Распад и синтез триацилглицеринов.

Жиры - наиболее выгодная и основная форма депонирования энергии. Депонированный жир может обеспечивать организм энергией при голодании в течение длительного времени (до 7-8 нед). Синтез жиров активируется в абсорбтивный период и происходит в основном в жировой ткани и печени. В жир. ткани для синт. жиров исп. в основном жир. к-ты, освободившиеся при гидролизе жиров ХМ и ЛПОНП. Жир. к-ты поступ. в адипоциты, превращ. в производные КоА и взаимод.т с глицерол-3-фосфатом, образуя сначала лизофосфатидат, а затем фосфатидат. Фосфатидат после дефосфорилир. превращ. в диацилглицерол, который ацилируется с образованием триацилглицерола.

Кроме жир. к-т, поступ. в адипоциты из крови, в этих кл. идёт и синтез жир. к-т из прод. распада глюкозы. В адипоцитах для обесп. р-ций синтеза жира распад глюкозы идёт по двум путям: гликолиз, обеспечивающий образование глицерол-3-фосфата и ацетил-КоА, и пентозофосфатный путь, окислит. р-ции к-го обесп. образование НАДФН, служащего донором Н в р-циях синтеза жир. к-т.

В гладком ЭР гепатоцитов жир. к-ты активируются и сразу же используются для синтеза жиров, взаимодействуя с глицерол-3-фосфатом. Как и в жир. тк., синтез жиров идёт через образование фосфатидата. Синтезированные в печени жиры упаковываются в ЛПОНП и секретируются в кровь.

Гидролиз внутриклет. жира осущ. под действием фермента гормончувствительной липазы - ТАГ-липазы. Отщепляет одну жир. к-ту у первого углеродного атома глицерола с обр-м диацилглицерола, а затем др. липазы гидролизуют его до глицерола и жир. к-т, которые поступают в кровь. Глицерол как водорастворимое в-во транспортируется кровью в своб. виде, а жир. к-ты (гидрофобные молекулы) в комплексе с белком плазмы - альбумином.

Регуляция.

В абсорбтивном состоянии под действием инсулина происходит липогенез, в постабсорбтивном состоянии - липолиз, активируемый глюкагоном. Адреналин, секреция которого увеличивается при физической активности, также стимулирует липолиз.

 

Биосинтез и катаболизм фосфолипидов и гликолипидов. Ф-ции фосфолипидов и гликолипидов.

Фосфолипиды играют важную роль в струк. и ф-ции клеточ. мембр.. актив. мембр. и лизосомальных ферм., проведении нерв. имп., сверт. крови, иммунологич. р-циях, процессах кл. пролиферации и регенерации тк., переносе эл. в цепи дыхат. ферм. формир. липопрот. комплексы. Биосинт. происх. в печени, стенки кишеч., семенниках, яичниах, мол. ж-зе. В ЭПС. Центр. роль в биосинтезе играют 1,2-диглицериды, фосфатидат и сфингозин. ЦТФ. Фосфатидилэтаноламин синт. из этаноламина. и явл. предш. фосфатидилхолина. Сфингомиелин синт-ся в рез-те р-ции церамида с ЦДФ-холином.

Различные типы фосфолипаз, лок. в кл. мембранах или в лизосомах, катализируют гидролиз глицерофосфолипидов. Гидролиз некоторых глицерофосфолипидов под действием фосфолипаз имеет значение как путь обр. вторич. посредников или предш. в синтезе эйкозаноидов. Кроме того, фосфолипазы А1 и А2 участвуют в изменении состава жир. к-т в глицерофосфолипидах, напр. при синт. в эмбр. периоде лецитина - компонента сурфактанта.

Гликосфинголипиды - гликолипиды, в состав к-х входят церамид и один или несколько остатков углеводов, и сиаловая (N-ацетилнейраминовая) к-та. Локализованы в плазматич.х мембр. кл. т. о., что углеводная часть молек. расп. на пов-ти кл. и часто обладает АГ св-вами.Синтез нач. с обр. церамида. Серин конденсируется с пальмитоил-КоА. Продукт их взаимодействия сначала восст.НАДФН, затем к аминогруппе дигидросфингозина амидной связью присоед. жир. к-та. После окисления ФАД-зависимой дегидрогеназой обр. церамид, к-й служит предш. в синтезе гликосфинголипидов. Послед. р-ции синтеза катализ. специф. трансферазами. Соед. фосфорилхолина с церамидом сфингомиелинсинтазой приводит к образованию сфингомиелина. Присоединение углеводных компонентов катализируется специф. гликозилтрансферазами. Донорами углеводных компонентов служат активированные сахара: УДФ-галактоза и УДФ-глюкоза. Галактоцереброзид - главный липид миелиновых об-к; глюкоцереброзид входит в состав мембран многих клеток и служит предш. в синтезе более сложных гликолипидов.

Катаб. сф-нов и гликолипидов происх. в лизосомах. В распаде сфингомиелинов уч. сфингомиелиназа, отщепляющая фосфорилхолин, и церамидаза, продуктами действия которой являются сфингозин и жир. к-та. В рез-те послед. р-ций гидролиза α- и β-галактозидазой, β-глюкозидазой, нейраминидазой и церамидазой, гликосфинголипиды расп. до моном.: гл-зы, галактозы, жир. к-ты, сфингозина и др. метаб.

Обр-е желчных к-ты и их роль в переваривании жиров. Коньюгирование желч. к-т..

Жёлч. к-ты обл. пове-активными св-вами и уч. в перевар. жиров, эмульгируя их и делая доступными для действия панкреатической липазы.

Жёлч. к-ты - произв.е холестерола с пятиуглерод. боковой цепью в положении 17, к-ая заканч. карбоксильной гр. В организме человека синт. две жёлч. к-ты: холевая и хенодезокеихолевая. Так как карбоксильные группы этих жёлчных кислот имеют рК~6, они не полностью диссоциированы при физиологических значениях рН в кишечнике и не являются эффективными эмульгаторами. В печени эмульгирующие св-ва жёлч. к-т увелич. за счёт р-ции конъюг., в к-й к карбоксильной гр. жёлч. к-т присоед. таурин или глицин. Эти производные - конъюгированные жёлчные кислоты - нах. в ионизированной форме и поэтому называются солями жёлчных кислот. Именно они служат главными эмульгаторами жиров в киш.

Вторичные желчные кислоты, включая дезоксихолевую кислоту и литохолевую кислоту, образуются из первичных желчных кислот в толстой кишке под действием бактерий. Литохолевая кислота всасывается значительно хуже, чем дезоксихолевая. Другие вторичные желчные кислоты образуются в ничтожно малых количествах.

 

Классификация фосфолипидов.

Фосфолипиды - разнообразная группа липидов, сод. в своём сост.е остаток фосфорной к-ты. Фосфолипиды делят на глицерофосфолипиды, основу к-х сост.т лицерол, и сфингофосфолипиды - производные сфингозина. Фосфолипиды имеют амфифильные свойства, т. к. сод. алифатические радикалы жирных кислот и различные полярные группы. Фосфолипиды являются основой всех клет. мембран, образуют пов. гидрофильный слой липопротеинов крови, выстилают пов-ть 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.

 

B-окисление жирных кислот.

Специф. путь катаболизма жир. к-т, при к-м от карбоксильного конца жир. к-ты последовательно отделяется по 2 атома углерода в виде ацетил-КоА. Метаболический путь - β-окисление - назван так потому, что реакции окисления жирной кислоты происх. у β-углеродного атома. Реакции β-окисления и последующего окисления ацетил-КоА в ЦТК служат одним из осн. источ. энергии для синтеза АТФ по механизму ок. фосфорилирования. β-Окисление жир. к-т происходит только в аэр. усл.

Перед тем, как вступить в различные реакции, жирные кислоты должны быть активированы - связаны макроэрг. св. с коферментом А:

RCOOH + HSKoA + АТФ → RCO ~ КоА + АМФ + PPi.

Р-цию катализ. ацил-КоА-синтетаза. Выд. в ходе р-ции пирофосфат гидролизуется пирофосфатазой. Ок-е происх. в матриксе митох., поэтому после активации жир. к-ты должны транспортироваться внутрь митох. Жир. к-оты с длинной углеводородной цепью переносятся через внутр. мембрану митох. с пом. карнитина. Ацил-КоА в митох. подвергается ферментативному дегидрированию, при этом ацил-КоА теряет 2 атома водорода в α- и β-полож., превращаясь в еноил-КоА., при участии еноил-КоА-гидратазы присоед. молекулу воды, обр-ся β-оксиацил-КоА. β-оксиацил-КоА (3-гидроксиацил-КоА) затем дегидрируется. под дейст. НАД+-зависимых ДГ. Расщеп. 3-оксоацил-КоА с пом. тиоловой гр. второй молекулы КоА, в рез-те обр. укороч. на два углеродных атома ацил-КоА и двууглеродный фрагмент в виде ацетил-КоА. Данная р-ция катал. ацетил-КоА-ацилтрансферазой. Обр-ся ацетил-КоА подвергается окислению в ЦТК, а ацил-КоА, укоротившийся на 2 углеродных атома, снова многократно проходит весь путь β-окисления вплоть до обр. бутирил-КоА (4-углеродное соединение), к-ый в свою очередь ок-ся до 2 молекул ацетил-КоА.

Энергетический выход. При каждом цикле β-окисления обр. 1 молек. ФАДН2 и одна молекула НАДН, к-е в процессе окисления в дых. цепи и сопряженного с ним фосфорилир. дают: ФАДН2 – 2 молекулы АТФ и НАДН – 3 молекулы АТФ. При ок. пальмитиновой к-ты образуется 5 х 7 = 35 молекул АТФ. В пр-се β-ок. пальмитата образуется 8 молекул ацетил-КоА, каждая из которых, «сгорая» в цикле трикарбоновых кислот, дает 12 молекул АТФ, а 8 молекул ацетил-КоА дадут 12 х 8 = 96 молекул АТФ.