biochim-c7

8/16/2019 biochim-c7

http://slidepdf.com/reader/full/biochim-c7 1/9

Prin membrana celulara sau subcelulara pot difuza, in genere,

moleculele mici si cu caracteristici hidrofobe pronuntate fara

consum de energie. Tot prin difuzie pot depasi barierele si

moleculele de dimensiuni mici cu caracteristici slab polare (fara

consum de energie dar in prezenta unor transportori-difuziafacilitata). Macromoleculele sau moleculele puternic incarcate

electric, ionii anorganici pot depasi bariera membranara prin

consum de energie sub forma de ATP. In acest caz se realizeaza

un transport activ in urma caruia sistemele accepta energie din

eterior in vederea preluarii acestor componenti. !aracteristica

fundamentala a membranelor este permeabilitatea selective, iar

moleculele din acest punct de vedere pot " caracterizate prin

coe"cientul de permeabilitate (cu cat valorile acestor coe"cientisunt mai mari, cu atat capacitatea de transfer prin membrana

este mai probabila decat a moleculelor care poseda coe"cienti de

permeabilitate mici). #-au emis mai multe ipoteze in ceea ce

priveste constituirea membranelor biologice, "ecare model propus

prezentand unele avanta$e si unele dezavanta$e comparativ cu

capacitatea de interactie dintre membrana si componente.

Modelul sandwich presupune eistenta unui strat dublu lipidic

la nivelul caruia de o parte si de cealalta sunt prezente proteinele.

In modelul mixt s-a imaginat eistenta lipidelor si a unor

cantitati mici de proteine in eterior si inspre interior ma$oritatea

proteinelor si cealalta parte a lipidelor.

!el mai cuprinzator model de membrana este modelul mozaic

fuid in care proteinele si lipidele sunt aran$ate bidimensional si

orientate in asa fel incat energia sistemului sa "e minima

(stabilitate maima) prezente intr-un solvent vascos dublu lipidic.%in punct de vedere termodinamic, modelul mozaic &uid prezinta

stabilitate termodinamica in lichidele biologice deoarece solutiile

de proteine globulare si de lipide constituie un sistem care

stabilizeaza dublul strat fosfolipidic care de regula este foarte

subtire ('- nm). Prin acest model se poate eplica relativ usor



functionalitatea proteinelor membranare si capacitatea difuziva a

membranei. Acest aran$ament al speciilor moleculare permite

aparitia unei asimetrii transversare si longitudinale (diferenta de

compozitie) ceea ce imprima membranei mobilitate si incarcare

electrica. Intotdeauna la nivelul membranelor celulare sisubcelulare sarcina negativa este prezenta inspre interior iar cea

pozitiva inspre eterior si astfel membranele se comporta ca si

condensatori la nivelul carora apar potentialele electrice care sunt

forme de energie utile in diverse procese celulare. Mobilitatea la

nivelul membranei celulare este de"nita cel mai bine prin

&uiditatea acesteia care este in&uentata negativ de continutul

crescut al !hol, al proteinelor integrale si al concentratiei de

calciu intracelular.

%intre toate membranele celulare care prezinta speci"citate

prin componentele proteice (glicoproteice), membrana eritrocitara

se remarca prin eistenta unui glicocali bogat in oligo si

polizaharide care induc speci"citate accentuate. %in acest punct

de vedere se cunosc aproimativ de determinanti de grup

sanguin la nivelul eritrocitelor care sunt grupati in ' sisteme de

grup sanguin dintre care * prezinta importanta clinica + sistemul

A (andsteiner) si sistemul h.

Sistemul AB0 se remarca prin eistenta unui numar de /

mar0eri de grup (antigene) + A, , 1 la nivelul glicocaliului.

Ancestral, mar0erul de grup 1 este de baza din care au derivat

mar0erii A si prin adaugarea la nivelul oligozaharidului care

induce speci"citatea, in zona nereducatoare a cate unui rest

monozaharidic+ pentru mar0erul A se adauga enzimatic

mar0erului 1 un rest de 2-acetil galactozamina alfa , / sirespectiv pentru mar0erul se adauga tot enzimatic in aceeasi

zona un rest de galactoza tot alfa , /.

%aca in raport cu acesti mar0er in circulatia sanguina a "ecarui

individ eista anticorpii corespunzatori, in sistemul h nu eista

natural anticorpi speci"ci acestui determinant, acestia aparand



doar in cazul in care se realizeaza imunizarea individului h

negativ cu un sistem h pozitiv.

In acest mod pentru sistemul A se de"nesc grupele sanguine

A, A, , 1 in care pentru grupa A in circulatie eista anticorpianti, pentru grupa anticorpi anti A, pentru grupa A nu eista

anticorpi si pentru grupa 1 eista atat anticorpi antiA cat si anti.

%aca grupa A este acceptor universal, grupa 1 este donatorul

universal.

Metabolismul lipidelor. Presupune absorbtia acestora din

mediu prin intermediul hranei, transportul si utilizarea lipidelor in

scopuri proprii celulei (energetic si biosintetic) dar si biosinteza

proprie de lipide la diferite niveluri, stocarea ecedentului si

utilizarea acestuia. Preluarea lipidelor din hrana necesita digestia

acestora care incepe la nivelul stomacului, se continua si se

de"nitiveaza la nivelul is unde, de regula, T3 se transforma in

componentii de baza (acizii grasi si glicerolul) si repectiv !hol.

Pentru transformarea T3 in componentele sale este necesara

eistenta unor agenti emulsionanti deoarece lipidele nu sunt

solubile in lichidele biologice in timp ce echipamentul enzimatic

(glicoproteinele) sunt solubile. Principalii agenti emulsionanti sunt

acizii si sarurile biliare care au rolul de a constitui emulsii in asa

fel incat intre T3 (ca substrat) si enzime sa se realizeze

interactiile speci"ce in asa fel in cat T3 sa "e transformat prin

hidroliza. %eoarece acizii si sarurile biliare se biosintetizeaza la

nivel hepatocitar si se stocheaza la nivelul bilei de unde a$ung in

is, la nivelul stomacului nu se poate realiza emulsionarea lipidelor

ingerate decat daca acestea sunt preluate din alimente sub formaemulsionabila. %e aceea, procesul hidrolitic de la nivelul

stomacului este neinsemnat cantitativ comparativ cu cel din is.

4n alt factor implicat in scaderea cantitativa a degradarii lipidelor

in stomac este si valoarea foarte mica a p1-ului (,'-/), valoare

care scade capacitatea catalitica a hidrolazelor eistente. a



nivelul is, se realizeaza o modi"care substantiala a valorii p1-ului

(5,'-6,') care favorizeaza activitatea enzimatica a esterazelor si

lipazelor. Modi"carea de p1 se realizeaza prin intermediul

bicarbonatilor si acizilor si sarurilor biliare dar si prin intermediul

bicarbonatilor elaborati de pancreas. Acizii si sarurile biliare lanivelul is pe langa rolul emulsionant pe care il au si rolul de

activatori ai hidrolazelor speci"ce lipidelor ingerate. Procesul de

hidroliza se realizeaza in prezenta esterazelor sau lipazelor si in

urma acestuia se realizeaza o transformare a T3 in acizii grasi

corespunzatori si glicerol doar in proportie de 78. estul de T3

se trasforma in monoacil sau diacilglicerol care sunt capabili si ei

si glicerolul si acizii grasi sa strabata membrana intestinala iar la

parasirea acestei membrane aceste componente reconstituie T3si esterii !hol daca acestia s-au transformat si astfel in prezenta

Apo75 se constituie !M care au rolul de a prelua toate lipidele in

vederea transportarii lor prin intermediul lichidelor biologice. %aca

acizii grasi inferiori pot depasi bariera intestinala relativ usor, cei

superiori necesita prezenta carnitinei in vederea depasirii barierei

intestinale. %aca la parasirea membranei intestinale sunt prezenti

si acizi grasi liberi, acestia necesita pentru transport albumine si

acestia mai pot rezulta ca produsi principali de degradare inprezenta lipoproteinlipazei serice asupra !M pe care ii transforma

in !M remanenti care sunt recunoscuti si legati in vederea

internalizarii lor la nivelul "catului. Alaturi de lipidele de natura

eogena un proces de degradare hidrolitica sufera si T3 de

depozit (lipoliza). ipoliza presupune mobilizarea acizilor grasi din

T3 in urma activarii lipazei in prezenta activatorilor de natura

hormonala+ glucagon, Acth, catecolamine. Toti acesti activatori au

caracteristici hidro"le si de aceea receptorii hormonali sunt desuprafata, iar actiunea activatoare se realizeaza indirect prin

intermediul !AMP care se biosintetizeaza la nivelul membranelor

celulare in prezenta adenilatciclazei din ATP. !AMP are rolul de a

activa protein0inaza care la randul sau are rolul de a fosforila

lipaza si de a o trasforma din forma inactiva in cea activa si astfel



T3 se trasforma "e total "e partial in acizii grasi corespunzatori si

respective glicerol, monoacil sau diacilglicerol. Acest proces

degradativ se realizeaza la nivelul adipocitelor care constituie

tesuturile grase.

%aca acizii grasi eliberati "e la nivelul is, hepatocitar sau

adipocitar se utilizeaza preponderent in scopuri energetice,

glicerolul rezultat datorita hidro"licitatii se deplaseaza la nivel

hepatocitar in vederea participarii la gluconeogeneza sau

biozinteza T3 proprii sau a P proprii. a nivel circulator este

posibila si se realizeaza degradarea T3 prezenti atat in !M cat si

in 9%. a acest nivel actioneaza lipoproteinlipaza si prin

intermediul reactiilor catalizate acizii grasi sunt legati ma$oritar de

albumine in vederea transportarii lor catre tesuturi pentru scopuri

energetice. Acizii grasi prezinta intotdeauna un lant hidrocarbonat

redus si transformarea acestui rest in !:* si 1*: conduce la

eliberarea unor cantitati foarte mari de energie metabolica dupa

ce intermediarii metabolici ai acestora (acetilcoenzima A) sunt

preluati de T!A. a nivelul T!A se obtin coenzimele reduse, 2A%1,

;A%1* care pe membrana interna mitocondriala (catena

respiratorie) transfera echivalentii reducatori etapizat pe :* si

astfel cea mai mare parte a energiei eliberate se inmagazineaza

sub forma legaturilor macroergice in ATP care astfel poate " direct

utilizat sau stocat. In procesul catabolic se produce o oidare a

lantului hidrocarbonat obtinandu-se ca intermediari hidroiacizi

sau cetone care datorita instabilitatii si interactiei cu

echipamentul enzimatic speci"c se trasforma in "nal in acetilul

activat. In raport cu gruparea carboil a acizilor grasi atomii de !

din lantul hidrocarbonat se pot oida in pozitiile alfa, beta si

omega si astfel se pot de"ni / mari clase de oidare+ alfa-oidare,beta-oidare si omega-oidare. Ma$oritatea acizilor grasi din

organismul uman sufera un proces de beta-oidare ca proces

principal de degradare al acizilor grasi si mai putin alfa-oidare

cand in prima faza se elimina un mol de !:* urmand ca apoi

procesul de degradare sa continue cu beta-oidarea. :mega-



oidarea nu este speci"ca organismului uman si aceasta

presupune oidarea ultimului atom de ! in raport cu gruparea

carboil obtinandu-se ca intermediar metabolic un acid

dicarboilic ( -omega) care ulterior sufera beta-oidare care

incepe din ambele capete cu eliberarea acetilului activat. %eaceea, omega- oidarea prezinta o viteza mult mai mare decat

beta sau alfa-oidarea.

eta-oidarea acizilor grasi (ciclul <nen). Procesul de beta-

oidare necesita o prima reactie de initiere la nivelul citoplasmei

care este urmata de degradarea propriu-zisa desfasurata la nivel

mitocondrial. :idarea citoplasmatica a acizilor grasi necesita

atat prezenta !oA cat si a unui surplus energetic sub forma de

ATP. Astfel, acidul gras se trasforma in citoplasma in acidul gras

activat (acilul activat) in prezenta tio0inazei. eactia este puternic

endergonica deoarece necesita * legaturi macroergice ATP

transformandu-se in AMP si astfel tiofosfatul elibereaza ce-a de-a

doua legatura macroergica. Acilul activat rezultat este bogat

energetic (ester) si necesita pentru transferul din citosol in

mitosol prezenta carnitinei care se acileaza si deacileaza in

prezenta translocazei.

Prima etapa a beta-oidarii mitocondriale presupune

dehidrogenarea la nivelul lantului hidrocarbonat in pozitiile alfa-

beta cu formarea unui acil nesaturat in prezenta unei

dehidrogenaze ;A% dependenta. Acilul nesaturat activat bogat

energetic sufera rapid interactia cu apa din mediu si se

transforma intr-un hidroiacil in pozitia beta care la randul sau se

oideaza la nivelul gruparii hidroil cu formarea cetonei

corespunzatoare. eta-cetona rezultata puternic incarcataenergetic (instabila) se stabilizeaza in prezenta aciltiolazei prin

eliberarea acetil!oA care intra in T!A si a unui acil activat cu *

atomi de ! mai putin. Acesta continua procesul degradativ la

nivelul mitosolului in vederea eliberarii urmatorului acetilactivat si

asa mai departe pana cand intreaga molecula constituita din n



atomi de ! se transforma in n=* moli de acetil activat care sunt

preluati sub aceasta forma de oaloacetatul mitocondrial in

vederea transformarii in acid si recuperarii echivalentilor de

reducere sub forma de coenzime reduse. %aca acidul gras contine

un numar impar de atomi de ! prin procesul de beta oidare seelimina in cascada moleculele de acetil activat pana la formarea

propionilului activat. In acest caz, propionilul activat necesita o

carboilare in pozitia alfa cu formarea metilmalonatului

corespunzator care in prezenta unei izomeraze se transforma in

acidul succinic care "e intra direct in T!A, "e sufera un proces de

transformare in * molecule de acetil activat in urma beta sau

omega oidarii.

eta oidarea acizilor grasi se realizeaza in spirala si este

repetabila datorita eliberarii in cascada a cate unui mol de acetil

activat. !hiar daca energetic beta oidarea este un proces

avanta$os celular, celula nu utilizeaza preferential aceasta

modalitate catabolica deoarece echipamentul enzimatic necesar

desfasurarii lui nu este facil celulei, in schimb ori de cate ori are

capacitatea celula foloseste in scopuri energetice preferential

zaharidele care in raport cu acizii grasi sunt molecule mai oidate

si de aceea cantitatea de energie eliberata este diminuata

(in$umatatita). Prin beta-oidare, la nivelul celulei pentru "ecare

mol de acid gras care contine n atomi de ! se obtin > n=* -> moli

de ATP. %ependent de structura lantului hidrocarbonat, beta-

oidarea se poate realiza la nivelul lanturilor alfa sau beta

rami"cate sau la nivelul lanturilor hidrocarbonate nesaturate. In

acest caz, degradarea presupune beta-oidarea pana cand

gruparea dubla legatura se a&a in beta fata de gruparea carboil

prin beta-oidare urmand apoi acceptarea unei molecule de apala nivelul dublei legaturi si transformarea formei cis in trans cu

obtinerea beta-hidroi acidului corespunzator activat care in

continuare sufera procesul de degradare oidativa prin beta-

oidare.



Cetogeneza si cetoliza. !orpii cetonici sunt compusi organici

de dimensiuni mici care pot " hidroiacizi sau cetoacizi si care

sunt echivalentii solubili ai acizilor grasi. Aceste molecule se

biosintetizeaza in organismul uman ori de cate ori eista un

ecedent circulant de lipide care datorita transformarii in acetilactivat nu mai pot " catabolizate pentru ca T!A nu are su"cient

oaloacetat in vederea transformarii acetilului activat in acid

citric. In aceste conditii, ecedentul de acetil activat poate sa "e

utilizat "e in biosinteza acizilor proprii (citoplasmatic sau

mitocondrial) sau se poate transforma in corpi cetonici. !orpul

cetonic principal este acetoacetatul care formal rezulta prin

condensarea a * molecule de acetil activat. %in acetoacetate prin

decarboilare reductiva se poate obtine acetone ca "ind al doileaelement al corpilor cetonici si se poate obtine prin reducerea

gruparii carbonil beta hidroibutiratul, al treilea component al

corpilor cetonici. Toti componentii corpilor cetonici sunt

hidrosolubili comparativ cu acizii grasi din care provin care sunt

liposolubili. %e aceea, corpii cetonici pot circula prin toate

lichidele biologice si la nivel celular se pot utiliza in scopuri

energetice substituind acizii grasi din care provin. Principalul tesut

la nivelul caruia se desfasoara procesul cetogenetic este "catul,procesele biosintetice realizandu-se la nivelul mitocondriilor. #pre

deosebire de toate celelalte tesuturi ale organismului uman, la

nivel hepatocitar nu pot " utilizati corpii cetonici in scopuri

energetice. In scopuri energetice, corpii cetonici se utilizeaza in

muschii scheletici, miocard, renal, diafragma si creier. Alaturi de

cetogeneza in conditii normale eista si cetogeneza patologica in

special atunci cand zaharidele (glucoza) nu poate " degradata

oidativ in vederea obtinerii energiei metabolice. Acest lucru seproduce in diabetul zaharat cand lipsa insulinei sau lipsa

receptorilor celulari pentru insulina determina un de"cit glucidic

intracelular si un ecedent glucidic etracelular (hiperglicemie).

!etogeneza nepatologica se poate realiza in post atunci cand

aportul de zaharide prin intermediul hranei este de"citar, cand



lipidele din depozite sufera un process de lipoliza in vederea

eliberarii acizilor grasi corespunzatori. %e asemenea se produce

cetogeneza nepatologica in lactatie si gestatie atunci cand

necesarul energetic al organismului este mult mai mare decat in

conditii obisnuite. !orpii cetonici la nivel seric prezinta in prag de> mg=ml care daca este depasit, corpii cetonici trec din

plasma in urina si astfel se instaleaza cetonuria. ?liberarea pe

cale renala a corpilor cetonici determina antrenarea cationilor

metalelor in special a celor alcaline si alcalino-teroase dar si a

amoniacului si astfel rezerva alcalina a organismul scade simtitor,

instalandu-se acidoza. %eoarece corpii cetonici sunt molecule

osmotic active necesita la nivel renal pentru ecretie cantitati mai

mari de apa decat in conditii normale si apare poliuria care esteacompaniata de insetare si deshidratare.

biochim-c7

Documents

Transcript of biochim-c7