Metabolomica / metaboliții / lipidele / stocarea energiei

Lcționalitatea în celule se extinde la, dar nu se limitează la, menținerea gradienților electrochimici, partiționarea subcelulară, semnalizarea celulelor primul și al doilea mesager, stocarea energiei, traficul de proteine și ancorarea membranei. Importanța fiziologică a lipidelor este evidentă atunci când se iau în considerare sau se observă anomalii ale lipidelor, cum ar fi ateroscleroza, diabetul, obezitatea și boala Alzheimer. Lipidomica ” este un studiu bazat pe sisteme al tuturor lipidelor, moleculelor cu care interacționează și funcției lor în interiorul unei celule.”Detectarea diferitelor specii lipidice a fost eficientizată cu progresele în spectrometria de masă cu ionizare moale, combinată cu tehnici moderne de separare. Profilele lipidice sunt caracterizate ca un spectru de masă al compoziției și abundenței lipidelor conținute dintr-un extract lipidic brut și ar putea fi monitorizate în timp și atunci când răspund la stimuli specifici. Integrat cu genomica, proteomica și metabolomica, lipidomica este de așteptat să permită cercetătorilor să dezvolte o mai bună înțelegere a funcționalității lipidelor, în sistemele biologice. În plus, cercetătorii se așteaptă la o mai bună înțelegere a mecanismelor bolii pe bază de lipide, pentru screeningul biomarker și pentru monitorizarea terapiei farmacologice, ca urmare a progreselor lipidomice.

biologia sistemelor semnifică un impact vast asupra viitorului tratamentului și prevenirii bolilor. Interesul tot mai mare pentru influența lipidelor asupra biologiei sistemelor se datorează în mare măsură progreselor în spectrometria de masă, care permit profiluri lipidice detaliate din pregătirea minimă a probelor. Unul dintre grupurile în curs de dezvoltare implicate în analiza lipidomilor, metaboliții lipidici și Strategia căilor, este un consorțiu care s-a angajat să determine lipidomul complet al macrofagului de șoarece și răspunsurile sale la o varietate de stimuli, inclusiv lipide oxidate și lipopolizaharide. Se anticipează că terapia va avansa cu lipidomica, deoarece efectele lipidelor asupra stărilor patologice și influențele care interferează cu aceste efecte devin mai bine înțelese. Integrarea datelor lipidomice cu datele genetice, proteomice și metabolomice se dovedește a fi un efort dificil, dar se presupune că va genera noi paradigme de modelare.

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

cercetarea absorbției diferențiale a grăsimilor din masă în depozitele de țesut adipos a fost efectuată pentru a determina impactul acestei absorbții asupra distribuției grăsimilor corporale. S-a utilizat metoda biopsiei de trasor de grăsime din masă/țesut adipos, pentru a compara efectele conținutului de grăsime din masă asupra absorbției de grăsime în depozitele de grăsime subcutanată viscerală, superioară și inferioară a corpului. Conținutul de grăsimi a fost monitorizat la subiecții femei aflate în premenopauză. În plus, aportul de acizi grași, din mesele normale și bogate în grăsimi, a fost urmărit cu trioleină.

rezultatele experimentale indică faptul că proporția de absorbție a grăsimilor alimentare în cele trei depozite monitorizate nu a fost diferită, între mese. Acumularea de grăsime viscerală a reprezentat aproximativ cinci procente din eliminarea grăsimilor din masă, fără a ține cont de masa de grăsime viscerală. Subiecții care au consumat mese cu grăsimi normale au avut o creștere a absorbției de acizi grași în grăsimea femurală, în funcție de masa de grăsime a piciorului. Această creștere este identificată ca o eficiență sporită a absorbției. Cu toate acestea, a existat un model opus în efectele meselor cu grăsimi normale asupra grăsimilor omentale și a meselor bogate în grăsimi asupra tuturor depozitelor de grăsimi monitorizate. Aproximativ patruzeci la sută din grăsimea din masă a fost oxidată, pentru ambele tipuri de mese, după douăzeci și patru de ore.

cercetătorii au concluzionat că țesutul adipos mai mare al coapsei la femei este direct asociat cu o eficiență mai mare a depozitării grăsimilor din masă, în condiții specifice de echilibru energetic. Cu toate acestea, o tendință opusă a fost observată în grăsimea viscerală. Aceste inferențe indică posibilitatea unor mecanisme diferite care reglează absorbția acizilor grași, pentru diferite depozite. Prin urmare, aceste mecanisme diferite pot afecta, de asemenea, distribuția grăsimii corporale.

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

lipidele în stocarea energiei

lipidele sunt biomolecule mici insolubile în apă care conțin în general acizi grași, steroli sau compuși izoprenoizi . Există o varietate de lipide și fiecare participă la diferite procese metabolice în mod unic. Lipidele sunt utilizate ca stocare de energie prin acizi grași. Acizii grași sunt compuși din acizi carboxilici atașați la lanțuri lungi de hidrocarburi. Acestea sunt atomi de carbon care pot varia de la 4 la 36 de atomi de carbon. Acizii grași pot fi saturați, mononesaturați sau polinesaturați în funcție de numărul de legături duble atașate la scheletul hidrocarburilor. De exemplu, acidul lauric saturat (n-Dodecnoic) există în planta de laur are un schelet de carbon 12 (CH3(CH2)10COOH) cu un raport 12:0 de carbon la dubla legătură pe lanțul său de hidrocarburi.

acizii grași nesaturați, cum ar fi acidul Palmitoleic (acidul cis-9-Hexadecenoic) și acidul Oleic (acidul cis-9-Octadecenic), au o singură legătură dublă între carbonul 8 și 9 de pe scheletul său de hidrocarburi. Acizii grași polinesaturați, cum ar fi acidul arahidonic (cis-, cis-, cis-, CIS-5,6,11,14 – acidul Icosatetraenoic) conțineau 4 legături duble pe scheletul său de hidrocarburi.

cel mai frecvent tip de acid gras care este utilizat pentru stocarea energiei este sub formă de grăsimi neutre. Grăsimile neutre sunt cel mai simplu tip de lipide și sunt formate din trei legături esterice ale hidrocarburilor cu un glicerol altfel cunoscut sub numele de triacilgliceroli. Aceste grăsimi alcătuiau alimente obișnuite, cum ar fi untul și uleiul de măsline.

aceste grăsimi neutre sunt o sursă eficientă de stocare a energiei, deoarece sunt complet reduse și pot fi stocate anhidru. Când este complet redus, acești acizi grași sunt plini de electroni care participă la un proces numit beta-oxidare pentru a produce acetil CoA care poate fi apoi integrat în ciclul glicolizei și acidului Citric din energie sub formă de ATP.

Imaginea 2: integrarea beta-oxidării în alte căi]

articole de evaluare inter Paresedit

reglarea coordonată a lipazei sensibile la hormoni și a lipazei LIPOPROTEINICE în țesutul adipos uman IN VIVO: implicații pentru controlul depozitării grăsimilor și mobilizarea grăsimilor.]

care este scopul principal al acestui articol? Acest articol implică importanța reglementării în două enzime lipazice diferite pentru formarea acizilor grași.

Termeni:

adipocitele albe (celule grase albe) -cunoscute și sub denumirea de celule uniloculare conțin o picătură mare de lipide înconjurată de un inel de citoplasmă. Aceste grăsimi sunt stocate într-o stare semi-lichidă și sunt compuse în principal din trigliceride și ester de colesterol.

funcție: secretă rezistină, adiponectină și leptină.

endoteliu-un strat de celule plate care acoperă spațiile interne închise ale corpului, cum ar fi interiorul vaselor de sânge și al vaselor limfatice (care transmit limfa, un fluid lăptos) și inima.

lipogeneza-procesul prin care glucoza este transformată în acizi grași, care sunt ulterior esterificați în glicerol pentru a forma triacilglicerolii care sunt ambalați în VLDL și secretați din ficat.

lipoproteine -orice membru al unui grup de substanțe care conțin atât lipide (grăsimi), cât și proteine. Lipoproteinele din plasma sanguină au fost intens studiate deoarece sunt modul de transport pentru colesterol. (Enciclopedia online Britannica)

acizi grași neesterificați (NEFA)-fracția acizilor grași plasmatici care nu sunt sub formă de esteri de glicerol. Cu alte cuvinte, este vorba de acizi grași liberi care plutesc în sânge.

cum este acest articol legat de ceea ce am învățat până acum în Metabolism?În studiul nostru privind metabolismul acizilor grași ca sursă de stocare a energiei, reglarea și controlul enzimei sunt cruciale în cantitatea de producere a energiei și stocarea energiei. Acest articol a studiat reglarea Lipoprotein lipazei (LPL) și a lipazei sensibile la hormoni (HSL) în ceea ce privește depunerea grăsimilor și mobilizarea triacilglicerolului în celulele grase albe . Controlul LPL permite activarea și inactivarea depozitării și eliberării grăsimilor în țesuturile adipoase. În mod similar, controalele HSL permit mobilizarea acizilor grași către alte căi de sinteză. Din ceea ce știm despre stocarea energiei din grăsimi, un acid gras trebuie mai întâi activat în citosolul în care intră în mitocondrii prin naveta de carnitină. În mitocondrii, beta-oxidarea acidului gras are loc pentru a face acetil coenzima A pentru sinteza ATP. Insulina este, de asemenea, menționată în articol ca un hormon de reglementare. Insulina inhibă beta-oxidarea în mitocondrii, dar permite producerea procesului de sinteză a acizilor grași. Atunci când organismul are nevoie de energie sau de lipsa de glucoză, organismul induce hormonul Glucagon pentru a permite sinteza zahărului prin gluconeogeneză. Activarea glucagonului permite activarea acidului gras în care poate intra în mitocondrii pentru ca acetil CoA să fie sintetizat. Acetil CoA în participă astfel la sinteza și stocarea ATP.

inhibarea BETA-oxidării mitocondriale ca mecanism de hepatotoxicitate]

care este scopul acestui articol? Integrarea informațiilor: importanța beta-oxidării în evitarea disfuncției biologice.

Termeni:

hepatotoxicitate-afectarea ficatului de către substanțele chimice produse în organism.

hepatocite-majoritatea acestor celule sunt observate în ficat și mitocondrii. Aceste celule sunt implicate în sinteza proteinelor, depozitarea proteinelor și transformarea carbohidraților, sinteza colesterolului, sărurilor biliare și fosfolipidelor și detoxifierea, modificarea și excreția substanțelor exogene și endogene.

steatoza-procesul care descrie retenția anormală a lipidelor într-o celulă. Aceasta reflectă o afectare a proceselor normale de sinteză și descompunere a grăsimilor trigliceridelor.

translocarea – procesul de mutare a proteinei de către o celulă în altă parte a celulei.

Ketogeneza-descompunerea acidului gras pentru a forma corpuri cetonice.

cum este acest articol se referă la ceea ce am învățat până acum metabolismul?Acest articol discută despre severitatea daunelor biologice interne care pot apărea dacă beta-oxidarea acizilor grași este inhibată. După cum notează, beta-oxidarea este crucială la om, deoarece metabolismul ATP de către acidul gras produce cea mai mare parte a ATP-ului din organism. În organism, triacilglicerolul este descompus prin beta-oxidare în mitocondrii pentru a produce acetil CoA, care poate intra în ciclul acidului Citric pentru a produce energie. Acetil CoA este o moleculă importantă în organism, nu numai pentru a produce ATP, ci pentru a permite alte procese, cum ar fi sinteza corpurilor cetonice pentru inimă. Inhibarea beta-oxidării poate fi dobândită prin precursor genetic sau prin medicamente. Aceste NEFA Dietilaminoetoxihexestrol, maleat de perhexilină și amiodaronă sunt medicamentele dăunătoare comune care amână beta-oxidarea în organism . Aceste medicamente sunt adesea folosite pentru tratamentele bolilor coronariene. Cu beta-oxidarea inhibată consecințe problematice, cum ar fi steatoza Microvesiculară, Citopatiile mitocondriale și apar diverse erori înnăscute. Sindromul Pancreatic apare și cu o astfel de inhibiție.

metabolismul acizilor grași cu lanț mediu și cheltuielile cu energia: implicațiile tratamentului obezității]

care este scopul acestui articol? Comparați și contrastați stocarea energiei și cheltuielile de energie ale acizilor grași cu lanț mediu și ale metabolismului acizilor grași cu lanț lung.

Termeni:

acizi grași cu lanț lung-acizi grași care au 14 sau mai mult carbon atașați.

acizi grași cu lanț mediu -acizi grași care au 8-10 carbon.

chilomicroni-particule mari de lipoproteine care sunt create în intestinul subțire. Chilomicronii transportă acidul gras prin sânge și către mitocrondrie.

termogeneza -procesul de producere a căldurii într-un organism.

oxidarea Omega-un proces similar cu beta-oxidarea, dar oxidarea implică carbonul din grupa carboxil a acidului gras (wikipedia).

oxidarea Peroxizomală-procesul de conversie a peroxidului de hidrogen în oxigen și apă înainte de a se putea descompune pentru a forma radicalul hidroxil foarte reactiv.

cum este acest articol se referă la ceea ce am învățat până acum metabolismul?În acest articol, acizii grași cu lanț mediu de 8-10 carbon lung crește activitatea lipazei și astfel se absorb în intestin într-un ritm mult mai rapid decât acizii grași cu lanț lung. Studiul a indicat că acizii grași cu lanț mediu nu au nevoie de o lipoproteină pentru transport, dar pot fi transportați direct la mitocondrii prin circulația portalului pentru beta-oxidare. În această lucrare, alte procese oxidative, cum ar fi omega-oxidarea și oxidarea peroxisomală, apar în ficat. Așa cum s-a văzut înainte, acidul gras cu lanț lung are nevoie de un fel de transport către alt organ prin sânge. Cel mai adesea, cu acizi grași cu lanț lung, este necesară o navetă de carnitină pentru a obține acidul gras în mitocondrii pentru a face beta-oxdare. Cu acizi grași cu lanț mediu, nu este necesară o navetă. Aportul de energie și stocat din metabolismul acizilor grași cu lanț mediu este mult mai suficient decât acizii grași cu lanț lung. Cu aproximativ 13% mai mult aport de energie comparativ cu acizii grași cu lanț lung (Papamandjaris, Macdougall, Jones, p. 1209). Vedem că metabolismul acizilor grași cu lanț mediu este mai eficient în care aportul și stocarea energiei este mai mare decât cel al acizilor grași cu lanț lung.

Web ResourcesEdit

titlul paginii web: oxidarea acizilor grași

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

care este scopul acestui site? Integrarea derivaților metabolismului lipidelor în alte căi de sinteză a energiei și de stocare a energiei.

Termeni:

Lipoprotein lipaza-LPL utilizează lipoprotein lipaza pentru hidrolizarea lipidelor.

lipază sensibilă la hormoni-funcționează pentru a hidroliza triacilglicerolii din picăturile lipidice, eliberând acizii grași și glicerolii. (Wikipedia).

cAMP-un mesager secundar utilizat pentru transducția semnalului.

receptor Beta-adrenergic-oricare dintre diferiți receptori ai membranei celulare care se pot lega cu epinefrina și substanțele conexe care activează sau blochează acțiunile celulelor care conțin astfel de receptori. Aceste celule inițiază răspunsuri fiziologice, cum ar fi creșterea ratei și forței de contracție a inimii, precum și relaxarea mușchiului neted bronșic și vascular (dicționarul liber).

proteinele G-funcționează ca “comutatoare moleculare”, alternând între un guanozin difosfat inactiv (PIB) și activează starea legată de guanozin trifosfat (GTP), continuând în cele din urmă să regleze procesele celulare din aval (wikipedia).

cum se raportează acest site la ceea ce am învățat în metabolism?Acesta este un site bun pe toate căile implicate în metabolismul acizilor grași. Acestea includ beta-oxidarea, reglarea căilor, ketogeneza și semnificația clinică a acizilor grași. Am vorbit despre toate aceste procese și acest site se concentrează într-adevăr pe detaliile fiecărui proces. O altă cale care este prezentată pe acest site este mobilizarea grăsimilor în adipocite induse de lipaza sensibilă la hormoni. Această cale arată modul în care celulele grase sunt transformate în glicerol.

titlul site-ului : WKU Bio 113-lipide

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

Termeni:

acid gras saturat-un acid gras cu lanț de carbon care nu are caracteristici de legătură dublă.

acid gras nesaturat (mono și poli)- un acid gras care conține cel puțin o legătură dublă (mononesaturată) sau multe legături duble (polinesaturate) pe lanțul său de carbon.

hidrofil -porțiunea polară a acidului gras. Aceasta este de obicei porțiunea de grupare carboxil a acidului gras.

hidrofob -porțiunea nepolară a acidului gras. Aceasta este de obicei porțiunea lanțului de carbon a acidului gras.

trigliceride – un acid gras cu o coloană vertebrală de glicerol se conectează la trei acizi grași. Acest lucru este adesea cunoscut sub numele de grăsimi neutre, iar trigliceridele stochează energie.

cum se raportează acest site la ceea ce am învățat în metabolism?Acest site oferă informații bune despre grăsimile neutre care implică producerea și stocarea energiei. În metabolism, am aflat că acizii grași sunt o sursă bună de energie, deoarece sunt complet reduși și pot fi depozitați anhidru. Acest site arată diferențele dintre acizii grași saturați și nesaturați și motivele care fac din trigliceride o moleculă de stocare a energiei.

Titlul Paginii Web : Mobilizarea și absorbția celulară a grăsimilor stocate (triacilgliceroli)cu animație – PharmaXChange.info

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

care este scopul acestui site? Conține informații importante privind mobilizarea și absorbția celulară a grăsimilor și acizilor grași.

Termeni:

picături Lipidiceacizii grași și grăsimile sunt stocate în țesutul adipos în picăturile lipidice care au o structură cu un miez de steroli și triacilgliceroli înconjurați de un strat de fosfolipide. Stratul fosfolipidic este înconjurat de proteine membranare hidrofobe cunoscute sub numele de perilipine.

cum se raportează acest site la ceea ce am învățat în metabolism?Aceasta este o pagină bună care acoperă mobilizarea și absorbția celulară a acizilor grași și are o animație utilă care poate ajuta la vizualizarea procesului.

titlul site-ului : Pathways

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

care este scopul acestui site? Furnizați o diagramă a sintezei acizilor grași și conectarea acesteia la toate căile metabolice din organism pentru a produce energie. Acest site este o sursă bună atunci când studiază metabolismul.

Termeni:

transaminare-reacția dintre un aminoacid și un acid alfa-ceto. Gruparea amino este transferată de la prima la cea din urmă; acest lucru are ca rezultat transformarea aminoacidului în acidul corespunzător-ceto, în timp ce reactantul acid-ceto-ceto este transformat în aminoacidul corespunzător (dacă gruparea amino este îndepărtată dintr-un aminoacid, un acid ceto-ceto este lăsat în urmă (wikipedia).

deaminare-eliminarea grupării amino pe o moleculă (wikipedia).

cum se raportează acest site la ceea ce am învățat în metabolism?Importanța integrării căilor este crucială în metabolismul învățării. Prin integrarea căilor de sinteză a acizilor grași la oxidarea acizilor grași arată modul în care energia este randament și stocate.

calea KEGG și MetaCyc

Anabolic

fosforilare oxidativă: http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00190.html

sinteza acizilor grași: http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00061.html

alungirea acizilor grași în mitocondrii : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00062.html

Catabolic

sinteza și degradarea corpurilor cetonice : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00072.html

Metabolism

metabolismul acizilor grași : http://www.genome.ad.jp/kegg/pathway/map/map00071.html

Nelson, L. D.; Cox, M. M., Lipide. În Lehninger principiile biochimiei, 4 ed.; W. H. Freeman și compania: New York, 2005.

Frayn, K. N.; Coppack, S. W.; Fielding, B. A.; Humphreys, S. M., reglarea coordonată a lipazei sensibile la hormoni și lipoprotein lipazei în țesutul adipos uman in vivo: implicații pentru controlul depozitării grăsimilor și mobilizarea grăsimilor. Progrese în reglarea enzimelor 1995, 35, 163-178.

Fromenty, B.; Pessayre, D., inhibarea beta-oxidării mitocondriale ca mecanism de hepatotoxicitate. Farmacologie & Terapie 1995, 67, (1), 101-154.

Papamandjaris, AA; Macdougall, D. E.; Jones, P. J. H., metabolismul acizilor grași cu lanț mediu și cheltuielile cu energia: implicațiile tratamentului obezității. Științele Vieții 1998, 62, (14), 1203-1215.