza A1
-
Catabolismulglicerofosfatidelor
(continuare)
11
Acizii grai rezultai intr n secvena de -oxidare prin mecanismele descrise. Glicerolul, dup activarea la acid glicerofosforic sub aciunea ATP i n prezena
unei glicerokinaze, este oxidat la dihidroxiacetonfosfat care intr n caleaglicolitic.
-
Produii finali ai catabolismului lecitinelor rolul lor n procesele celulare
i n biosinteza lecitinelor endogene
i n biosinteza lipidelor endogene
prostaglandine leucotriene tromboxani
n organismul normal exist o balan ntre conversia
acidului arahidonic n mediatori pro-inflamatori i
rencorporarea sa n membranele celulare
12
i intermediar n biosinteza trigliceridelor
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
O
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
CH3-(CH
2)3-(CH=CH-CH
2)4-(CH
2)3-COOH (CH2)2 N
+CH
3
CH3
CH3
CH2
CH
CH2
OH
OH
OH
Lecitine (fosfatidil coline)
acid arahidonic
R1
R2
R1 COOH
Pi
acizi grasi
HO
colin
Glicerol
GLICOLIZ
EICOSANOZIPROINFLAMATORII
- OXIDARE
ACETILCOLIN(NEUROMEDIATOR)
FOND METABOLIC DE FOSFAT
-
ANABOLISMUL (BIOSINTEZA)
GLICEROFOSFATIDELOR
din glicerol, acizi grai, acid
fosforic i componenta azotat
OPO3H
2
CH2
C
CH2
OH
O
OH
CH2
CH
CH2
OH
OH
OPO3H
2
CH2
CH
CH2
OH
OH
+ NADH + H+
+ NAD+
Dihidroxiaceton fosfat
(metabolism glucidic)
Glicerol
+ ATP
Glicerol-3-fosfat
+ ADP
R C
O
~ SCoA2+
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
OH
2 HS-CoA
Acizi fosfatidici
+
+ H2OPi
CH2
CH
CH2
O
O
OH
C
C
O
OR1
R2
Diacilglicerol (DAG)
I
II
Activarea glicerolului
Activarea acizilor grai(R1 i R2)
Gliceraldehid 3-fosfat
GLICOLIZ
DAG = plac turnant n metabolismul lipidelor i
molecul semnal mesager secundar
13
-
2 Ci de biosintez:
I. Prima cale de biosintez
a) Activarea diacilglicerolului (DAG) cu CTP
DAG + CTP CDP diacilglicerol + PPi
N
N
NH2
OO
POH O
CH2
O
POH O
O
OH OH
CH2
CH
CH2
O-CO-R1
O-CO-R2
14
-
b) CDPdiacil glicerol + serina fosfatidilserina + CMP
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
O CH2
CH2
NH2
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
O CH2
CH NH2
COOH
Fosfatidil etanolamine
Fosfatidil serine
CO2
PLP
c) Decarboxilare
15
-
d) Metilare
Fosfatidiletanolamina +
3 sulf adenozilmetionina (SAM)
3 (CH3 FH4)
Fosfatidil coline (lecitine)
CH2
CH
CH2
O
O
O
C
C
P
O
O
OH
R1
R2O
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
16
-
II. A doua cale de biosintez
a) Activarea colinei OH CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
O CH2
CH2
N+
CH3
CH3
CH3
N
N
NH2
O
OP
OH
O
CH2
OP
OH
O
OCH2
CH2N
+CH
3
CH3
CH3
OH OH
+ ATP
+ ADPP
O
OH
HO
Colin
Fosfocolin
CTP
PPi
Citidinfosfocolina
(CDP-colina)
CDP colina + Diacilglicerol (DAG)
Fosfatidil coline (lecitine) + CMP 17
-
b) Etanolamina + ATP Fosfoetanolamina + ADP
Fosfoetanolamina + CTP CDP-etanolamina + PPi
CDP - etanolamina + DAG Fosfatidil etanolamina + CMP
18
-
Biosinteza glicerofosfatidelor are loc, prin mecanisme specifice, din diferitele componente ale moleculei : glicerol, acid gras, acid fosforic icomponenta azotat.
Pn la formarea diacilglicerolilor, biosinteza glicerofosfatidelor are o cale comun cu biosinteza triacilglicerolilor.
Glicerolul sub aciunea glicerolkinazei i cu participarea ATP, formeazL-glicerol-3-fosfat sau acid -glicerofosforic.
L-glicerol-3-fosfatul se mai poate forma i din dihidroxiaceton fosfatredus sub aciunea glicerofosfat dehidrogenazei, a crei coenzim esteNADH+H+.
L-glicerol-3-fosfatul sau acidul -glicerofosforic se acileaz sub aciuneaa dou molecule de acil-CoA formnd o molecul de acid fosfatidic. Acidul fosfatidic se defosforileaz, sub aciunea unei fosfataze specifice, formnd diacilglicerolul corespunztor.
BIOSINTEZA GLICEROFOSFATIDELOR
- Comentarii-
19
-
Pornind de la diacilglicerol sau de la acidul fosfatidic, glicerofosfatidele se sintetizeaz pe dou ci mai importante :
1) activarea diacilglicerolului se face sub aciunea CTP, cu formare de citidin difosfat diacilglicerol (CDP-diacilglicerol), dup care urmeaz incorporarea componentei azotate, aceast cale fiind principala cale de biosintez a glicerofosfatidelor.- Fosfatidiletanolamina poate fi metilat n trei reacii succesive, donorul de grupri metil fiind S-adenozilmetionina. Din aceste reacii rezult respectivfosfatidil-monometiletanolamin, fosfatidil-metiletanolamina, fosfatidilcolina.
2) activarea componentei azotate tot sub aciunea CTP, cnd se formeaz un nucleotid difosfat derivat, care ulterior poate reaciona cu diacilglicerol pentru a forma o molecul de glicerofosfatid.Astfel, n biosinteza lecitinei, colina este activat mai nti la fosfocolin.Fosfocolina reacioneaz n continuare cu CTP formnd citidin difosfatcolina (CDP-colina). CDP colina reacioneaz apoi cu diacilglicerolul formndfosfatidilcolina i elibernd CMP.
BIOSINTEZA GLICEROFOSFATIDELOR
- Comentarii -
20
-
Metabolismul steridelor
Colesterolul
21
-
LIPIDE CARE AU LA BAZ COLESTEROLUL- STERIDE (esteri) -
R C O
O
1
2
34
56
7
89
10
11
12
13
14 15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Oleat
Linoleat } de colesterol
27 C
C3 grupare -OH
5
C17 lan de 8C
22
Structura de baz = hidrocarbura policiclic ciclopentan perhidrofenantren, esterificat de obicei cu un acid grasmononesaturat sau polinesaturat.Denumirea de steroli vine de la nucleul sterolic, cu o grupare OH la C3
-
23
Colesterolul
-
ZOOSTEROLI (animale)
FITOSTEROLI (plante) competiioneaz cu reabsorbia colesterolului din
tractul intestinal i reduce astfel reabsorbia colesterolului
20
22
23
24
OH
21
17
CH2
CH3
StigmasterolOH
CH2
CH3
-Sitosterol
OH
CH3
Ergosterol
17
22
24
7
8
MICOSTEROLI (fungi i plante inferioare)
24
-
STRUCTURA COLESTEROLULUI
OHO
1
2
34
56
7
89
10
11
12
13
14 15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
A B
C D
Structura plan
Structura conformaional
Desen schematizat pentru evidenierea prii polare i prii hidrofobe
Modele moleculare
tridimensionale
25
-
Funciile biologice ale colesterolului
26
-
Component a structurilor de membran !
27
-
Colesterolul moduleaz fluiditatea membranar
HO
colesterol
Temperatur
cu
colesterol
frcolesterol
28
-
Colesterolul formeaz mpreun cu sfingolipidele i anumte proteine membranare, domenii bine definite n structura de membran
aa numitele rafts
Lipidele sunt mult mai bine organizate la nivelul acestor domenii, comparativ cu alte
zone, deoarece sfingolipidele au acizi grai saturai cu caten lung.
lipid raft
Protein inserat n membran prin resturi de glicozil-
fosfatidilinositol
(GPI) la captul carboxi terminal.
colesterol
sfingolipide &
alte fosfolipide
fosfolipide
29
-
Proporia diferitelor clase de lipide n structurile de membran ale hepatocitului de obolan
30
-
Steroizii aparin unui grup larg de compui naturali cu structuri derivate de la izopren
CH3O CH3
CH3O
O
O
CH2
H2C
CH3
ubichinona-7 (C35)
colesterol
(C27)Squalen (C30)
HO
-caroten(C40)
izopren
31
-
Colesterolul este precursor n biosinteza hormonilor steroizi, a acizilor biliari, i a vitaminei D
HO O
O
HO
OH
O
O CH2OH
OOH
colesterol progesteron
testosteron estradiol
cortizona
Acid colic
(acid biliar)
COOH
HO
OH
OH
O
32
