.Переваривание и всасывание липидов в ЖКТ.Роль желчных кислот.Механизм всасывания жиров.Транспорт жиров из кишечника.
Основную массу пищи составляют жиры, наряду с глюкозой служащие главными источниками энергии. С липидами в организм поступают и жирорастворимые витамины A, D, Е, К. Переваривание липидов пищи происходит в кишечнике. Основные продукты гидролиза (жирные кислоты и 2-моноацилглицеролы) после всасывания подвергаются ресинтезу и последующей упаковке в хиломикроны (ХМ) в клетках слизистой оболочки кишечника.Жиры составляют до 90% липидов, поступающих с пищей. Переваривание жиров происходит в тонком кишечнике, однако уже в желудке небольшая часть жиров гидролизуется под действием «липазы языка». Этот фермент синтезируется железами на дорсальной поверхности языка. Так как жиры — нерастворимые в воде соединения, то они могут подвергаться действию ферментов, растворённых в воде только на границе раздела фаз вода/жир. Поэтому действию панкреатической липазы, гидролизующей жиры, предшествует эмульгирование жиров. Эмульгирование (смешивание жира с водой) происходит в тонком кишечнике под действием солей жёлчных кислот. Жёлчные кислоты синтезируются в печени из холестерола и секретируются в жёлчный пузырь. Жёлчные кислоты представляют собой в основном конъюгированные жёлчные кислоты: таурохолевую, гликохолевую и другие. . Жёлчные кислоты действуют как детергенты, располагаясь на поверхности капель жира и снижая поверхностное натяжение. В результате крупные капли жира распадаются на множество мелких, т.е. происходит эмульгирование жира. Переваривание жиров — гидролиз жиров панкреатической липазой. Панкреатическая липаза выделяется в полость тонкой кишки из поджелудочной железы вместе с белком колипазой. Колипаза попадает в полость кишечника в неактивном виде и частичным протеолизом под действием трипсина превращается в активную форму. Продуктами гидролиза являются свободные жирные кислоты и 2-моноацилглицеролы (β-моноацилглицеролы). продуктами гидролиза являются свободные жирные кислоты и 2-моноацилглицеролы (β-моноацилглицеролы). Продукты гидролиза липидов — жирные кислоты с длинным углеводородным радикалом, 2-моноацилглицеролы, холестерол, а также соли жёлчных кислот образуют в просвете кишечника структуры, называемые смешанными мицеллами. Смешанные мицеллы построены таким образом, что гидрофобные части молекул обращены внутрь мицеллы, а гидрофильные — наружу, поэтому мицеллы хорошо растворяются в водной фазе содержимого тонкой кишки. Мицеллы сближаются со щёточной каймой клеток слизистой оболочки тонкого кишечника, и липидные компоненты мицелл диффундируют через мембраны внутрь клеток. Вместе с продуктами гидролиза липидов всасываются жирорастворимые витамины A, D, Е, К и соли жёлчных кислот. Жёлчные кислоты далее попадают через воротную вену в печень, из печени вновь секретируются в жёлчный пузырь и далее опять участвуют в эмульгировании жиров. Этот путь жёлчных кислот называют «энтерогепатическая циркуляция». После всасывания продуктов гидролиза жиров жирные кислоты и 2-моноацилглицеролы в клетках слизистой оболочки тонкого кишечника включаются в процесс ресинтеза с образованием триацилглицеролов. Жирные кислоты вступают в реакцию этерификации только в активной форме в виде производных коэнзима А, поэтому первая стадия ресинтеза жиров — реакция активации жирной кислоты. Реакция катализируется ферментом ацил-КоА-синтетазой (тиокиназой). В реакциях ресинтеза жиров участвуют жирные кислоты с длинной углеводородной цепью. Желчные кислоты обладают поверхностно-активными свойствами и участвуют в переваривании жиров, эмульгируя их и делая доступными для действия панкреатической липазы. Уменьшение секреции жёлчи приводит к нарушению эмульгирования пищевых жиров и, следовательно, к снижению способности панкреатической липазы гидролизовать жиры. Нарушение секреции сока поджелудочной железы и, следовательно, недостаточная секреция панкреатической липазы также приводят к снижению скорости гидролиза жиров. В обоих случаях нарушение переваривания и всасывания жиров приводит к увеличению количества жиров в фекалиях — возникает стеаторея (жирный стул). Липиды в водной среде (а значит, и в крови) нерастворимы, поэтому для транспорта липидов кровью в организме образуются комплексы липидов с белками — липопротеины. Все типы липопротеинов имеют сходное строение — гидрофобное ядро и гидрофильный слой на поверхности. Гидрофильный слой образован белками, которые называют апопротеинами, и амфифильными молекулами липидов — фосфолипидами и холестеролом. В организме синтезируются следующие типы липопротеинов: хиломикроны (ХМ), липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины промежуточной плотности (ЛППП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП) и липопротеины высокой плотности (ЛПВП). Большой размер ХМ не позволяет им проникать через стенки капилляров, поэтому из клеток кишечника они сначала попадают в лимфатическую систему и потом через главный грудной проток вливаются в кровь вместе с лимфой.
.Современная теория окисления жирных кислот.Общий выход энергии.
Жирные кислоты поступают с пищей или синтезируются в организме (кроме полиеновых кислот). Субстраты, необходимые для синтеза жирных кислот, образуются при катаболизме глюкозы и таким образом, часть глюкозы превращается сначала в жирные кислоты, а затем в жиры. Хотя специфический путь катаболизма жирных кислот заканчивается образованием ацетил-КоА, служащим исходным субстратом для синтеза жирных кислот, процессы синтеза и окисления жирных кислот необратимы. Они происходят в разных компартментах клеток (биосинтез протекает в цитозоле, а окисление — в митохондриях) и катализируются разными ферментами. β-Окисление жирных кислот- β-Окисление — специфический путь катаболизма жирных кислот, при котором от карбоксильного конца жирной кислоты последовательно отделяется по 2 атома углерода в виде ацетил-КоА. Метаболический путь — β-окисление — назван так потому, что реакции окисления жирной кислоты происходят у β-углеродного атома. Реакции β-окисления и последующего окисления ацетил-КоА в ЦТК служат одним из основных источников энергии для синтеза АТФ по механизму окислительного фосфорилирования. β-Окисление жирных кислот происходит только в аэробных условиях. Перед тем, как вступить в различные реакции, жирные кислоты должны быть активированы, т.е. связаны макроэргической связью с коферментом А. Реакцию катализирует фермент ацил-КоА синтетаза. Ацил-КоА синтетазы находятся как в цитозоле, так и в матриксе митохондрий. Эти ферменты отличаются по специфичности к жирным кислотам с различной длиной углеводородной цепи. Жирные кислоты с короткой и средней длиной цепи (от 4 до 12 атомов углерода) могут проникать в матрикс митохондрий путём диффузии. Активация этих жирных кислот происходит в матриксе митохондрий. Жирные кислоты с длинной цепью, которые преобладают в организме человека (от 12 до 20 атомов углерода), активируются ацил-КоА синтетазами, расположенными на внешней мембране митохондрий. β-Окисление жирных кислот, происходит в матриксе митохондрий, поэтому после активации жирные кислоты должны транспортироваться внутрь митохондрий. Жирные кислоты с длинной углеводородной цепью переносятся через плотную внутреннюю мембрану митохондрий с помощью карнитина. Карнитин поступает с пищей или синтезируется из незаменимых аминокислот лизина и метионина. В реакциях синтеза карнитина участвует витамин С (аскорбиновая кислота). β-Окисление начинается с дегидрирования ацил-КоА FAD-зависимой ацил-КоА дегидрогеназой с образованием двойной связи между α- и β-атомами углерода в продукте реакции — еноил-КоА. Восстановленный в этой реакции кофермент FADH2 передаёт атомы водорода в ЦПЭ на кофермент Q. В результате синтезируются 2 молекулы АТФ. Любая жирная кислота с четным количеством углеродных атомов, от которой отщепляется по паре углеродных атомов, в конце концов проходит через стадию масляной кислоты. После очередного β-окисления масляная кислота становится ацетоуксусной. Последняя затем гидроли-зуется до двух молекул уксусной кислоты. При каждом цикле β-окисления образуются одна молекула ФАДН2 и одна молекула НАДН. Последние в процессе окисления в дыхательной цепи и сопряженного с ним фосфорилирования дают: ФАДН2 – 2 молекулы АТФ и НАДН – 3 молекулы АТФ, т.е. в сумме за один цикл образуется 5 молекул АТФ.
.Пути образования и использования ацетоуксусной кислоты.Нарушение и регуляция липидного обмена.
Ацетоуксусная кислота в процессе метаболизма способна окисляться до ацетона с выделением молекулы углекислого газа. Ацетоуксусная кислота или ацетоуксусный эфир-β-кетонокислота, отличающаяся непрочностью.Ацетоуксусная к-та-органическая кислота, вырабатываемая в больших количествах печенью в процессе метаболизма и вступающая с большой скоростью в окислительные реакции с жирными кислотами (например, при голодании). Образовавшаяся ацетоуксусная кислота при достаточно высокой концентрации инсулина превращается в ацетилкоэнзим-А, а в отсутствии инсулина — в гидроксимасляную кислоту и ацетон, который выводится из организма. Когда от цепочки жирной кислоты отщепляется ацетил-КоА, 2 молекулы этого вещества, объединяясь, формируют молекулу ацетоуксусной кислоты, которая затем транспортируется кровью в другие клетки организма, где она может использоваться для получения энергии. Часть ацетоуксусной кислоты превращается в гидроксимасляную кислоту, совсем небольшое количество превращается в ацетон. Ацетоуксусная кислота, гидроксимасляная кислота и ацетон свободно диффундируют через мембраны клеток печени и транспортируются кровью к периферическим тканям. Здесь эти вещества вновь диффундируют через мембраны внутрь клеток, где наблюдаются обратные реакции и образуются молекулы ацетил-КоА. Ацетил-КоА, в свою очередь, вступает в цикл лимонной кислоты и окисляется, давая энергию в форме АТФ. При голодании увеличивается секреция глюкагона, при физической работе — адреналина. Эти гормоны, действуя через аденилатциклазную систему, стимулируют мобилизацию жиров. Ожирение — важнейший фактор риска развития инфаркта миокарда, инсульта, сахарного диабета, артериальной гипертензии и желчнокаменной болезни. Ожирением считают состояние, когда масса тела превышает 20% от «идеальной» для данного индивидуума. Первичное ожирение развивается в результате алиментарного дисбаланса — избыточной калорийности питания по сравнению с расходами энергии. Суточные потребности организма в энергии складываются из:
основного обмена — энергии, необходимой для поддержания жизни; основной обмен измеряют по поглощению кислорода или выделению тепла человеком в состоянии покоя утром, после 12-часового перерыва в еде;
энергии, необходимой для физической активности.
Вторичное ожирение — ожирение, развивающееся в результате какого-либо основного заболевания, чаще всего эндокринного. Например, к развитию ожирения приводят гипотиреоз, синдром Иценко-Кушинга, гипогонадизм и многие другие заболевания.
.Биосинтез триацилглиридов и фосфолипидов.Функции фосфолипидов.Регуляция и патология липидного обмена.
Фосфолипиды — большой класс липидов, получивший своё название из-за остатка фосфорной кислоты, придающего им свойства амфифильности . Благодаря этому свойству фосфолипиды формируют бислойную структуру мембран, в которую погружены белки. Клетки или отделы клеток, окружённые мембранами, отличаются по составу и набору молекул от окружающей среды, поэтому химические процессы в клетке разделены и ориентированы в пространстве, что необходимо для регуляции метаболизма. Стероиды, представленные в животном мире холестеролом и его производными, выполняют разнообразные функции. Холестерол — важный компонент мембран и регулятор свойств гидрофобного слоя. Кроме стероидных гормонов, многие производные липидов выполняют регуляторные функции и действуют, как и гормоны , в очень низких концентрациях. Например, тромбоцитактивирующий фактор — фосфолипид особой структуры — оказывает сильное влияние на агрегацию тромбоцитов в концентрации 10 -12 М . Жирные кислоты — структурные компоненты различных липидов. В составе фосфолипидов и сфинголипидов жирные кислоты образуют внутренний гидрофобный слой мембран, определяя его свойства. Жиры и фосфолипиды организма при нормальной температуре тела имеют жидкую консистенцию, так как количество ненасыщенных жирных кислот преобладает над насыщенными . Фосфолипиды делят на глицерофосфолипиды , основу которых составляет трёхатомный спирт глицерол , и сфингофосфолипиды — производные аминоспирта сфингозина . Благодаря своим свойствам фосфолипиды не только являются основой всех клеточных мембран, но и выполняют другие функции: образуют поверхностный гидрофильный слой липопротеинов крови, выстилают поверхность альвеол, предотвращая слипание стенок во время выдоха. Некоторые фосфолипиды участвуют в передаче гормонального сигнала в клетки. Сфингомиелины являются фосфолипидами , формирующими структуру миелиновых оболочек и других мембранных структур нервных клеток. Плазмалогены — фосфолипиды , у которых в первом положении глицерола находится не жирная кислота, а остаток спирта с длинной алифатической цепью, связанный простой эфирной связью. Характерный признак плазмалогенов — двойная связь между первым и вторым атомами углерода в алкильной группе. Плазмалогены составляют до 10% фосфолипидов мембран нервной ткани; особенно много их в миелиновых оболочках нервных клеток. Некоторые типы плазмалогенов вызывают очень сильные биологические эффекты, действуя как медиаторы. Например, тромбоцитактивирующий фактор (ТАФ) стимулирует агрегацию тромбоцитов. Церамиды — основа большой группы липидов — гликолипидов. Водород в гидроксильной группе церамида может быть замещён на разные углеводные фрагменты. Гликолипиды находятся в основном в мембранах клеток нервной ткани. Ганглиозиды — наиболее сложные по составу липиды. Они содержат несколько углеводных остатков, среди которых присутствует N-ацетилнейраминовая кислота. Главная роль ганглиозидов определяется их участием в осуществлении межклеточных контактов. Некоторые ганглиозиды служат своеобразными рецепторами для ряда бактериальных токсинов. . В организме человека основной стероид — холестерол , остальные стероиды — его производные. Метаболизм фосфолипидов тесно связан со многими процессами в организме: образованием и разрушением мембранных структур клеток, формированием ЛП, мицелл жёлчи, образованием в альвеолах лёгких поверхностного слоя, предотвращающего слипание альвеол во время выдоха.
Обмен глицерофосфолипидов . Синтез фосфатидилхолинов , фосфатидилэтаноламинов и фосфатидилсеринов . Н ачальные этапы синтеза глицерофосфолипидов и жиров происходят одинаково до образования фосфатидной кислоты. Фосфатидная кислота может синтезироваться двумя разными путями: через глицеральдегид-3-фосфат и через дигидроксиацетонфосфат . На следующем этапе фосфатидаза отщепляет от фосфатидной кислоты фосфатный остаток, в результате чего образуется диацилглицерол . Дальнейшие превращения диацилглицерола также могут идти разными путями. Один из вариантов — образование активной формы «полярной головки» фосфолипида : холин, серии или этаноламин превращаются в ЦДФ-холин , ЦДФ-серин или ЦДФ-этаноламин . Образовавшийся ЦДФ-холин — донор холина для синтеза молекул фосфатидилхолинов . Далее диацилглицерол взаимодействует с ЦМФ-производными , при этом выделяется ЦМФ, и образуется фосфатидилхолин . Фосфатидилсерин может превращаться в фосфа-тидилэтаноламин путём декарбоксилирования . Фосфатидилэтаноламин может превращаться в фосфатидилсерин путём обмена этаноламина на серии.
Дипальмитоилфосфатидилхолин основной компонент сурфактанта легких . Сурфактант — внеклеточный липидный слой с небольшим количеством гидрофобных белков, выстилающий поверхность лёгочных альвеол и предотвращающий слипание стенок альвеол во время выдоха. Сурфактант уменьшает поверхностное натяжение жидкости, выстилающей поверхность альвеол, и предотвращает слипание стенок альвеол во время выдоха. Синтез дипальмитоилфосфатидилхолина (лецитина) в пневмоцитах II типа происходит в процессе эмбрионального развития и резко увеличивается в период от 32 до 36 нед беременности. Важным показателем нормального формирования сурфактанта служит соотношение фосфатидилхолин / сфингомиелин >4. Это соотношение можно определять, исследуя состав амниотической жидкости.
Другой путь превращений диацилглицерола приводит к образованию фосфатидилинозитола и кардиолипина . Фосфатидилинозитол далее может фосфорилироваться с образованием фосфолипида , располагающегося в наружной мембране клеток и участвующего в передаче гормональных сигналов внутрь клетки. Кардиолипин находится, главным образом, во внутренней мембране митохондрий и в небольшом количестве в сурфактанте лёгких.
Различные типы фосфолипаз , локализованных в клеточных мембранах или в лизосомах, катализируют гидролиз глицерофосфолипидов . Синтез сфинголипидов начинается с образования церамида . Серин конденсируется с пальмитоил-КоА . После окисления FAD-зависимой дегидрогеназой образуется церамид . Церамид служит предшественником в синтезе большой группы сфинголипидов : сфингомиелинов , не содержащих углеводов, и гликосфинголипидов . Соединение фосфорилхолина с церамидом сфингомиелин-синтазой приводит к образованию сфингомие-лина . Донорами углеводных компонентов служат активированные сахара: УДФ-галактоза и УДФ-глюкоза . В распаде сфингомиелинов участвуют 2 фермента — сфингомиелиназа , отщепляющая фосфорилхолин , и церамидаза , продуктами действия которой являются сфингозин и жирная кислота. Катаболизм гликосфинголипидов начинается с перемещения их с поверхности клетки в цитоплазму по механизму эндоцитоза . В результате молекулы, расположенные на поверхности мембран, оказываются в эндоцитозных везикулах в цитоплазме и сливаются с лизосомами. В лизосомах находятся все ферменты, необходимые для гидролиза сложных молекул гликосфинголипидов : α- и β- галактозидазы, β-глюкозидазы, нейраминидаза ( сиалидаза ) и церамидаза . В результате последовательных реакций гидролиза сложные молекулы гликосфинголипидов распадаются до мономеров: глюкозы, галактозы, жирной кислоты, сфингозина и других метаболитов. Синтез триглицеридов в стенке кишечника может происходить из моноглицерида (из 2-моноацилглицерола) и двух молекул активных жирных кислот (остатки жирных кислот в комплексе с ацилпереносящим энзимом – S-КоА), или из глицерина и трех молекул активных жирных кислот с участием АТФ, что более характерно для процессов в печени и жировой ткани. При голодании увеличивается секреция глюкагона, при физической работе — адреналина. Эти гормоны, действуя через аденилатциклазную систему, стимулируют мобилизацию жиров. Нарушения липидного обмена могут быть как первичными, так и вторичными, т.е. вызванными патологией эндокринной системы или компенсаторные при различных заболеваниях.Нарушения переваривания и всасывания липидов сопровождаются развитием стеатореи (повышенное содержание липидов и жирных кислот в кале) и обусловливаются одной из следующих причин:1.Дефицит панкреатической липазы, связанный с заболеваниями поджелудочной железы;2.Дефицит желчи в кишечнике, обсуловленный заболеваниями печени или желчевыводящих путей;3.Угнетение ферментных систем ресинтеза триглицеридов в стенке кишечника при его заболеваниях. Ожирением считают состояние, когда масса тела превышает 20% от «идеальной» для данного индивидуума. Первичное ожирение развивается в результате алиментарного дисбаланса — избыточной калорийности питания по сравнению с расходами энергии. Суточные потребности организма в энергии складываются из:
основного обмена — энергии, необходимой для поддержания жизни; основной обмен измеряют по поглощению кислорода или выделению тепла человеком в состоянии покоя утром, после 12-часового перерыва в еде;
энергии, необходимой для физической активности.
Вторичное ожирение — ожирение, развивающееся в результате какого-либо основного заболевания, чаще всего эндокринного. Например, к развитию ожирения приводят гипотиреоз, синдром Иценко-Кушинга, гипогонадизм и многие другие заболевания.
.Обмен стероидов.Биосинтез холестерина.
Стероиды — производные восстановленных конденсированных циклических систем — циклопентанпергидрофенантренов. В организме человека основной стероид — холестерол, остальные стероиды — его производные. Холестерол входит в состав мембран и влияет на структуру бислоя, увеличивая её жёсткость. Из холестерола синтезируются жёлчные кислоты, стероидные гормоны и витамин D3. Нарушение обмена холестерола приводит к развитию атеросклероза. Холестерол представляет собой молекулу, содержащую 4 конденсированных кольца, обозначаемые латинскими буквами А, В, С, D, разветвлённую боковую цепь из 8 углеродных атомов в положении 17, 2 «ангулярные» метальные группы (18 и 19) и гидроксильную группу в положении 3. Наличие гидроксильной группы позволяет относить холестерол к спиртам, поэтому его правильное химическое название «холестерол», однако в медицинской литературе часто используют термин «холестерин». Присоединение жирных кислот сложноэфирной связью к гидроксильной группе приводит к образованию эфиров холестерола. В неэтерифицированной форме холестерол входит в состав мембран различных клеток. Все атомы углерода в структуре холестерина происходят из активной уксусной кислоты (Ацетил-КоА). Сам процесс синтеза можно условно разделить на три этапа: 1 – образование мевалоната; 2 – образование сквалена: 3 – формирование структуры и завершающий этап синтеза холестерола. Первый этап сходен с синтезом кетоновых тел, но происходит не в митохондриях, а в цитозоле. После образования b-гидрокси-b-метилглютарил-КоА (ГМГ-КоА) под действием фермента Гидроксиметилглютарил-КоА-редуктазы (мевалонатсинтетазы) ГМГ-КоА восстанавливается за счет двух молекул НАД*Н2 до мевалоновой кислоты.Далее следует второй этап синтеза – образование сквалена (последний этап синтеза сквалена свойственен только животным клеткам, у растений вместо сквалена синтезируются каротины, структуры не из 30, а из 35 глеродных атомов). На третьем этапе синтеза холестерина при участии молекулярного кислорода и восстановленного НАДФ (т.е. НАДФ*Н2) под действием ланостеринсинтетазы образуется циклическая структура, формируются кольца циклопентанпергидрофенантрена и таким образом синтезируется ланостерин – непосредственный предшественник холестерола. Под влиянием ряда ферментов ланостерин теряет три углерода и трансформируется в холестерин. В печени холестерин используется как предшественник желчных кислот, а в половых железах и надпочечниках из него образуются стероидные гормоны. Кроме того, он необходим для синтеза витамина D, играющего ключевую роль в развитии костной ткани. С химической точки зрения, холестерин — жирорастворимый спирт, относящийся к классу стероидов. Высокий уровень холестерина в крови (гиперхолестеринемия) способствует формированию на стенках кровеносных сосудов холестериновых бляшек, на которых легко образуются тромбы. Если такие тромбы отрываются и попадают в кровоток, они могут вызвать закупорку сосудов в жизненно важных органах и, в частности, стать причиной инфаркта миокарда. Гиперхолестеринемия относится к ведущим факторам развития атеросклероза. Для транспорта холестерина организм использует четыре типа липопротеинов: все они состоят из липидов (жиров) и белков, но различаются по своей плотности (удельному весу). По всей вероятности, развитие сосудистой недостаточности зависит от двух типов липопротеинов: липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и липопротеинов высокой плотности (ЛПВП). Было показано, что высокий уровень холестерина в составе ЛПНП повышает вероятность сосудистой недостаточности, тогда как при высоком содержании в крови связанного с ЛПВП холестерина риск сосудистой недостаточности, напротив, снижен. Этот факт может объясняться, в частности, тем, что холестерин в составе ЛПВП эффективнее выводится из организма.
.Биосинтез жирных кислот,регуляция синтеза.Источники цитоплазматического ацетил-КоА.Роль биотина,НАДФН2,АПБ в синтезе жирных кислот.(АПБ-ацилпереносяций белок).
С пищей в организм поступают разнообразные жирные кислоты, в том числе и незаменимые. Значительная часть заменимых жирных кислот синтезируется в печени, в меньшей степени — в жировой ткани и лактирующей молочной железе. Источником углерода для синтеза жирных кислот служит ацетил-КоА, образующийся при распаде глюкозы в абсорбтивном периоде. Таким образом, избыток углеводов, поступающих в организм, трансформируется в жирные кислоты, а затем в жиры. Синтез жирных кислот происходит в абсорбтивный период. Активный гликолиз и последующее окислительное декарбоксилирование пирувата способствуют увеличению концентрации ацетил-КоА в матриксе митохондрий. Так как синтез жирных кислот происходит в цитозоле клеток, то ацетил-КоА должен быть транспортирован через внутреннюю мембрану митохондрий в цитозоль. Однако внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для ацетил-КоА, поэтому в матриксе митохондрий ацетил-КоА конденсируется с оксалоацетатом с образованием цитрата при участии цитратсинтазы:
Ацетил-КоА + Оксалоацетат -> Цитрат + HS-КоА. Затем транслоказа переносит цитрат в цитоплазму. Перенос цитрата в цитоплазму происходит только при увеличении количества цитрата в митохондриях, когда изоцитратдегидрогеназа и α-кетоглутаратдегидрогеназа ингибированы высокими концентрациями NADH и АТФ. Эта ситуация создаётся в абсорбтивном периоде, когда клетка печени получает достаточное количество источников энергии. В цитоплазме цитрат расщепляется под действием фермента цитратлиазы:
Цитрат + HSKoA + АТФ → Ацетил-КоА + АДФ + Pi + Оксалоацетат.
Ацетил-КоА в цитоплазме служит исходным субстратом для синтеза жирных кислот. Образование малонил-КоА из ацетил-КоА — регуляторная реакция в биосинтезе жирных кислот. Первая реакция синтеза жирных кислот — превращение ацетил-КоА в малонил-КоА. Фермент, катализирующий эту реакцию (ацетил-КоА-карбоксилаза), относят к классу лигаз. Он содержит ковалентно связанный биотин. В первой стадии реакции СО2 ковалентно связывается с биотином за счёт энергии АТФ, во второй стадии СОО — переносится на ацетил-КоА с образованием малонил-КоА. Активность фермента ацетил-КоА-карбоксилазы определяет скорость всех последующих реакций синтеза жирных кислот. После образования малонил-КоА синтез жирных кислот продолжается на мультиферментном комплексе — синтазе жирных кислот (пальмитоилсинтетазе). Этот фермент состоит из 2 идентичных протомеров, каждый из которых имеет доменное строение и, соответственно, 7 центров, обладающих разными каталитическими активностями. В каждом цикле биосинтеза пальмитиновой кислоты проходят 2 реакции восстановления, донором водорода в которых служит кофермент NADPH. Регуляторный фермент синтеза жирных кислот — ацетил-КоА-карбоксилаза. Этот фермент регулируется несколькими способами. В неактивной форме ацетил-КоА-карбоксилаза представляет собой отдельные комплексы, каждый из которых состоит из 4 субъединиц. Активатор фермента — цитрат; он стимулирует объединение комплексов, в результате чего активность фермента увеличивается. Ингибитор — пальмитоил-КоА; он вызывает диссоциацию комплекса и снижение активности фермента. Синтаза жирных кислот- комплекс, состоящий из двух идентичных полипептидных мономеров 1 и 2. Каждый мономер включает 6 индивидуальных ферментов и ацилпереносящий белок (АПБ).
источник
Строительным блоком для синтеза жирных кислот в цитозоле клетки служит ацетил-КоА, который образуется двумя путями: либо в результате окислительного декарбоксилирования пирувата. (см. рис. 11, Этап III), либо в результате b-окисления жирных кислот (см. рис. 8).
Рисунок 11 – Схема превращения углеводов в липиды
Напомним, что превращения образовавшегося при гликолизе пирувата в ацетил-КоА и его образование при b-окислении жирных кислот происходит в митохондриях. Синтез жирных кислот протекает в цитоплазме. Внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для ацетил-КоА. Его поступление в цитоплазму осуществляется по типу облегченной диффузии в виде цитрата или ацетилкарнитина, которые в цитоплазме превращаются в ацетил-КоА, оксалоацетат или карнитин. Однако главный путь переноса ацетил-коА из митохондрии в цитозоль является цитратный (см. рис. 12).
Вначале внутримитохондриальный ацетил-КоА взаимодействует с оксалоацетатом, в результате чего образуется цитрат. Реакция катализируется ферментом цитрат-синтазой. Образовавшийся цитрат переносится через мембрану митохондрий в цитозоль при помощи специальной трикарбоксилаттранспортирующей системы.
В цитозоле цитрат реагирует с HS-КоА и АТФ, вновь распадается на ацетил-КоА и оксалоацетат. Эта реакция катализируется АТФ-цитратлиазой. Уже в цитозоле оксалоацетат при участии цитозольной дикарбоксилат-транспортирующей системы возвращается в митохондриальный матрикс, где окисляется до оксалоацетата, завершая тем самым так называемый челночный цикл:
Рисунок 12 – Схема переноса ацетил-КоА из митохондрий в цитозоль
Биосинтез насыщенных жирных кислот происходит в направлении, противоположном их b-окислению, наращивание углеводородных цепей жирных кислот осуществляется за счет последовательного присоединения к их концам двухуглеродного фрагмента (С2) – ацетил-КоА (см. рис. 11, этап IV.).
Первой реакцией биосинтеза жирных кислот является карбоксилирование ацетил-КоА, для чего требуется СО2, АТФ, ионы Mn. Катализирует эту реакцию фермент ацетил-КоА – карбоксилаза. Фермент содержит в качестве простетической группы биотин (витамин Н). Реакция протекает в два этапа: 1 – карбоксилирование биотина с участием АТФ и II – перенос карбоксильной группы на ацетил-КоА, в результате чего образуется малонил-КоА:
Малонил-КоА представляет собой первый специфический продукт биосинтеза жирных кислот. В присутствии соответствующей ферментной системы малонил-КоА быстро превращается в жирные кислоты.
Нужно отметить, что скорость биосинтеза жирных кислот определяется содержанием сахаров в клетке. Увеличение концентрации глюкозы в жировой ткани человека, животных и повышение скорости гликолиза стимулирует процесс синтеза жирных кислот. Это свидетельствует о том, что жировой и углеводный обмен тесно взаимосвязаны друг с другом. Важную роль здесь играет именно реакция карбоксилирования ацетил-КоА с его превращением в малонил-КоА, катализируемая ацетил-КоА-карбоксилазой. Активность последней зависит от двух факторов: наличия в цитоплазме высокомолекулярных жирных кислот и цитрата.
Накопление жирных кислот оказывает тормозящее влияние на их биосинтез, т.е. подавляют активность карбоксилазы.
Особая роль отводится цитрату, который является активатором ацетил-КоА-карбоксилазы. Цитрат в то же время играет роль связующего звена углеводного и жирового обменов. В цитоплазме цитрат вызывает двойной эффект в стимулировании синтеза жирных кислот: во-первых, как активатор ацетил-КоА-карбоксилазы и, во-вторых, как источник ацетильных групп.
Очень важной особенностью синтеза жирных кислот является то, что все промежуточные продукты синтеза ковалентно связаны с ацилпереносящим белком (HS-АПБ).
HS-АПБ – низкомолекулярный белок, который термостабилен, содержит активную HS-группу и в простетической группе которого содержится пантотеновая кислота (витамин В3). Функция HS-АПБ аналогична функции фермента А (HS-КоА) при b-окислении жирных кислот.
В процессе построения цепи жирных кислот промежуточные продукты образуют эфирные связи с АБП (см. рис. 14):
Цикл удлинения цепи жирных кислот включает четыре реакции: 1) конденсации ацетил-АПБ (С2) с малонил-АПБ (С3); 2) восстановления; 3) дегидротации и 4) второго восстановления жирных кислот. На рис. 13 представлена схема синтеза жирных кислот. Один цикл удлинения цепи жирной кислоты включает четыре последовательных реакции.
Рисунок 13 – Схема синтеза жирных кислот
В первой реакции (1) – реакции конденсации – ацетильная и малонильные группы взаимодействуют между собой с образованием ацетоацетил-АБП с одновременным выделением СО2 (С1). Эту реакцию катализирует конденсирующий фермент b-кетоацил-АБП-синтетаза. Отщепленный от малонил-АПБ СО2 – это тот же самый СО2, который принимал участие в реакции карбоксилирования ацетил-АПБ. Таким образом, в результате реакции конденсации происходит образование из двух-(С2) и трехуглеродных (С3) компонентов четырехуглеродного соединения (С4).
Во второй реакции (2) – реакции восстановления, катализируемой b-кетоацил-АПБ-редуктазой, ацетоацетил-АПБ превращается в b-гидроксибутирил-АПБ. Восстанавливающим агентом служит НАДФН + Н + .
В третьей реакции (3) цикла-дегидратации – от b-гидроксибутирил-АПБ отщепляется молекула воды с образованием кротонил-АПБ. Реакция катлизируется b-гидроксиацил-АПБ-дегидратазой.
Четвертой (конечный) реакцией (4) цикла является восстановление кротонила-АПБ в бутирил-АПБ. Реакция идет под действием еноил-АПБ-редуктазы. Роль восстановителя здесь выполняет вторая молекула НАДФН + Н + .
Далее цикл реакций повторяется. Допустим, что идет синтез пальмитиновой кислоты (С16). В этом случае образование бутирил-АПБ завершается лишь первый из 7 циклов, в каждом из которых началом является присоединение молекулы молонил-АПБ (С3) – реакция (5) к карбоксильному концу растущей цепи жирной кислоты. При этом отщепляется карбоксильная группа в виде СО2 (С1). Этот процесс можно представить в следующем виде:
Могут синтезироваться не только высшие насыщенные жирные кислоты, но и ненасыщенные. Мононенасыщенные жирные кислоты образуются из насыщенных в результате окисления (десатурации), катализуруемой ацил-КоА-оксигеназой. В отличие от растительных тканей ткани животных обладают весьма ограниченной способностью превращать насыщенные жирные кислоты в ненасыщенные. Установлено, что две наиболее распространенные мононенасыщенные жирные кислоты – пальмитоолеиновая и олеиновая – синтезируются из пальмитиновой и стеариновой кислот. В организме млекопитающих, в том числе и человека, не могут образовываться, например, из стеариновой кислоты (С18:0) линолевая (С18:2) и линоленовая (С18:3) кислоты. Эти кислоты относятся к категории незаменимых жирных кислот. К незаменимым жирным кислотам относят также арахиновую кислоту (С20:4).
Наряду с десатурацией жирных кислот (образование двойных связей) происходит и их удлинение (элонгации). Причем, оба эти процесса могут сочетаться и повторяться. Удлинение цепи жирной кислоты происходит путем последовательного присоединения к соответствующему ацил-КоА двууглеродных фрагментов при участии малонил-КоА и НАДФН+Н + .
На рисунке 14 представлены пути превращения пальмитиновой кислоты в реакциях десатурации и элонгации.
Рисунок 14 – Схема превращения насыщенных жирных кислот
Завершается синтез любой жирной кислоты отщеплением HS-АПБ от ацил-АПБ под влиянием фермента деацилазы. Например:
Далее жирная кислота подвергается активации.
Образовавшийся ацил-КоА является активной формой жирной кислоты.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9507 — 
| 7530 — 
или читать все.
95.83.2.240 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
источник
Биосинтез жирных кислот наиболее активно происходит в цитозоле клеток печени, кишечника, жировой ткани в состоянии покоя или после еды.
Условно можно выделить 4 этапа биосинтеза:
1. Образование ацетил-SКоА из глюкозы, других моносахаров или кетогенных аминокислот.
2. Перенос ацетил-SКоА из митохондрий в цитозоль :
- может быть в комплексе с карнитином, подобно тому как переносятся внутрь митохондрии высшие жирные кислоты, но здесь транспорт идет в другом направлении,
- обычно в составе лимонной кислоты , образующейся в первой реакции ЦТК.
Поступающий из митохондрий цитрат в цитозоле расщепляется АТФ-цитрат-лиазой до оксалоацетата и ацетил-SКоА.
Оксалоацетат в дальнейшем восстанавливается до малата, и последний либо переходит в митохондрии (малат-аспартатный челнок), либо декарбоксилируется в пируват малик-ферментом («яблочный» фермент).
3. Образование малонил-SКоА из ацетил-SКоА.
Карбоксилирование ацетил-SКоА катализируется ацетил-SКоА-карбоксилазой , мульферментным комплексом из трех ферментов.
4. Синтез пальмитиновой кислоты.
Осуществляется мультиферментным комплексом » синтаза жирных кислот » (синоним пальмитатсинтаза ) в состав которого входит 6 ферментов и ацил-переносящий белок (АПБ).
Ацил-переносящий белок включает производное пантотеновой кислоты – 6-фосфопантетеин (ФП), имеющий HS-группу, подобно HS-КоА. Один их ферментов комплекса, 3-кетоацил-синтаза, также имеет HS-группу в составе цистеина. Взаимодействие этих групп обусловливает начало и продолжение биосинтеза жирной кислоты, а именно пальмитиновой кислоты. Для реакций синтеза необходим НАДФН.
В первых двух реакциях последовательно присоединяются малонил-SКоА к фосфопантетеину ацил-переносящего белка и ацетил-SКоА к цистеину 3-кетоацилсинтазы.
3-Кетоацилсинтаза катализирует третью реакцию – перенос ацетильной группы на С 2 малонила с отщеплением карбоксильной группы.
Далее кетогруппа в реакциях восстановления ( 3-кетоацил-редуктаза ), дегидратации ( дегидратаза ) и опять восстановления (еноил-редуктаза ) превращается в метиленовую с образованием насыщенного ацила, связанного с фосфопантетеином.
Ацилтрансфераза переносит полученный ацил на цистеин 3-кетоацил-синтазы, к фосфопантетеину присоединяется малонил-SКоА и цикл повторяется 7 раз до образования остатка пальмитиновой кислоты. После этого пальмитиновая кислота отщепляется шестым ферментом комплекса тиоэстеразой .
Синтезированная пальмитиновая кислота при необходимости поступает в эндоплазматический ретикулум. Здесь с участием малонил-S-КоА и НАДФН цепь удлиняется до С18 или С20.
Удлиняться могут и ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая) с образованием производных эйкозановой кислоты (С20). Но двойная связь животными клетками вводится не далее 9 атома углерода, поэтому ω3- и ω6-полиненасыщенные жирные кислоты синтезируются только из соответствующих предшественников.
Например, арахидоновая кислота может образоваться в клетке только при наличии линоленовой или линолевой кислот. При этом линолевая кислота (18:2) дегидрируется до γ-линоленовой (18:3) и удлиняется до эйкозотриеновой кислоты (20:3), последняя далее вновь дегидрируется до арахидоновой кислоты (20:4). Так формируются жирные кислоты ω6-ряда
Для образования жирных кислот ω3-ряда, например, тимнодоновой (20:5), необходимо наличие α-линоленовой кислоты (18:3), которая дегидрируется (18:4), удлиняется (20:4) и опять дегидрируется (20:5).
источник
а) состояние организма, возникающее при отсутствии витамина в питании;
б) состояние, возникающее при избытке витамина;
в) состояние, возникающее при частичном отсутствии витамина в питании;
г) состояние, возникающее при нарушении биосинтеза белков.
2. В реакциях гидроксилирования участвует
3. Для синтеза полноценной соединительной ткани необходим витамин
4. Железодефицитная анемия при цинге связана с
а) нарушением всасывания Fe 2+ в ЖКТ;
б) усиленной потерей Fe 2+ с мочой;
в) усиленной потерей Fe 2+ через ЖКТ;
г) с повышением использования Fe 2+ в биосинтезах.
6. Витамин В2 в форме ФМН необходим для работы
г) β-окисления жирных кислот.
7. При лечении туберкулеза фтивазидом возможно возникновение гиповитаминоза В6
а) из-за поврежденной микрофлоры кишечника;
в) из-за затруднения всасывания;
г ) из-за усиления выведения с мочой.
9. При недостатке аскорбиновой кислоты нарушается синтез
10. Для образования полноценного коллагена необходима реакция
11. Для синтеза катехоламинов и глюкокортикостероидов необходим витамин
12. Естественным антиоксидантом является витамин
13. Активная форма витамина В2 образуется путем
в) фосфорилирования с последующим присоединением АМФ;
14. Витамин В2 входит в состав дегидрогеназ
15. Пантотеновая кислота активируется путем
16. Витамин РР (в форме НАДФН) необходим для работы
17. В организме человека из триптофана синтезируется витамин
18. Для образования нейромедиаторов (ацетилхолина, норадреналина, адреналина) необходим витамин
19. Жирорастворимые витамины можно употреблять 1- 2 раза в неделю потому, что
а) их избыток накапливается в тканях;
б) они выводятся из организма;
в) не синтезируются в организме;
г) не превращаются в активные формы.
в) всасывания аскорбиновой кислоты;
г) переаминирования аминокислот.
21. Для синтеза глюкозы из лактата требуется витамин
22. Авитаминоз С называется
23. Переход гемоглобина в метгемоглобин предотвращается витамином
24. Для синтеза жирных кислот требуется витамин
25. Активными формами витамина РР являются
26. Облегчает депонирование и образование коферментных форм фолата витамин
27. Участвует в переносе одноуглеродных фрагментов витамин
28. Биотин является составной частью
29. При повышенной кровоточивости следует употреблять витамин
30. Антиксерофтальмическим называется витамин
31. Из холестерина в организме образуется витамин
32. Кокарбоксилаза – это активированная форма витамина
33. Фолиевая кислота активируется путем
34. Употребление с пищей большого количества сырых яиц может вызвать гиповитаминоз
35. Дерматит при пеллагре характеризуется
б) возникает на всей поверхности тела;
36. Для нормального митоза требуется витамин
37. Антигеморрагическим называется витамин
39. Наиболее эффективным является витамин Е в форме:
40. Витамин В12 необходим для метаболизма метилмалонил-КоА, который образуется
а) при окислении жирных кислот с нечетным числом атомов углерода;
41. Фактор Кастла необходим для всасывания витамина
42. Для образования метионина из гомоцистеина требуется витамин
43. Витамина Д активируется путем
44. Фосфорно-кальциевый обмен регулирует витамин
45. Викасол отличается от витамина К
в) влиянием на синтез белка;
г) способом выведения из организма.
46. Злокачественную анемию вызывает недостаток витамина
47. В состав родопсина входит витамин
48. Куриную слепоту вызывает недостаток витамина
49. Для включения сульфатов в глюкозаминогликаны требуется витамин
источник
Витамин В5: участвует в Синтезе жирных кислот, которые необходимы для нормальной работы мозга и правильного протекания процессов синтеза и обмена жиров в организме.
Роль: В результате пантотеновая кислота позволяет активизировать мыслительную деятельность и нормализовать обмен веществ. И как побочное её действие – происходит регуляция отложения жиров в организме. Для тех, кто страдает от нарушений обмена веществ, витамин В5 — важнейший из всех витаминов.
Витамин В2: Водорастворимый витамин,способствует всасыванию железа, необходим для метаболизма жиров и для синтеза кортикостероидов, красных кровяных клеток и гемоглобина. Участвует в активации витамина В 6, фолиевой кислоты, витамина К. Играет существенную роль в предупреждении и лечении катаракты.
Роль: Способствует росту, сохраняет здоровыми кожу, волосы, ногти, помогает заживлению изъязвлений уголков рта, языка, улучшает зрение, уменьшает утомление глаз, участвует в обмене жиров, белков, углеводов.
Витамин В6: Водорастворимый витамин, выводится через 6 часов после приема, поэтому как и все витамины группы В должен восполняться полноценной пищей или добавками. Нужен для нормального метаболизма белков и необходимых жирных кислот, для синтеза химических медиаторов мозга и гемоглобина красных кровяных телец, для усвоения витамина В-12, синтеза соляной кислоты.
Роль: Способствует превращению триптофана (незаменимой аминокислоты) в ниацин
помогает правильному усвоению белков и жира, синтезу нуклеиновых кислот (препятствующих старению)уменьшает судороги икроножных мышц, онемение рук, ночные мышечные спазмы.
4. Схема путей утилизации глицерина в тканях.
5. Как происходит переваривание и всасывание жира в организме?
Химическое название жиров — ацилглицерины, то есть жиры. Это сложные эфиры глицерина и высших жирных кислот. «Ацил-» — это означает «остаток жирных кислот. В зависимости от количества ацильных радикалов жиры разделяются на моно-, ди- и триглицериды. Если в составе молекулы 2 радикала жирных кислот, то жир называется ДИАЦИЛГЛИЦЕРИНОМ. Если в составе молекулы 1 радикал жирных кислот, то жир называется МОНОАЦИЛГЛИЦЕРИНОМ.
В организме человека и животных преобладают ТРИАЦИЛГЛИЦЕРИНЫ (содержат три радикала жирных кислот). Источники жира в организме:
2. Эндогенный жир, синтезируется в печени из углеводов.
Переваривание экзогенного жира обязательно требует предварительного эмульгирования. Некоторые пищевые жиры поступают в организм уже в эмульгированной форме, например молочный жир. Для остальных необходимо эмульгирование с помощью специальных веществ — эмульгаторов (детергентов).Эмульгаторы – вещества амфифильной природы. Они снижают поверхностное натяжение и стабилизируют эмульсию. В организме человека эмульгаторами являются желчные кислоты. Это вещества стероидной природы. Синтезируются в печени из холестерина путем окисления по монооксигеназному типу в две первичные желчные кислоты: холевую и хенодезоксихолевую, которые затем связываются с аминокислотными остатками глицина и таурина.
Собственно переваривание жиров – это гидролиз сложноэфирных связей. Существует три фермента:
1.Язычная липаза — Вырабатывается клетками слизистой оболочки задней части языка. Действие проявляется только в желудке, может переваривать уже эмульгированный жир. Ее pH-оптимум – 4-5. Поэтому в желудке взрослого человека язычная липаза неактивна. Реально жиры перевариваются язычной липазой только у младенцев.
У взрослых людей переваривание жира идет только в кишечнике по схеме: «выделение желчи Þ эмульгирование жира Þ действие панкреатической липазы».
2.Панкреатическая липаза -фермент обладает очень низкой активностью. Но в поджелудочной железе вырабатывается белок, который, попадая в кишечник, способен активировать панкреатическую липазу это – «колипаза», она вырабатывается в виде неактивного предшественника – проколипазы, который активируется трипсином в кишечнике. Колипаза не является классическим активатором, она лишь связывает субстрат и приближает его к активному центру липазы.
Образовавшиеся жирные кислоты и моноацилглицерины могут всасываться в кишечную стенку.
3.Эстераза липидов. Под действием этого фермента часть моноацилглицеринов может подвергаться гидролизу с образованием глицерина и жирных кислот.
Всасываются продукты переваривания путем предварительного образования смешанных мицелл с желчными кислотами. Мицеллы попадают в энтероциты. Там из компонентов мицелл снова образуются триацилглицерины, а желчные кислоты по системе воротной вены возвращаются в печень, и могут снова поступать в желчь. Этот процесс называется рециркуляцией желчных кислот.
1. Основные этапы синтеза жирных кислот. Назовите ферменты и витамины, которые необходимы для этого синтеза. Какую роль играет ацил-КоА-элонгаза?
АТФ необходим для синтеза активных форм субстратов, используемых в процессе синтеза жира.
Для синтеза нейтрального жира необходим глицерин в активной форме — глицерол-3-фосфат (фосфоглицерин). Глицерол-3-фосфат может быть получен двумя способами:
1.Путем активации глицерина с помощью глицеринкиназы.
2. Путем восстановления фосфодиоксиацетона, полученного при распаде глюкозы.
Кроме глицерина, для синтеза нейтрального жира необходимы жирные кислоты в активной форме. Активная форма любой жирной кислоты – Ацил-КоА. Образуется при участии фермента ацил-КоА-синтазы.
Здесь наблюдается глубокий распад АТФ до АМФ. АМФ не может вступить в окислительное фосфорилирование. Поэтому существует реакция: АТФ + АМФ Þ 2АДФ. Поэтому затраты на активацию молекулы жирной кислоты эквивалентны затрате двух АТФ. Следующим этапом на пути синтеза жира является реакция образования фосфатидной кислоты:
Реакция катализируется ключевым ферментом липогенеза – глицерол-3-фосфатацилтрансферазой. Для этого фермента нет аллостерических эффекторов, но обнаружен адипсин (ацилстимулирующий белок), который облегчает взаимодействие Ацил-КоА с ферментом. Адипсин является продуктом протеолиза одного из компонентов системы комплемента. Относится к гормонам местного действия, так как вырабатывается в жировой ткани и действует там же.
Две последующие реакции являются завершающими в синтезе триацилглицерина.
Реакции синтеза не зависят от того, каково происхождение веществ – участников реакций.
Синтез эндогенного жира из углеводов протекает в печени и в жировой ткани. Ацил-КоА синтезируется из Ацетил-КоА. ГБФ-путь распада углеводов обеспечивает синтез энергией. Образование Ацетил-КоА происходит в матриксе митохондрий. Синтез жирных кислот идет в цитоплазме на мембранах эндоплазматического ретикулума путем постепенного удлинения ацетил-КоА на 2 углеродных атома за каждый цикл. Синтез жирных кислотпротекает в цитоплазме на мембранах эндоплазматического ретикулума. При синтезе жирных кислот промежуточные продукты связаны с особым ацил-переносящим белком (АПБ). Это сложный белок. Его небелковая часть похожа по строению на КоА. Небелковая часть АПБ состоит из тиоэтиламина, пантотеновой кислоты (витамин В3) и фосфата. При синтезе ЖК нужен восстановитель — используется НАДФ*Н2.
В клетке существует 2 основных источника НАДФ*Н2 для синтеза жирных кислот:
а) ГМФ-путь распада углеводов
б) В реакции окисления малата (смотрите рисунок).
Эта реакция протекает в цитоплазме и катализируется ферментом малатдегидрогеназой декарбоксилирующей, тривиальное название которого – яблочный фермент.
В ходе синтеза жирных кислот в каждом цикле удлинения используется не сам Ацетил-КоА, а его производное — малонил-КоА (при b-окислении каждый цикл укорочения приводит к образованию Ацетил-КоА).
Эту реакцию катализирует фермент Ацетил-Ко-А-Карбоксилаза.
2. Изобразите схему строения биологической мембраны. Укажите все компоненты, их роль в составе мембраны.
ФЛ и ГЛ вместе называют «полярные липиды». Если смешать полярные липиды с водой, то наблюдается взаимодействие между ними и полярные липиды могут образовывать бимолекулярный слой (бислой), схематично представленный на рисунке:
 |
Между «головками» ионные, водородные связи, между «хвостами» — гидрофобное взаимодействие. Липидная часть мембраны состоит из таких липидов.
Кроме липидов, мембрана содержит и белки.
Встречаются 2 типа белков:
1. Периферические белки — взаимодействуют с «головками» полярных липидов электростатически.
2. Интегральные белки — взаимодействуют как с «головками» липидов, так и с гидрофобными «хвостами». В интегральных белках преобладают гидрофобные аминокислоты.
Белки, как и липоиды, слабо связаны с мембранами. Поэтому периферические белки часто сравнивают с льдинами, которые плавают по морю, а интегральные — с айсбергами. Имеются также специальные белки («якорные»), которые прикрепляют мембрану к белкам цитоскелета.
1. Транспорт гидрофильных молекул – и заряженных частиц. Например, транспорт ионов натрия и калия осуществляется K,Na-насосом.
2. Ферментативная роль — Ферменты, заключенные в мембрану, обладают рядом особенностей каталитических свойств. У этих ферментов особая чувствительность к факторам окружающей среды.
3.Рецепторная роль — Взаимодействие с гормонами, медиаторами осуществляется мембранными белками-гликопротеинами. Самостоятельно углеводный компонент не участвует в построении мембраны, но липиды и белки содержат углеводы.
Роль углеводных компонентов мембран:
б) Обеспечивают взаимодействие клеток друг с другом.
в) Некоторые углеводные компоненты обеспечивают антигенную специфичность клеток. Например, эритроциты разных групп крови отличаются друг от друга по составу углеводных компонентов.
источник