Metabolomika/Metabolity/Lipidy/Skladování Energie

Lctionality v buňkách se vztahuje, ale není omezeno na, udržování elektrochemické gradienty, buněčné dělení, první a druhý posel buněčné signalizace, skladování energie, bílkovin obchodování s lidmi a membránové ukotvení. Fyziologický význam lipidů je zřejmý při zvažování nebo pozorování lipidových abnormalit, jako je ateroskleróza, diabetes, obezita a Alzheimerova choroba. Lipidomika ” je systémová studie všech lipidů, molekul, se kterými interagují ,a jejich funkce v buňce.”Detekce různých druhů lipidů byla zefektivněna pokroky v hmotnostní spektrometrii s měkkou ionizací v kombinaci s moderními separačními technikami. Lipidové profily jsou charakterizovány jako hmotnostní spektrum složení a množství lipidy obsažené od surového extraktu lipidů, a mohl by být sledovány v průběhu času a v reakci na specifické podněty. Integrované s genomika, proteomika a metabolomika, lipidomics se očekává, že umožní výzkumným pracovníkům rozvíjet lepší pochopení funkce lipidů v biologických systémech. Kromě toho vědci očekávají lepší porozumění mechanismům onemocnění na bázi lipidů, screeningu biomarkerů a sledování farmakologické terapie v důsledku lipidomických pokroků.

systémová biologie znamená obrovský dopad na budoucnost léčby a prevence nemocí. Rostoucí zájem o vliv lipidů na systémovou biologii vděčí do značné míry pokroku v hmotnostní spektrometrii, které umožňují podrobné lipidové profily z minimální přípravy vzorku. Jedním z rozvojových skupin zapojených v lipidome analýzy Lipidů, Metabolitů a Cesty Strategie, je konsorcium, které provedla stanovení kompletní lipidome myši makrofágů a jeho reakce na různé podněty, včetně oxiduje lipidů a lipopolysacharidů. Předpokládá se, že terapeutika budou postupovat s lipidomiky, protože účinky lipidů na patologické stavy, a vlivy, které interferují s těmito účinky, budou lépe pochopeny. Integrace lipidomických dat s genetickými, proteomickými a metabolomickými daty se ukazuje jako obtížné úsilí, ale údajně vytvoří nová modelovací paradigmata.

http://www.jlr.org/cgi/content/full/47/10/2101

výzkum diferenciálního příjmu tuku v tukových tkáních byl proveden za účelem stanovení dopadu tohoto příjmu na distribuci tělesného tuku. Jídlo tuku tracer/tukové tkáně biopsie přístup byl zaměstnán, za účelem porovnání účinků jídlo tuku obsah tuku příjmu do viscerální, horní části těla a dolní části těla podkožní tukové depa. Obsah tuku byl sledován u premenopauzálních žen. Kromě toho byl příjem mastných kyselin z jídel s normálním obsahem tuku a s vysokým obsahem tuku sledován trioleinem.

experimentální výsledky ukazují, že podíl příjmu tuku v potravě do tří sledovaných skladů se mezi jídly nelišil. Akumulace viscerálního tuku představovala přibližně pět procent likvidace tuku z jídla, bez ohledu na hmotnost viscerálního tuku. Předměty náročné normálním obsahem tuku jídla neměl nárůst v jídle mastné kyseliny příjmu do stehenní tuk, jako funkce nohy tukové hmoty. Toto zvýšení je identifikováno jako zvýšená účinnost absorpce. Byl však pozorován opačný vzorec v účincích jídel s normálním obsahem tuku na omentální tuk a jídla s vysokým obsahem tuku na všech sledovaných tukových skladech. Přibližně čtyřicet procent tuku z jídla bylo oxidováno pro oba typy jídel po dvaceti čtyřech hodinách.

vědci dospěli k závěru, že větší stehenní tuková tkáň u žen je přímo spojena s vyšší účinností ukládání tuku v jídle za specifických podmínek energetické bilance. U viscerálního tuku byl však pozorován opačný trend. Tyto závěry naznačují možnost různých mechanismů, které regulují příjem mastných kyselin pro různé sklady. Proto tyto odlišné mechanismy mohou také ovlivnit distribuci tělesného tuku.

http://diabetes.diabetesjournals.org/cgi/content/full/56/10/2589

Lipidy V Energetické StorageEdit

Lipidy jsou malé vodě nerozpustné biomolekuly, většinou obsahující mastné kyseliny, steroly, nebo isoprenoid sloučenin . Existuje celá řada lipidů a každý se jedinečně podílí na různých metabolických procesech. Lipidy se používají jako ukládání energie prostřednictvím mastných kyselin. Mastné kyseliny se skládají z karboxylových kyselin připojených k dlouhým řetězcům uhlovodíků. Jedná se o uhlíky, které se mohou pohybovat od 4 do 36 uhlíků. Mastné kyseliny mohou být nasycené, mononenasycené nebo polynenasycené v závislosti na počtu dvojných vazeb připojených na uhlovodíkovém skeletu. Například nasycené Laurová (n-Dodecnoic) kyselina existuje ve vavřín rostlina má 12 uhlíkových kostra (CH3(CH2)10COOH) 12:0 poměr uhlík dvojné vazby na své uhlovodíkové řetězce.

Nenasycených mastných kyselin, jako jsou kyseliny palmitolejové (cis-9-Hexadecenoic kyselina) a kyselina Olejová (cis-9-Octadecenic kyselina) má jednu dvojnou vazbu mezi 8. a 9. uhlíku na své uhlovodíkové kostry. Polynenasycené mastné kyseliny, jako je kyselina arachidonová (cis-, cis-, cis -, cis – 5,6,11,14-Icosatetraenová kyselina), obsahovaly 4 dvojné vazby na uhlovodíkovém skeletu.

nejběžnějším typem mastné kyseliny, která se používá k ukládání energie, je ve formě neutrálních tuků. Neutrální tuky jsou nejjednodušším typem lipidů a jsou tvořeny třemi esterovými vazbami uhlovodíků na glycerol jinak známý jako triacylglyceroly. Tyto tuky tvořily běžné potraviny, jako je máslo a olivový olej.

tyto neutrální tuky jsou účinným zdrojem energie, protože jsou plně redukovány a mohou být skladovány anhydrously. Když je plně snížena, tyto mastné kyseliny jsou plné elektrony, které se účastní v procesu zvaném beta-Oxidace vyrábět, acetyl-CoA, který pak může integrovat do glykolýza a citrátový Cyklus, aby se z energie v podobě ATP.

Obrázek 2: Integrace beta-oxidace na další cesty]

Peer-Review ArticlesEdit

KOORDINOVANÉ REGULACI HORMON-SENZITIVNÍ LIPÁZY A LIPOPROTEINOVÉ LIPÁZY V LIDSKÉ TUKOVÉ TKÁNI IN VIVO: DŮSLEDKY PRO KONTROLU UKLÁDÁNÍ TUKU A TUK MOBILIZACE.]

jaký je hlavní účel tohoto článku? Tento článek se dotýká na důležité nařízení ve dvou různých lipázy enzymy pro tváření mastných kyselin.

podmínky:

bílé adipocyty (bílé tukové buňky) – také známé jako Unilokulární buňky obsahují velkou lipidovou kapičku obklopenou prstencem cytoplazmy. Tyto tuky jsou uloženy v polotekutém stavu a jsou složeny převážně z triglyceridů a esteru cholesterolu.

funkce: vylučují rezistin, adiponektin a leptin.

endotel-vrstva plochých buněk lemujících uzavřené vnitřní prostory těla, jako je vnitřek krevních cév a lymfatických cév (které přenášejí lymfu, mléčnou tekutinu) a srdce.

Lipogenezí -proces, při kterém glukózy se přemění na mastné kyseliny, které jsou následně esterifikována na glycerol se tvoří triacylglyceroly, které jsou zabaleny do VLDL a vylučován z jater.

lipoproteiny-každý člen skupiny látek obsahujících jak lipidy (tuky), tak bílkoviny. Lipoproteiny v krevní plazmě byly intenzivně studovány, protože jsou způsobem transportu cholesterolu. (On-line Encyklopedie Britannica)

neesterifikovaných mastných kyselin (NEFA) -frakce plazmatických mastných kyselin ve formě glycerolu estery. Jinými slovy, jsou to volné mastné kyseliny plovoucí v krvi.

jak tento článek souvisí s tím, co jsme se dosud naučili v metabolismu?V naší studii metabolismu mastných kyselin jako zdroje ukládání energie je regulace a kontrola enzymu rozhodující pro množství výroby a ukládání energie. Tento článek studoval regulaci lipoproteinové lipázy (LPL) a hormonálně citlivé lipázy (HSL), pokud jde o ukládání tuků a mobilizaci triacylglycerolu v bílých tukových buňkách . Kontrola LPL umožňuje aktivaci a inaktivaci ukládání a uvolňování tuku v tukových tkáních. Podobně kontroly HSL umožňují mobilizaci mastných kyselin na jiné cesty pro syntézu. Z toho, co víme o ukládání energie z tuků, musí být nejprve aktivována mastná kyselina v cytosolu, ve kterém vstupuje do mitochondrií pomocí karnitinového raketoplánu. V mitochondriích dochází k beta-oxidaci mastné kyseliny za vzniku acetylkoenzymu a pro syntézu ATP. Inzulín je také zmíněn v článku jako regulační hormon. Inzulín inhibuje beta-oxidaci v mitochondriích, ale umožňuje proces syntézy mastných kyselin. Když tělo potřebuje energii, nebo nedostatek glukózy, tělo vyvolává Glukagon, hormon umožňující cukru syntézy glukoneogeneze. Aktivace glukagonu umožňuje aktivaci mastné kyseliny, ve které může vstoupit do mitochondrií pro syntézu acetyl CoA. Acetyl CoA V se tak podílí na syntéze a skladování ATP.

inhibice mitochondriální BETA-oxidace jako mechanismu HEPATOTOXICITY]

jaký je účel tohoto článku? Integrace informací: důležitá beta-oxidace při vyhýbání se biologické dysfunkci.

podmínky:

Hepatotoxicita-poškození jater chemickou látkou produkovanou v těle.

hepatocyty-většina těchto buněk je pozorována v játrech a mitochondriích. Tyto buňky se podílejí na syntéze bílkovin, ukládání bílkovin a transformaci sacharidů, syntéze cholesterolu, žlučových solí a fosfolipidů a detoxikaci, modifikaci a vylučování exogenních a endogenních látek.

steatóza-proces popisující abnormální retenci lipidů v buňce. Odráží narušení normálních procesů syntézy a rozkladu triglyceridového tuku.

translokace-proces přesunu proteinu buňkou do jiné části buňky.

ketogeneze-rozklad mastných kyselin za vzniku ketolátek.

jak tento článek souvisí s tím, co jsme se doposud naučili?Tento článek pojednává o závažnosti vnitřních biologických poškození, ke kterým může dojít, pokud je inhibována beta-oxidace mastných kyselin. Jak poznamenává, beta-oxidace je u člověka zásadní, protože metabolismus ATP mastnými kyselinami poskytuje většinu ATP v těle. V těle, triacylglycerolů je rozbité dolů, přes beta-oxidace v mitochondriích, aby výnos acetyl-CoA, který může jít do citrátového Cyklu se získá energie. Acetyl CoA je důležitou molekulou v těle, nejen pro získání ATP, ale umožňuje další procesy, jako je syntéza ketonových těl pro srdce. Inhibice beta-oxidace může být získána genetickým prekurzorem nebo léky. Tyto NEFA Diethylaminoethoxyhexestrol, perhexilin maleát a amiodaron jsou běžné škodlivé léky, které odkládají beta-oxidaci v těle . Tyto léky se často používají k léčbě ischemické choroby srdeční. S beta-oxidací inhibuje problematické důsledky, jako je Mikrovesikulární steatóza, mitochondriální Cytopatie a různé vrozené chyby vzniká. Pankreatický syndrom se také vyskytuje s takovou inhibicí.

metabolismus mastných kyselin se středním řetězcem a výdaje na energii: důsledky léčby obezity]

jaký je účel tohoto článku? Porovnání a kontrast ukládání energie a výdej energie mastných kyselin se středním řetězcem a metabolismu mastných kyselin s dlouhým řetězcem.

podmínky:

mastné kyseliny s dlouhým řetězcem-mastné kyseliny, které mají 14 nebo více uhlíkových vazeb.

mastné kyseliny se středním řetězcem-mastné kyseliny, které mají 8-10 uhlíku.

chylomikrony-Velké lipoproteinové částice, které se vytvářejí v tenkém střevě. Chylomikrony transportují mastnou kyselinu krví a do mitochrondrií.

termogeneze-proces výroby tepla v organismu.

Omega oxidace-proces podobný beta-oxidaci, ale oxidace zahrnuje  uhlík z karboxylové skupiny mastné kyseliny (wikipedia).

Peroxizomální oxidace-proces přeměny peroxidu vodíku na kyslík a vodu, než se může rozložit za vzniku vysoce reaktivního hydroxylového radikálu.

jak tento článek souvisí s tím, co jsme se doposud naučili?V tomto článku mastné kyseliny se středním řetězcem 8-10 uhlíku dlouho zvyšují aktivitu lipázy, a tak absorbují do střeva mnohem rychleji než mastné kyseliny s dlouhým řetězcem. Studie ukázala, že mastné kyseliny se středním řetězcem nepotřebují lipoprotein pro transport, ale mohou se transportovat přímo do mitochondrií portální cirkulací pro beta-oxidaci. V tomto článku se v játrech vyskytuje další oxidační proces, jako je omega-oxidace a peroxisomální oxidace. Jak je vidět dříve, mastné kyseliny s dlouhým řetězcem potřebují nějaký druh transportu do jiného orgánu krví. Většinou s dlouhými řetězci mastných kyselin, karnitinu kyvadlová doprava je nutný, aby se mastné kyseliny do mitochondrií dělat beta-oxdation. U mastných kyselin se středním řetězcem není nutná kyvadlová doprava. Příjem energie a uložené z metabolismu mastných kyselin se středním řetězcem je mnohem postačující než mastné kyseliny s dlouhým řetězcem. Přibližně o 13% vyšší příjem energie ve srovnání s mastnými kyselinami s dlouhým řetězcem (Papamandjaris, Macdougall, Jones, s. 1209). Vidíme, že metabolismus mastných kyselin se středním řetězcem je účinnější, při kterém je příjem a ukládání energie větší než u mastných kyselin s dlouhým řetězcem.

webové Zdrojeeditovat

název webové stránky: oxidace mastných kyselin

URL : http://www.dentistry.leeds.ac.uk/biochem/thcme/fatty-acid-oxidation.html

jaký je účel tohoto webu? Integrace derivátů metabolismu lipidů do dalších cest pro syntézu a ukládání energie.

podmínky:

lipoproteinová lipáza-LPL používá lipoproteinovou lipázu k hydrolýze lipidů.

hormonálně citlivá lipáza-funguje tak, že hydrolyzuje triacylglyceroly z lipidových kapiček a uvolňuje mastné kyseliny a glyceroly. (Wikipedia).

cAMP-sekundární posel používaný pro přenos signálu.

Beta-adrenergních receptorů -různé buněčné membránové receptory, které mohou vázat s adrenalinu a příbuzných látek, které aktivují nebo blokují činnost buněk obsahujících tyto receptory. Tyto buňky iniciují fyziologické reakce, jako je zvýšení rychlosti a síly kontrakce srdce, stejně jako uvolnění bronchiálního a cévního hladkého svalstva(volný slovník).

G-Proteiny -Funkce jako “molekulární přepínače” střídání mezi neaktivní guanosin difosfát (GDP) a aktivovat guanosin trifosfát (GTP), která je vázána státu, v konečném důsledku jde regulovat následných buněčných procesů (wikipedia).

jak tento web souvisí s tím,co jsme se naučili v metabolismu?Toto je dobré místo na všech cestách zapojených do metabolismu mastných kyselin. Patří mezi ně beta-oxidace, regulace drah, ketogeneze a klinický význam mastných kyselin. Mluvili jsme o všech těchto procesech a tento web se skutečně zaměřuje na podrobnosti každého procesu. Další cestou, která je na tomto místě ukázána, je mobilizace tuků v adipocytech indukovaná hormonálně citlivou lipázou. Tato cesta ukazuje, jak se buňky tuků přeměňují na glycerol.

název webové stránky: WKU Bio 113-Lipids

URL : http://bioweb.wku.edu/courses/BIOL115/Wyatt/Biochem/Lipid/lipid1.htm

podmínky:

nasycená mastná kyselina-mastná kyselina s uhlíkovým řetězcem, která nemá žádné vlastnosti dvojné vazby.

Nenasycené Mastné Kyseliny (mono a poly) -mastné kyseliny, které obsahují alespoň jednu dvojnou vazbu (mononenasycené) nebo mnoha dvojnými vazbami (polynenasycené) na jeho řetězec.

hydrofilní-polární část mastné kyseliny. To je typicky karboxylová skupina část mastné kyseliny.

hydrofobní-nepolární část mastné kyseliny. To je typicky část uhlíkového řetězce mastné kyseliny.

Triglyceridů – mastné kyseliny s glycerolem páteř připojit až tři mastné kyseliny. Toto je často známé jako “neutrální tuky” a triglyceridy ukládají energii.

jak tento web souvisí s tím,co jsme se naučili v metabolismu?Tato stránka poskytuje dobré informace o neutrálních tucích, které se podílejí na výrobě a skladování energie. V metabolismu jsme se dozvěděli, že mastné kyseliny jsou dobrým zdrojem energie, protože jsou plně redukovány a mohou být uloženy anhydrously. Tato stránka ukazuje rozdíly v nasycených a nenasycených mastných kyselinách a důvody, které činí triglyceridy molekulou pro ukládání energie.

Název Webové Stránky : Mobilizace a Buněčné Vychytávání Uložených Tuků (Triacylglycerolů)s Animací – PharmaXChange.info

URL : http://pharmaxchange.info/press/2013/10/mobilization-and-cellular-uptake-of-stored-fats-triacylglycerols-with-animation/

Jaký je účel tohoto webu? Obsahuje důležité informace o mobilizaci a buněčné absorpci tuků a mastných kyselin.

Termíny:

Lipidů DropletsFatty kyseliny a tuky jsou uloženy v tukové tkáně v lipidové kapičky, které mají struktury s jádrem z steroly a triacylglycerolů obklopen vrstvou fosfolipidů. Fosfolipidová vrstva je obklopena hydrofobními membránovými proteiny známými jako perilipiny.

jak tento web souvisí s tím,co jsme se naučili v metabolismu?To je dobrá stránka pokrývající mobilizaci a buněčnou absorpci mastných kyselin a má užitečnou animaci, která může pomoci vizualizovat proces.

název webu: Pathways

URL : http://ull.chemistry.uakron.edu/Pathways/index.html

jaký je účel tohoto webu? Poskytněte vývojový diagram syntézy mastných kyselin a jeho spojení se všemi metabolickými cestami v těle, abyste získali energii. Tato stránka je dobrým zdrojem při studiu metabolismu.

podmínky:

transaminace-reakce mezi aminokyselinou a kyselinou alfa-keto. Amino skupina je převedena z bývalého do druhé; to má za následek aminokyselin převáděna na odpovídající α-keto kyseliny, zatímco reaktantu α-keto kyseliny se převede na odpovídající aminokyseliny (pokud je aminoskupina je odstraněna z amino kyselina, α-keto kyseliny je zanechal (wikipedia).

Deamination-odstranění aminoskupiny na molekule (wikipedia).

jak tento web souvisí s tím,co jsme se naučili v metabolismu?Význam integrace cest je zásadní v metabolismu učení. Integrací cest syntézy mastných kyselin na oxidaci mastných kyselin ukazuje, jak se energie získává a ukládá.

KEGG Pathway a MetaCyc

Anabolické

Oxidativní Fosforylace : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00190.html

Syntézu Mastných Kyselin : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00061.html

Mastné kyseliny prodloužení v mitochondriích : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00062.html

Katabolické

Syntéza a odbourávání ketolátek : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00072.html

Metabolismus

Mastných kyselin metabolismus : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00071.html

Nelson, L. D.; Cox, M. M., Lipidy. V Lehninger principy biochemie, 4 ed.; W. h. Freeman a společnost: New York, 2005.

Frayn, K. N.; Coppack, S. W.; Fielding, B. a.; Humphreys, S. M., Koordinované regulaci hormon-senzitivní lipázy a lipoproteinové lipázy v lidské tukové tkáni in vivo: Důsledky pro kontrolu ukládání tuku a tuk mobilizace. Pokroky v regulaci enzymů 1995, 35, 163-178.

Fromenty, B.; Pessayre, D., inhibice mitochondriální beta-oxidace jako mechanismu hepatotoxicity. Farmakologie & Terapeutika 1995, 67, (1), 101-154.

Papamandjaris, AA; Macdougall, D. E.; Jones, P. J. H., metabolismus mastných kyselin se středním řetězcem a výdej energie: důsledky léčby obezity. Life Sciences 1998, 62, (14), 1203-1215.