Beta oxidatio

E Vicipaedia
Jump to navigation Jump to search
Esculaap4.svg
Cave: notitiae huius paginae nec praescriptiones nec consilia medica sunt.

Beta oxidatio est iter metabolicum quattuor graduum in mitochondriorum matrice eukaryotorum, cytosolo[1] prokaryotorum factum, et acetylo coenzymo A (CoA), NADH, FADH2 generantibus, ad acida adipata deponenda spectat[2]. Intrant CoA in cyclum acidi citrici, NADH et FADH in catenam electronum transferentem. Ita beta oxidationis non solum via catabolica acidorum adipatorum est, sed his de cursibus etiam generationis ATP pernecesse est[3].

Mala beta oxidationis hypoglycaemiam, musculorum imbecilitatem, cardiomyopathiam, hepatopathiam, symptomata neurologica ostendunt. Plerumque ea ad malum geneticum valent.

Contextus[recensere | fontem recensere]

Lipida structurae metabolismique organismi perncesse sunt. Acida adipata sunt simul pars nutrimentorum et vectores energiae corporis maiores, quorum affluentia immediate post cenam in adipocytos transfertur:

Cibus lipidum → acida adipata → adipocytos

Praecipue inter cenas vero atque temporibus necessitatum auctarum acida adipata transformata corpori energiam ATP dant. Insuper multa nocte musculos imprimis cordis cardiomyocytos atque iecur energiam de beta oxidatione generatam requirunt, quo fit, ut eo tempore ex adipocytis, quibus lipida triacyloglycerola seponuntur, acida adipata longarum catenarum liberentur:

Adipocytorum: triacyloglycerola → lipolysis → in sanguine: acida adipata + albuminum → cellulae energiam requirentis: membrana cellularis → cytoplasma → mitochondria → beta oxidationem (acetylo CoA, FADH2, NADH) → cyclus acidi citriciATP (energiam)

Ut glucosum etiam acida adipata oxidationem cum formatione CO2 et H2O patiuntur.

Nutrimentorum triacyloglycerola fons pinguedonis corporalis[recensere | fontem recensere]

Cum plantarum et animalium acida adipata non libere in organismis suis retinentur, sed eorum tria uni glyerolo moleculae coniuncta solent, nimirum cibi pars pinguis maiore in parte his triacyloglycerolis constituta est. Lumine in intestinali ergo copia triacyloglycerolorum invenitur, quae vero trans epithelium intestinale transire non potest. Pro eo hydrolysis per enzyma facta necesse est, quod simpliciter dictum significat, ut aqua, H2O, addita seiunctio moleculae magnae fit. Moleculae minores, acida adipata (triacyloglyceroli duo) et 2-monoacyloglycerolum facilius in epithelium migrare licunt, quo intra reticulum endoplasmaticum denuo triacyloglycerola formantur. Ope chylomicronorum vectura massae pinguis trans sanguinem mittitur.

Adipocyti: Lipolysis[recensere | fontem recensere]

Triacylglyerola ("triglycerida") in adipocytis seposita)

Generantur adipocyti ex cellulis mesenchymaticis praecursoriis ope adipogenesis. Adipocyti textum adiposum constituunt. In organismis inveniuntur duo genera adipocytorum: albi (extus adiposus albus) et fusci (textus adiposus fuscus). Intra adipocytis lipida in vacuolis magnis triacyloglycerola ("triglycerida"), ester glyceroli triplex cum tribus acidis adipatis, seposita sunt. Hydrolysis ope triglycerida in glyerolum et acida adipata libera transeunt. Enzymum, quod ad hydrolysem respondet est lipasis hormonosensibilis, adrenalino pendens.

triacylglycerolum + H2O ⇌ diacylglycerolum + acidum carboxylatum
diacylglycerolum + H2O ⇌ Monoacyloglycerolum + acidum carboxylatum
monoacylglycerolum + H2O ⇌ glycerolum + acidum carboxylatum

Sanguis et membrana plasmatica: Acida adipata[recensere | fontem recensere]

Crystal 128 up.png Commentatio principalis: Acidum adipatum

Ope lipolysis acida adipata in sanguinem liberantur, ubi albumino, ex 585 aminoacidorum constitutum proteinum, coniuncta, sunt. Haec vincula albumini et acidi adipati per sanguinem in locos destinatos, ut cordis cardiomyocytos portantur.

Acida adipata energiam in corpus afferunt, quae ope et beta oxidationis et phosphorylationis oxidativae in ATP transformatur. Praecipue si cena priore tempus longius effluxisset, energia ATP minus ex glucoso sed potius ex acidis adipatis generavissetur. Constituit quodque acidum adipatum ex acido carboxylico cum catena aliphatica longa.

Coniunctio acidi adipati cum coenzymo A[recensere | fontem recensere]

Ante transitum transmembranacea in mitochondrium moleculae acido adipato aliam moleculam addendae est: coenzymum A (CoA):

acidum adipatum + CoA + ATPacylo CoA + AMP + PPi

Coniunctio haec in cytoplasmate immediate ante mitochondrii membrana externa enzymo transmembranaceo ligasi adipato acylo catena longa coenzymi A fit.

Trans membranam mitochondrialem internam: Carnitinum[recensere | fontem recensere]

Carnitinum. Ester ad hydroxygenium -OH formatur cum acido adipato

Acylo-CoA cum catena longa in mitochondrium solide transmigrare non potest, quia membrana interna non permittit. Carnitinum est substantia, accumulata ope enzymorum transportatoris carnitini OCTN2 intra cytoplasma deinde carnitini acylocarnitini translocasis (CACT) in mitochondrii spatium intermembranaceum, cum qua acida adipata catena longa trans membranam mitochondrialem internam gestantur.[4] Adipata acida estera cum acylo-CoA et carnitino formant, mutatio chemica inter se transesterificatio ("acidum adipatum ab altero estere ad alterum esterum facito") nominatur. Huic reactioni transesterificationi constans aequilibrium valore fere 1 est, quod energiam fere eandem inter quodque ester (R-CO-S acylo-CoA et R-CO-C carnitini) indicat. Denique vectura trans membranam mitochondrialem ope enzymorum duorum fit: carnitini palmitoylotransferasis 1 (CPT 1) et carnitini palmitoylotransferasis 2 (CPT 2)[5].

Intra mitochondrii matricem: Beta oxidatio[recensere | fontem recensere]

Mitochondrii matrix pars interna

Crystal 128 up.png Commentatio principalis: Mitochondrium

Plerisque corporis cellulis organella etiam mitochondria insunt. In eis quaque itinera metabolica fiunt, ut cyclus acidi citrici (pars primae spirationis intracellularis, consumptio H2O, liberatio CO2) et phosphorylatio oxidativa (pars secunda spirationis intracellularis, catena electrona transferens, "consumptio" O2). Beta oxidatio in matrice mitochondrialis fit, ita in proximitate enzymorum energiam ATP generantium (ut ATPasis) locata est.

Cursus[recensere | fontem recensere]

Aequatio generalis beta oxidationis est:

Cn-acylo CoA + FAD + NAD+ + H2O + CoA → Cn-2 acylo CoA + FADH2 + NADH + H+ + acetylo CoA

Cum acido adipato in matrice mitochondriali quoque cyclo duo atomi carbonii de acido adipato secantur, in acetylo coenzymi A formationem requisiti. Pro eo gradus quattuor necesse sunt, dehydrogenatio, hydratatio, oxidatio, thiolysis:

Dehydrogenatio[recensere | fontem recensere]

Gradus primum. Ita acidi adipati vinculum duplex inter C2 et C3, ope enzymi acylo coenzymi A dehydrogenasis, formans, trans-delta 2-enoylo coenzymum A nominatum.

Hydratatio[recensere | fontem recensere]

Gradus secundum trans-delta 2-enoylo coenzymum A ipsum, per enzymum enoylo coenzymi A hydratasem, in L-3-hydroxyacylo coenzymum A convertitur.

Oxidatio[recensere | fontem recensere]

Gradus tertius ex L-3-hydroxyacylo coenzymo A 3-ketoacylo coenzymum A oritur, per enzymum 3-L-hydroxyacylo CoA dehydrogenasis (HAD).

Thiolysis[recensere | fontem recensere]

Gradus quartus sectio β ketoacylo coenzymi A, demum formatio acetylo CoA fiunt.

Mala morbique beta oxidationis[recensere | fontem recensere]

Saepe mala beta oxidationis mutatione genetica causa apparent, quod est, ut functionum una mitochondrialium diminuta sit.

Beta oxidatio et cancer[recensere | fontem recensere]

Nuper nexus inter beta oxidationem, glycolysem et cancrum suspicantur[6].

Notae[recensere | fontem recensere]

  1. Warning icon.svg Citatio desiderata (addito fonte, hanc formulam remove)
  2. Adeva-Andany M. M., Carneiro-Freire N., et al. (May 2019). "Mitochondrial β-oxidation of saturated fatty acids in humans". Mitochondrion 46: 73-90 
  3. Bastin J. (Ian 2014). "Regulation of mitochondrial fatty acid β-oxidation in human: what can we learn from inborn fatty acid β-oxidation deficiencies?". Biochimie 96: 113-20 
  4. Longo N., Frigeni M., Pasquali M. (Oct 2016). "Carnitine transport and fatty acid oxidation". Biochimica et biophysica acta 1863 (10): 2422-35 
  5. McGarry J. D., Brown N. F. (Feb 1997). "The mitochondrial carnitine palmitoyltransferase system. From concept to molecular analysis". European journal of biochemistry 244 (1): 1-14 
  6. De Oliveira M. P., Liesa M. (Dec 2020). "The Role of Mitochondrial Fat Oxidation in Cancer Cell Proliferation and Survival". Cells 9 (12): 2600 

Nexus interni

Nexus externi[recensere | fontem recensere]

  • reactome.org de beta oxidatione (Anglice)
stipula Haec stipula ad biologiam spectat. Amplifica, si potes!