VARENJE I METABOLIZAM LIPIDA 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 varenje- digestivni 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

TriacilgliceroliI 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-CoA 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-CoA 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-CoA 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-CoA-dehidrogenazom. 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 CoA posredstvom NAD+-a. Time se konvertuje hidroksilna grupa u ketonsku grupu.

Proces ß oksidacije 4. Tioliza: Finalni korak je odvajanje β-ketoacil CoA tiolinom grupom drugog CoA 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 CoA jedinice. U finalnom ciklusu se formiraju dva acetil CoA molekula, umesto jednog acil CoA i jednog acetil CoA.

Energetski bilans oksidacije palmitinske kiseline C16H32O2 + 23 O2 →16O2 + 16 H2O

Energetski bilans oksidacije palmitinske kiseline I faza 7 FAD2H 14 ATP 7NADH+H+ 21 ATP ukupno 35 ATP II faza 8 FAD2H 16 ATP 24NADH+H+ 72ATP 8ATP via GTP 8ATP ukupno 96 ATP I faza + II faza = 130 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 CoA 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- CoA i AMP u ćeliji imaju takođe regulatornu ulogu