Metabolismus lipidů •Triacylglyceroly – 90 % potravních lipidů a zároveň hlavní zásobárnou energie – orgánový tuk •Dvojnásobné množství energie • CH2 - CHOH •Jako hydrofobní látky nejsou hydratovány •Nejsou pohotovým zdrojem energie, spíše vhodné pro skladovaní. > • •Aktivace - mastné kyseliny malo reaktivní → AcylCoA • •Lokalizace – zdroje AcylCoA v cytoplasmě → β – oxidace mitochondrie • •Nenasycené mastné kyseliny • •Mastné kyseliny s lichým počtem C atomů • •- 2 ATP Acyl-CoA DH nedostatek - 2ATP 2ATP 2ATP 3ATP 3ATP 3ATP 3ATP ATP 1x (n/2-1) x n x α-oxidace • hydroxylace dekarboxylace + oxidace Súbor:Aceton.svg Metabolismus versus biosyntéza MK •Aktivace - AcylCoA na MaCoA • •Vlastní synthesa – multienzymovy komplex synthasta mastných kyselin -16 C • •Uvolnění a aktivace k.palmitové – sythesa lipidů • •Prodlužování řetězce mastné kyseliny • •Synthesa nenasycené mastné kyseliny • •Lokalizace zdrojů AcetylCoA v mitochondriích → transport do cytosolu • Regulace Acetyl-CoA karboxylasy • • • • Elongace Desaturace • • Biosyntéza fosfolipidů + inzulín - glukagon + glukagon - inzulín •inzulín •glukagon •adrenalín Cholesterol Biosyntéza cholesterolu Biosyntéza cholesterolu 3 x 2 x • • Metabolismus bílkovin •Tuky, sacharidy – zásobárna energie, mohou se vzájemně zastupovat. •Bílkoviny – tvorba tělních bílkovin, jsou jediným zdrojem N pro heterotrofy •V organismu neexistuje skladiště bílkovin •U sachardidů (glykolýza, pentozový cyklus) a lipidů (b oxidace) jednotný metabolismus, AMK individuální metabolismus Metabolismus bílkovin •AMK jsou prekurzory v různých metabolických drahách (puriny, pyrimidiny, protoporfiryny atd.) •Biosyntéza bílkovin je geneticky řízena - proteosyntéza Ubikvitinace Ubikvitin (76 AMK) NC 2004 Aktivační e. Konjugační e. Ligační e. Proteasom 26S •2/3 •1/3 AMK1 AMK1 Glu AMKn •Fenylketonurie Fenylketonurie novorozenecký screening Do roku 2009 Guthreiho test Nyní tandemová MS/MS > Glutamin synthethasa - 1 ATP Alaninový-glukosový cyklus 0 ATP > GDH AST • •- 4 ATP + 3 ATP GDH AST •NH2, NH4+, NO3-, NO2-, N2 •NH2, NH4+, NO3-, NO2-, N2 •NH2 • Uhlíkové kostry pocházejí z meziproduktů glykolýzy, pentózového a citrátového cyklu •Biosyntéza vychází ze společných prekurzorů a probíhá přes společné meziprodukty – jen 6 drah • • •Další AMK se tvoří přestavbou jiných AMK • • •Neesenciální AMK jsou syntetizovány jednodušší cestou •Biosyntéza esenciálních AMK je komplikovanější Osud N v přírodě Biogenní prvky - COHN H2O O2 PO43-, HPO32-, H2PO4- CO2 O═C═O (400 kJ/mol) N2 N≡N (945 kJ/mol) e- nitrogenasa NADPH Anaerobiosa (deaktivace nitrogenasy) •Sinice – heterocyty •Symbiosa boboviyé rostliny a bakterie - leghemoglobin •Eukaryota - GDH AMK jako prekurzory •acetylCoA + formiat + COO- + CO2 Hem c D. Shemin Hem Biosyntéza hemu •hemoglobin, myoglobin Fe2+ •cytochromy, peroxidasa Fe2+ « Fe3+ •katalasa Fe3+ •chlorofyly Mg2+ •B12 Co2+ 2 x Degradace hemu oxygenasa Biosyntéza pyrimidinových bází Biosyntéza pyrimidinových bází Cytosol Biosyntéza purinových bází Biosyntéza purinových bází • Antimetabolity - antifoláty Degradace pyrimidinových bází • Degradace purinových bází • Degradace purinových bází • Metabolismus NK •Žaludek – odštěpení proteinů pomocí HCl • •Nukleasa (fosfodiesterasa) – štěpení na oligo- a mononukletidy • •Mononukleotidasa – nukleosid + H3PO4 • •Nukleosidasa – cukr + basa Hlavní dráhy energetického metabolismu • Glykolysa zisk energie •hexokinasa •fosfofruktokinasa •+ •- •AMP, ADP •ATP, citrát •G6P •glukosa •glykogen •monosacharidy •glycerol •triacylglycerol •AcetCoA •laktát Glukoneogenese synthesa glukosy •oxalacetát •PEP •pyruvát •glukosa •glycerol •fruktosa-1,6 •bisfosfatasa •+ •- •ATP, citrát •AMP, ADP •meziprodukty •citrátového •cykly •glukogenní AMK •laktát •glyoxalátový •cyklus •AcetCoA •ketogenní AMK •triacylglycerol Pentosový cyklus NADPH pro biosynthesu •G6P •Rib5P •G6PDH •NADPH •CO2 •Pentosy •+ •- •NADP+ •NADPH •NAD+ katabolismus •NADPH anabolismus Synthesa a odbourávání glykogenu •glykogen •G6P •G1P •glykogenfosforylasa •glykogensythasa •+ •+ •- •- •insulin •insulin •glukagon, adrenalin •glukagon, adrenalin •GUDP Metabolismus triacylglycerolů •triacylglyceroly •mastné kyseliny •glycerol •AcetCoA •AcetCoA •karboxylasa •karnitinový •člunek •+ •- •citrát •insulin •palmitát •glukagon •hormonálně •citlivá lipasa •malonylCoA •- •+ •glukagon •glukosa •ketogenní AMK •- •insulin •Lipasy •trávicího traktu Citrátový cyklus amfibolický děj •citrátsynthasa •isocitrátDH •2-oxoglutarátDH •+ •- •AMP, ADP •ATP •sukcinylCoA •citrát •AcetCoA, • NAD+ Oxidační fosforylace zisk ATP •O2 •H2O •ATP •NADH •FADH2 •ATPasa •+ •- •ATP •ADP,Pi Orgánová specializace •Hnědá tuková tkáň •versus •Bílá tuková tkáň •O2 •O2 (2% hm - 20 %) (30 %)