Metabolismus lipidů
Lipidy jsou nezbytné přírodní látky pro lidský organismus. Chemicky se jedná o estery (nejčastěji triacylglyceroly) vyšších mastných kyselin a alkoholů. V těle se nachází v různých formách (TAG – triacylglyceroly, FL – fosfolipidy, CH – cholesterol, CHE – cholesterolester). Tvoří složku buněčných membrán, kde jsou ve formě fosfolipidové dvojvrstvy, která je nepropustná pro vodu. Fungují jako rozpouštědlo pro lipofilní vitamíny A, D, E a K, které díky nim může organismus využívat. Slouží jako nejhodnotnější zdroj energie, současně mechanicky a teplotně chrání vnitřní orgány (tělesná izolační vrstva). Rovněž slouží jako části transportních lipoproteinů a myelinové pochvy neuronů.
Do těla se dostávají z potravy, odbourávání v trávicím traktu je katalyzováno lipázami.
Vstřebávání
Duodenum
Zde probíhá emulgace lipidů za účasti žlučových kyselin, vznikají micely (do centra micely směřují nepolární části, na povrchu se nacházejí polární skupiny fosfolipidů, žlučových kyselin a cholesterolu.) Emulgované lipidy jsou účinkem pankreatické lipázy, fosfolipáz, cholesterolesterázy hydrolyzované na: 2-monoacylglyceroly, mastné kyseliny, cholesterol, lysofosfolipidy.
Tenké střevo
Hydrolyzované lipidy přecházejí do enterocytů a žlučové kyseliny se vracejí enterohepatálním oběhem do jater (velmi malá část odchází defekací.) V enterocytech probíhá reesterifikace – vznik TAG, FL, CH, CHE, které vytvoří lipoproteinové částice chylomikrony, na jejichž povrchu jsou bílkoviny– apolipoproteiny (apo)
Krev
Z enterocytů se chylomikrony dostávají přes lymfu do krve a zajišťují transport nepolárních lipidů polárním prostředím (krví) do cílových tkání, kde jsou působením lipoproteinové lipázy (LPL) štěpené TAG na mastné kyseliny a glycerol. Uvolněné mastné kyseliny se vážou na albumin a jsou transportovány do tkání, kde mohou být zdrojem energie (β-oxidace).
Složeni lipoproteinů
TAG, FL, CH, CHE v různém poměru, liší se velikostí a hustotou, na povrchu částice jsou polární molekuly fosfolipidů, apolipoproteinů, cholesterolu a uvnitř jsou nepolární molekuly TAG a CHE.
| lipoprotein | místo vzniku | složeni | funkce |
|---|---|---|---|
| chylomikron | střevo | z potravy: TAG (90 %), FL, CH, CHE, apo A, apo B-48, apo C, apo E | transport exogenních lipidů |
| VLDL | játra | syntéza pečene: TAG (50 %), FL, CH, CHE, apo A, apo B-100, apo C, apo E | transport endogenních lipidů |
| LDL | krev | CH, CHE (50 %), FL, TAG, apo B-100, apo E | transport cholesterolu do tkání |
| HDL | játra, střevo | CH, CHE, FL, TAG, apo A, apo C, apo E | transport cholesterolu do jater z extrahepatálních tkání |
Rozdělení lipoproteinů
- Chylomikrony
- Vznikají ve střevě a transportují dietní lipidy (z potravy) ze střeva přes lymfu do kapilár tukové a svalové tkáně (v krvi získávají od HDL apo CII a apo E), zde jsou TAG hydrolyzovány působením LPL (tu aktivuje apo CII), chylomikronový zbytek (remnant), obsahující hlavně cholesterol putuje do jater.
- VLDL (very low density lipoproteins, lipoproteiny s velmi nízkou hustotou)
- Obsahem, velikostí a hustotou jsou podobné chylomikronomům. VLDL mají odlišnou funkci v tom, že transportují v játrech syntetizované TAG do kapilár tukové a svalové tkáně (v krvi získají od HDL apo CII a apo E a jako chylomikrony jsou hydrolyzovány lipoproteinovou lipázou, dále ale putují krví jako zmenšené částice LDL, obsahující převážně .)
- LDL (low density lipoproteins, lipoproteiny s nízkou hustotou)
- Obsahují hlavně cholesterol, který transportují krví do extrahepatálních tkání. Pokud buňky tkání nemají dostatek receptorů LDL, hromadí se tyto LDL částice v krvi, následně jsou vychytány makrofágy, které po přeplnění praskají a následně uvolňují cholesterol, který se ukládá v cévách – ateroskleróza. LDL cholesterol – tzv. zlý cholesterol.
- HDL (high density lipoproteins, lipoproteiny s vysokou hustotou)
- Tvoří se hlavně v játrech a ve střevě, jejich funkcí je dodávat apolipoproteiny chylomikronom a částicím VLDL, současně vychytávat cholesterol z membrán extrahepatálních buněk a transportovat jej do jater. HDL cholesterol – tzv. dobrý cholesterol.
Rovnováha mezi syntézou a odbouráváním mastných kyselin
Je řízena prostřednictvím regulačního enzymu acetyl-CoA karboxylázy, který limituje syntézu mastných kyselin. Během hladovění se zvýší hladina glukagonu, enzym acetyl-CoA karboxyláza je fosforylován a tím inhibován, mastné kyseliny jsou odbourávány beta-oxidací. Po jídle (při zvýšení hladiny glukózy), se zvýší hladina inzulinu, což vede k defosforylaci acetyl-CoA karboxylázy, tím k jeho stimulaci a dochází k syntéze mastných kyselin. Syntéza mastných kyselin je lokalizována v cytosolu na multienzymovém komplexu – komplex syntázy mastných kyselin, jehož součástí je "acylcarrier protein" ACP, který slouží jako přenašeč acylu. V cytosolu jsou syntetizovány nasycené mastné kyseliny s maximálně 16 uhlíky (palmitová kyselina), prodlužování řetězce probíhá v endoplazmatickém retikulu a v mitochondriích.
Odkazy
Související články
Použitá literatura
- DVOŘÁČKOVÁ, Svatava. Chemie pro každého, aneb, Rychlokurz chemie. 1. vydání. Olomouc : Rubico, 2011. ISBN 978-80-7346-098-3.
