Metabolomiikka/aineenvaihduntatuotteet/lipidit / energian varastointi

l – pitoisuus soluissa ulottuu, mutta ei rajoitu, sähkökemiallisten gradienttien ylläpitämiseen, solujen subsellulaariseen jakautumiseen, ensimmäisen ja toisen lähettimen solujen signalointiin, energian varastointiin, proteiinien salakuljetukseen ja kalvon ankkurointiin. Lipidien fysiologinen merkitys ilmenee, kun tarkastellaan tai havainnoidaan lipidipoikkeavuuksia, kuten ateroskleroosia, diabetesta, lihavuutta ja Alzheimerin tautia. Lipidomiikka ” on systeemeihin perustuva tutkimus kaikista lipideistä, molekyyleistä, joiden kanssa ne ovat vuorovaikutuksessa, ja niiden toiminnasta solussa.”Erilaisten lipidilajien havaitsemista on tehostettu pehmeäionisaatiomassaspektrometrialla yhdistettynä nykyaikaisiin erotustekniikoihin. Lipidiprofiileille on ominaista raa ‘ an lipidiuutteen sisältämien lipidien koostumuksen ja runsauden massaspektri, ja niitä voidaan seurata ajan mittaan ja reagoidessa tiettyihin ärsykkeisiin. Yhdessä genomiikan, proteomiikan ja metabolomiikan kanssa lipidomiikan odotetaan auttavan tutkijoita ymmärtämään paremmin lipidien toiminnallisuutta biologisissa järjestelmissä. Lisäksi tutkijat odottavat lipidomisten edistysaskelten seurauksena parempaa ymmärrystä lipidipohjaisista tautimekanismeista, biomarkkeriseulonnasta ja farmakologisen hoidon seurannasta.

Systeemibiologia merkitsee laajaa vaikutusta sairauksien hoidon ja ennaltaehkäisyn tulevaisuuteen. Kasvava kiinnostus lipidien vaikutukseen systeemibiologiassa johtuu pitkälti massaspektrometrian edistysaskeleista, jotka mahdollistavat yksityiskohtaiset lipidiprofiilit minimaalisesta näytteenvalmistuksesta. Yksi lipidomi-analyysiin osallistuvista kehittyvistä ryhmistä, Lipidimetaboliitit ja reitit-strategia, on yhteenliittymä, joka on ryhtynyt määrittämään hiiren makrofagin täydellistä lipidomia ja sen reaktioita erilaisiin ärsykkeisiin, mukaan lukien hapettuneet lipidit ja lipopolysakkaridit. Hoidon odotetaan edistyvän lipidomiikan kanssa, kun lipidien vaikutukset patologisiin tiloihin ja näitä vaikutuksia häiritsevät vaikutukset tulevat paremmin ymmärretyiksi. Lipidomisten tietojen yhdistäminen geneettiseen, proteomiseen ja metabolomiseen dataan osoittautuu vaikeaksi pyrkimykseksi, mutta sen oletetaan luovan uusia mallintavia paradigmoja.

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

tutkiminen ero aterian rasvan kertymistä rasvakudokseen varastot tehtiin määrittää vaikutus tämän kertymisen kehon rasvan jakautumista. Ateriarasvan merkkiaine / rasvakudosbiopsia – menetelmää käytettiin vertailemaan jauhon rasvapitoisuuden vaikutuksia rasvan imeytymiseen sisäelinten, ylävartalon ja alavartalon ihonalaisiin rasvavarastoihin. Premenopausaalisilla naispotilailla seurattiin rasvapitoisuutta. Lisäksi normaalirasvaisten ja runsasrasvaisten aterioiden rasvahappojen saantia jäljitettiin trioleiinilla.

kokeelliset tulokset osoittavat, että ravinnon kautta otetun rasvan osuus seuratuista kolmesta varastosta ei ollut erilainen aterioiden välillä. Viskeraalisen rasvan kertymisen osuus ateriarasvan hävittämisestä oli noin viisi prosenttia suhteessa viskeraaliseen rasvamassaan. Koehenkilöillä, jotka söivät normaalirasvaisia aterioita, ateriarasvahapon imeytyminen reisirasvaan lisääntyi jalan rasvamassan funktiona. Tämä kasvu on todettu käytön tehostamiseksi. Normaalirasvaisten aterioiden vaikutuksissa otmentaaliseen rasvaan ja runsasrasvaisten aterioiden vaikutuksissa havaittiin kuitenkin päinvastainen suuntaus kaikissa seuratuissa rasvavarastoissa. Noin neljäkymmentä prosenttia ateriarasvasta hapetettiin molemmille aterioille vuorokauden kuluttua.

tutkijat päättelivät, että naisten suurempi reisien rasvakudos on suoraan yhteydessä jauhorasvan tehokkaampaan varastointiin tietyissä energiatasapainon olosuhteissa. Viskeraalirasvassa havaittiin kuitenkin päinvastainen suuntaus. Nämä johtopäätökset viittaavat siihen, että eri varikoilla on mahdollisuus erilaisiin rasvahappojen saantia sääteleviin mekanismeihin. Siksi nämä erilaiset mekanismit voivat vaikuttaa myös kehon rasvan jakautumiseen.

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

energiavarastojen lipidit

lipidit ovat pieniä veteen liukenemattomia biomolekyylejä, jotka sisältävät yleensä rasvahappoja, steroleja tai isoprenoidiyhdisteitä . On olemassa erilaisia lipidejä ja jokainen osallistuu eri aineenvaihduntaprosesseihin yksilöllisesti. Lipidejä käytetään energiavarastona rasvahappojen välityksellä. Rasvahapot muodostuvat karboksyylihapoista, jotka ovat kiinnittyneet pitkiin hiilivetyketjuihin. Nämä ovat hiiltä, jotka voivat vaihdella 4-36 hiiltä. Rasvahapot voivat olla tyydyttyneitä, kertatyydyttymättömiä tai monityydyttymättömiä riippuen hiilivetyrakenteeseen kiinnittyneiden kaksoissidosten määrästä. Esimerkiksi tyydyttynyt Lauriinihappo (n-Dodeknoic) happo esiintyy laurel kasvi on 12 hiilen luuranko (CH3 (CH2)10cooh) kanssa 12:0 suhde hiilen kaksoissidos sen hiilivetyketjussa.

tyydyttymättömillä rasvahapoilla kuten Palmitoleiinihapolla (cis-9-Heksadekeenihappo) ja Öljyhapolla (cis-9-Oktadekeenihapolla) on hiilivetyrungossaan yksi kaksoissidos 8 ja 9 hiilen välillä. Monityydyttymättömät rasvahapot kuten arakidonihappo (cis-, cis-, cis-, cis-5,6,11,14 – Ikosatetraeenihappo) sisälsivät 4 kaksoissidosta hiilivetyrakenteessaan.

yleisin energian varastointiin käytettävä rasvahappotyyppi on neutraalit rasvat. Neutraalit rasvat ovat yksinkertaisin lipidityyppi, ja ne muodostuvat hiilivetyjen kolmesta esterisidoksesta glyseroliin, joka tunnetaan myös triasyyliglyseroleina. Nämä rasvat muodostivat yleisiä ruoka-aineita, kuten voita ja oliiviöljyä.

nämä neutraalit rasvat varastoivat tehokkaasti lähdeenergiaa, koska se on täysin pelkistynyt ja sitä voidaan varastoida vedettömästi. Kun se on täysin pelkistynyt, nämä rasvahapot ovat täynnä elektroneja, jotka osallistuvat beetaoksidaatioksi kutsuttuun prosessiin, jolloin syntyy asetyyli-CoA, joka voi sitten integroitua glykolyysi-ja Sitruunahappokiertoon energiaksi ATP: n muodossa.

Image 2: Integration of beta-oxidation to other pathways]

Peer-Review ArticlesEdit

COORDINATED REGULATION OF HORMONE-SENSITIVE LIPASE AND LIPOPROTEIN LIPASE IN HUMAN ADIPOSE TISSUE in VIVO: IMPLICATIONS FOR the CONTROL OF FAT STORAGE and FAT mobilisation.]

mikä on tämän artikkelin päätarkoitus? Tässä artikkelissa käsitellään sääntelyn tärkeyttä kahdessa eri lipaasientsyymissä rasvahappojen muodostamiseksi.

termit:

valkoiset adiposyytit(valkoiset rasvasolut) -eli Unilokulaariset solut sisältävät suuren lipidipisaran, jota ympäröi sytoplasmarengas. Nämä rasvat varastoidaan on puoliksi nestemäisessä tilassa, ja koostuu pääasiassa triglyserideistä ja kolesteroliesteristä.

tehtävä: erittää resistiiniä, adiponektiinia ja leptiiniä.

endoteeli-litteä solukerros, joka vuoraa elimistön suljettuja sisätiloja, kuten verisuonten ja imusuonien (jotka välittävät imunestettä, maitomaista nestettä) ja sydämen.

lipogeneesi – prosessi, jossa glukoosi muutetaan rasvahapoiksi, jotka sitten esteröidään glyseroliksi, jolloin muodostuu VLDL: ään pakattuja ja maksasta erittyviä triasyyliglyseroleja.

lipoproteiinit – kaikki ryhmään kuuluvat aineet, jotka sisältävät sekä lipidiä (rasvaa) että proteiinia. Veriplasman lipoproteiineja on tutkittu intensiivisesti, koska ne ovat kolesterolin kuljetusmuoto. (Online Encyclopedia Britannica)

esteröimättömät rasvahapot (NEFA) – plasman rasvahappojen fraktio, joka ei ole glyseroliestereitä. Toisin sanoen se on veressä kelluvia vapaita rasvahappoja.

miten tämä artikkeli liittyy siihen, mitä olemme tähän mennessä oppineet aineenvaihdunnassa?Tutkiessamme rasvahappojen aineenvaihduntaa energian varastointilähteenä entsyymin säätely ja säätely on ratkaisevaa energiantuotannossa ja energian varastoinnissa. Tässä artikkelissa tutkittiin lipoproteiinilipaasin (LPL) ja Hormoniherkän lipaasin (HSL) säätelyä rasvan kertymisen ja triasyyliglyserolin mobilisoinnin suhteen valkoisissa rasvasoluissa . LPL: n kontrollointi mahdollistaa rasvakudoksessa varastoituvan ja vapautuvan rasvan aktivoinnin ja inaktivoinnin. Samoin HSL: n kontrollit mahdollistavat rasvahappojen mobilisoinnin muihin synteesireitteihin. Sen perusteella, mitä tiedämme rasvojen energian varastoinnista, rasvahappo on ensin aktivoitava sytosolissa, jossa se pääsee mitokondrioihin karnitiinisukkulan kautta. Mitokondrioissa rasvahappojen beetaoksidaatio tapahtuu, jolloin asetyylikoentsyymi-A: sta muodostuu ATP-synteesiä. Insuliini mainitaan artikkelissa myös säätelyhormonina. Insuliini estää beetaoksidaatiota mitokondrioissa, mutta mahdollistaa rasvahappojen synteesin. Kun elimistö tarvitsee energiaa eli glukoosin puutetta, elimistö indusoi Glukagonihormonia mahdollistamaan sokerisynteesin glukoneogeneesin avulla. Glukagonin aktivoituminen mahdollistaa rasvahappojen aktivoitumisen, jossa asetyyli-CoA: ta voidaan syntetisoida mitokondrioihin. Asetyyli-CoA osallistuu näin ATP: n synteesiin ja varastointiin.

mitokondrion BEETAOKSIDAATION estäminen maksatoksisuuden mekanismina]

mikä on tämän artikkelin tarkoitus? Tiedon integrointi: beetaoksidaation merkitys biologisen disfunktion välttämisessä.

termit:

maksatoksisuus-elimistössä syntyvän kemikaalin aiheuttama maksavaurio.

maksasolut-suurin osa näistä soluista on maksassa ja mitokondrioissa. Nämä solut osallistuvat proteiinisynteesiin, proteiinien varastointiin ja hiilihydraattien muuntamiseen, kolesterolin, sappisuolojen ja fosfolipidien synteesiin sekä eksogeenisten ja endogeenisten aineiden detoksifikaatioon, muuntamiseen ja erittymiseen.

rasvoittuminen-prosessi, joka kuvaa lipidien epänormaalia retentiota solussa. Se heijastaa triglyseridien rasvan normaalien synteesi-ja hajoamisprosessien heikkenemistä.

translokaatio – prosessi, jossa solu siirtää proteiinia solun toiseen osaan.

Ketogeneesi-rasvahappojen hajoaminen ketonikappaleiksi.

miten tämä artikkeli liittyy siihen, mitä olemme tähän mennessä oppineet sen aineenvaihdunnasta?Tässä artikkelissa käsitellään sisäisten biologisten vaurioiden vakavuutta, joita voi esiintyä, jos rasvahappojen beetaoksidaatio estyy. Kuten toteaa, beeta-oksidaatio on ratkaisevan tärkeää ihmisen, koska ATP aineenvaihduntaa rasvahappo tuottaa suurimman osan ATP kehossa. Elimistössä triasyyliglyseroli hajoaa beetaoksidaatiolla mitokondrioissa, jolloin saadaan asetyyli-CoA, joka voi mennä Sitruunahappokiertoon tuottamaan energiaa. Asetyyli-CoA on tärkeä molekyyli elimistössä, joka ei ainoastaan tuota ATP: tä, vaan mahdollistaa muut prosessit, kuten ketonirunkojen synteesin sydämelle. Beetaoksidaation esto voidaan hankkia genetiikan esiasteella tai lääkkeiden avulla. Nämä NEFA-Dietyyliaminoetoksiheksestrol, perheksiliinimaleaatti ja amiodaroni ovat yleisiä haitallisia lääkkeitä, jotka lykkäävät beetaoksidaatiota kehossa . Näitä lääkkeitä käytetään usein sepelvaltimotaudin hoidossa. Beetahapetuksella estyy ongelmallisia seurauksia, kuten Mikrovesikulaaristeatoosi, Mitokondriaaliset Sytopatiat ja erilaiset synnynnäiset virheet. Haiman oireyhtymä esiintyy myös tällaisen eston yhteydessä.

MEDIUM CHAIN FATTY ACID METABOLISM AND ENERGY EXPENDITURE: OBESITY TREATMENT IMPLICATIONS]

mikä on tämän artikkelin tarkoitus? Vertaile ja vertaile keskipitkäketjuisten rasvahappojen ja pitkäketjuisten rasvahappojen aineenvaihdunnan energian varastointia ja energiakulutusta.

termit:

pitkäketjuiset rasvahapot-rasvahapot, joissa on vähintään 14 hiiltä.

Keskiketjuiset rasvahapot-rasvahapot, joissa on 8-10 hiiltä.

Kylomikronit-suuret lipoproteiinihiukkaset, joita syntyy ohutsuolessa. Kylomikronit kuljettavat rasvahappoa veren kautta mitokrondriaan.

Lämmöntuotanto – prosessi lämmön tuottamiseksi eliössä.

Omega-hapetus-prosessi muistuttaa beetaoksidaatiota, mutta hapetuksessa on mukana rasvahappojen karboksyyliryhmästä peräisin oleva trikloorihappo (wikipedia).

Peroksisomaalinen hapetus-prosessi, jossa vetyperoksidi muutetaan hapeksi ja vedeksi ennen kuin se ehtii hajota muodostaen erittäin reaktiivisen hydroksyyliradikaalin.

miten tämä artikkeli liittyy siihen, mitä olemme tähän mennessä oppineet sen aineenvaihdunnasta?Tässä artikkelissa 8-10 hiilipituiset keskipitkäketjuiset rasvahapot lisäävät lipaasin aktiivisuutta ja imeytyvät siten suolistoon paljon nopeammin kuin pitkäketjuiset rasvahapot. Tutkimus osoitti, että keskiketjuiset rasvahapot eivät tarvitse lipoproteiinia kuljetukseen, vaan ne voivat siirtyä portaalikierron kautta suoraan mitokondrioihin beetaoksidaatiota varten. Tässä paperissa maksassa tapahtuu muita hapetusprosesseja, kuten omega-hapettumista ja peroksisomaalista hapettumista. Kuten aiemmin on nähty, pitkäketjuiset rasvahapot tarvitsevat jonkinlaista kuljetusta muihin elimiin veren kautta. Useimmiten pitkäketjuisten rasvahappojen kanssa tarvitaan karnitiinisukkula, jotta rasvahappo saadaan mitokondrioihin beetahoksidaatiota varten. Keskiketjuisilla rasvahapoilla sukkulaa ei tarvita. Energiansaanti ja varastoituminen keskiketjuisista rasvahapoista on paljon riittävämpää kuin pitkäketjuisista rasvahapoista. Noin 13 prosenttia enemmän energiaa kuin pitkäketjuisissa rasvahapoissa (Papamandjaris, Macdougall, Jones, s.1209). Näemme keskipitkäketjuisia rasvahappoja tehokkaammin aineenvaihduntaa, jossa energian saanti ja varastointi on suurempaa kuin pitkäketjuisilla rasvahapoilla.

Web ResourcesEdit

verkkosivun otsikko: Fatty Acid Oxidation

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

mikä on tämän sivuston tarkoitus? Lipidien metabolian johdannaisten integrointi muihin energiasynteesiä ja energian varastointia koskeviin väyliin.

Terms:

lipoproteiinilipaasi-LPL käyttää lipoproteiinilipaasia lipidien hydrolysointiin.

Hormoniherkkä lipaasi-se hydrolysoi triasyyliglyseroleja lipidipisarasta vapauttaen rasvahappoja ja glyseroleja. (Wikipedia).

cAMP -toissijainen viestinviejä, jota käytetään signaalin transduktioon.

beeta-adrenerginen reseptori-mikä tahansa erilaisista solukalvon reseptoreista, jotka voivat sitoutua epinefriiniin ja Samankaltaisiin aineisiin, jotka aktivoivat tai estävät tällaisia reseptoreita sisältävien solujen toimintaa. Nämä solut aloittavat fysiologisia reaktioita, kuten sydämen supistumisnopeuden ja-voiman lisäämistä sekä keuhkoputkien ja verisuonten sileän lihaksen rentouttamista (vapaa Sanakirja).

G-proteiinit-toimivat “molekyylikytkiminä”, jotka vuorottelevat inaktiivisen guanosiinidifosfaatin (GDP) välillä ja aktivoivat guanosiinitrifosfaatin (GTP) sitoutumistilan ja lopulta säätelevät soluprosesseja (wikipedia).

miten tämä sivusto liittyy siihen, mitä olemme oppineet aineenvaihdunnassa?Tämä on hyvä sivusto kaikki reitit osallistuvat rasvahappojen aineenvaihduntaan. Näitä ovat beetaoksidaatio, reittien säätely, ketogeneesi ja rasvahappojen kliininen merkitys. Olemme puhuneet kaikista näistä prosesseista, ja tämä sivusto todella keskittyy kunkin prosessin yksityiskohtiin. Toinen reitti, joka on esitetty tällä sivustolla on rasvojen mobilisointi adiposyyteissä aiheuttama hormoni-herkkä lipaasi. Tämä polku näyttää, miten rasvasolut muunnetaan glyseroliksi.

verkkosivun otsikko: WKU Bio 113-lipidit

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

termit:

tyydyttynyt rasvahappo -hiiliketjuinen rasvahappo, jolla ei ole kaksoissidosominaisuuksia.

tyydyttymätön rasvahappo (mono-ja poly) – rasvahappo, joka sisältää hiiliketjussaan vähintään yhden kaksoissidoksen (kertatyydyttymätön) tai useita kaksoissidoksia (monityydyttymätön).

hydrofiilinen eli rasvahappojen polaarinen osa. Tämä on tyypillisesti rasvahappojen karboksyyliryhmäosuus.

hydrofobinen eli rasvahappojen ei-polaarinen osa. Tämä on tyypillisesti rasvahappojen hiiliketjuosuus.

triglyseridit-a-rasvahappo, jonka glyserolin selkäranka yhdistyy kolmeen rasvahappoon. Tätä kutsutaan usein “neutraaleiksi rasvoiksi” ja triglyseridit varastoivat energiaa.

miten tämä sivusto liittyy siihen, mitä olemme oppineet aineenvaihdunnassa?Tämä sivusto tarjoaa hyvää tietoa neutraaleista rasvoista, jotka liittyvät energiantuotantoon ja varastointiin. Aineenvaihdunnassa opimme, että rasvahapot ovat hyvä energianlähde, koska se on täysin pelkistynyt ja sitä voidaan varastoida vedettömästi. Tämä sivusto näyttää tyydyttyneiden ja tyydyttymättömien rasvahappojen erot ja syyt, jotka tekevät triglyserideistä energian varastointimolekyylin.

Verkkosivun Otsikko : Varastoitujen rasvojen (Triasyyliglyserolien)mobilisointi ja Soluunotto PharmaXChange.info

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

mikä on tämän sivuston tarkoitus? Sisältää tärkeää tietoa rasvojen ja rasvahappojen mobilisaatiosta ja soluunotosta.

termit:

Lipidipisarat ja rasvat varastoituvat rasvakudokseen lipidipisaroihin, joiden rakenne koostuu steroleista ja triasyyliglyseroleista ja joita ympäröi fosfolipidikerros. Fosfolipidikerrosta ympäröivät hydrofobiset kalvoproteiinit, joita kutsutaan perilipiineiksi.

miten tämä sivusto liittyy siihen, mitä olemme oppineet aineenvaihdunnassa?Tämä on hyvä sivu, joka kattaa rasvahappojen mobilisaation ja soluunoton, ja siinä on hyödyllinen animaatio, joka voi auttaa visualisoimaan prosessia.

Website Title: Pathways

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

mikä on tämän sivuston tarkoitus? Anna rasvahapposynteesin vuokaavio ja sen yhteys kaikkiin kehon aineenvaihduntareitteihin energian tuottamiseksi. Tämä sivusto on hyvä lähde tutkittaessa aineenvaihduntaa.

termit:

Transaminaatio-aminohapon ja alfa-ketohapon välinen reaktio. Aminoryhmä siirtyy edellisestä jälkimmäiseen, jolloin aminohappo muuttuu vastaavaksi α-ketohapoksi, kun taas reagoiva α-ketohappo muuttuu vastaavaksi aminohapoksi (jos aminoryhmä poistetaan aminohaposta, jäljelle jää α-ketohappo (wikipedia).

deaminaatio-aminoryhmän poistaminen molekyylistä (wikipedia).

miten tämä sivusto liittyy siihen, mitä olemme oppineet aineenvaihdunnassa?Väylien yhdistämisen merkitys on keskeinen aineenvaihdunnan oppimisessa. Integroimalla rasvahappojen synteesin reitit rasvahappojen hapettumiseen osoittaa, miten energia saadaan ja varastoidaan.

KEGG-reitti ja MetaCyc

anaboliset

oksidatiivinen fosforylaatio : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00190.html

Rasvahapposynteesi : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00061.html

rasvahappojen venymä mitokondrioissa : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00062.html

katabolinen

Ketonirunkojen synteesi ja hajoaminen : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00072.html

metabolia

Rasvahappometabolia : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00071.html

Nelson, L. D., Cox, M. M., Lipidit. Teoksessa Lehninger Principles of Biochemistry, 4 toim.; W. H. Freeman and Company: New York, 2005.

Frayn, K. N.; Coppack, S. W.; Fielding, B. A.; Humphreys, S. M., Coordinated regulation of hormone-sensitive lipase and lipoprotein lipase in human adipose tissue in vivo: Implications for the control of fat storage and fat mobilisation. Advances in Enzyme Regulation 1995, 35, 163-178.

Fromenty, B.; Pessayre, D., mitokondrioiden beetaoksidaation estäminen maksatoksisuuden mekanismina. Farmakologia & Terapeutiikka 1995, 67, (1), 101-154.

Papamandjaris, A. A.; Macdougall, D. E.; Jones, P. J. H., Medium chain fatty acid metabolism and energy expenditure: Obesity treatment implications. Biotieteet 1998, 62, (14), 1203-1215.