Биосинтез жирных кислот

Биосинтез жирных кислот наиболее активно происходит в цитозоле клеток пече-

Ни, кишечника, жировой ткани в состоянии покоя или после еды.

Условно можно выделить 4 этапа биосинтеза:

Образование ацетил-S-КоА из глюкозы или кетогенных аминокислот.

Перенос ацетил-S-КоА из митохондрий в цитозоль.

• в комплексе с карнитином, так же как переносятся высшие жирные кислоты;

• обычно в составе лимонной кислоты, образующейся в первой реакции ЦТК.

Поступающий из митохондрий цитрат в цитозоле расщепляется АТФ-цитрат-

Лиазой до оксалоацетата и ацетил-S-КоА.

Образование малонил-S-КоА.

Синтез пальмитиновой кислоты.

Осуществляется мультиферментным комплексом "синтаза жирных кислот" в со-

Став которого входит 6 ферментов и ацил-переносящий белок (АПБ). Ацил-

Переносящий белок включает производное пантотеновой кислоты – 6-фосфопан-

Тетеин (ФП), имеющий SH-группу, подобно HS-КоА. Один их ферментов комплекса,

3-кетоацил-синтаза, также имеет SH-группу. Взаимодействие этих групп обусловливает начало биосинтеза жирной кислоты, а именно пальмитиновой кислоты, поэтому он еще называется "пальмитатсинтаза". Для реакций синтеза необходим НАДФН.

В первых реакциях последовательно присоединяются малонил-S-КоА к фосфо-

Пантетеину ацил-переносящего белка и ацетил-S-КоА к цистеину 3-кетоацил-

синтазы. Данная синтаза катализирует первую реакцию – перенос ацетильной группы на С2 малонила с отщеплением карбоксильной группы. Далее в кетогруппа реакциях восстановления, дегидратации и опять восстановления превращается в метиленовую с образованием насыщенного ацила. Ацил-трансфераза переносит его на цистеин 3-кетоацил-синтазы и цикл повторяется до образования остатка пальмитиновой кислоты. Пальмитиновая кислота отщепляется шестым ферментом комплекса тиоэстеразой.

Именно с жирными кислотами связана самая известная функция липидов – энергетическая. Благодаря окислению жирных кислот ткани организма получают более половины всей энергии, только эритроциты и нервные клетки не используют их в этом качестве. Как энергетический субстрат используются, в основном, насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты.

Жирные кислоты входят в состав фосфолипидов и триацилглицеролов. Наличие полиненасыщенных жирных кислот определяет биологическую активность фосфолипидов, свойства биологических мембран, взаимодействие фосфолипидов с мембранными белками и их транспортную и рецепторную активность.

Для длинноцепочечных (С22, С24) полиненасыщенных жирных кислот установлена функция участия в механизмах запоминания и поведенческих реакциях.

Еще одна, и очень важная функция ненасыщенных жирных кислот, а именно – содержащих 20 углеродных атомов (эйкозановые кислоты), заключается в том, что они являются субстратом для синтеза эйкозаноидов (подробнее) – биологически активных веществ, изменяющих количество цАМФ и цГМФ в клетке, модулирующих метаболизм и активность как самой клетки, так и окружающих клеток. Иначе эти вещества называют местные или тканевые гормоны.

Пути использования жирных кислот.Жирные кислоты могут вступать в реакции только после активации. Активация жирных кислот принципиально отличается от активации углеводов.

Реакция начинается с переноса от АТФ не фосфата, а АМФ, с образованием промежуточного продукта - ациладенилата. Затем с участием HS-KoA отщепляется АМФ, и образуется активная форма любой жирной кислоты - АЦИЛ-КоА.

Образовавшийся АМФ не может превратиться в АТФ. Поэтому протекает еще одна реакция, и тоже - с затратой АТФ: АМФ + АТФ ---> 2 АДФ.

Как видно, распад 1 АТФ до АМФ энергетически равен распаду 2-х АТФ до 2-х АДФ. Поэтому затраты энергии на активацию жирной кислоты составляют 2 АТФ на одну молекулу жирной кислоты.

Для активной жирной кислоты, как и для глицерина, возможны два пути метаболических превращений.

Синтез жира или других липидов.

Катаболизм до Ацетил-КоА. Этот процесс называют бета-окисление жирных кислот.

Катаболизм жирных кислот