Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Регуляція біосинтезу насичених жирних кислот.Содержание книги
Поиск на нашем сайте
Регуляція синтезу жирних кислот відбувається на рівні ацетил-КоА-карбоксилази і мультиферментного комплексу синтази жирних кислот. 1 Регуляція активності ацетил-КоА-карбоксилази здійсню-ється за рахунок трьох механізмів. 1.1 Алостерична регуляція. а) Активатором ферменту є цитрат, збільшення кон-центрації якого у постсорбційний період активує анаболічні процеси в клітині, тобто запасання надлишків ацетил-КоА у вигляді жирів. За відсутності активатора ензим малоактивний. б) Інгібітором ферменту є кінцеві метаболіти – пальмітоїл-КоА та стеароїл-КоА. Кінцеві продукти біосинтезу інгібують власний синтез за принципом негативного зворотного зв'язку.
1.2 Ковалентна модифікація Активність ензиму регулюється за рахунок ц-АМФ залежного фосфорилювання (неактивна форма ферменту) та дефосфорилювання (активна форма ферменту). Трансформація ферменту в активну та неактивну форму регулюється дією гормонів. Інсулін – активує, адреналін, норадреналін, глюкагон – інгібують ензим. 1.3 Зміна швидкості синтезу ферменту: а) Ферментна індукція – збільшення синтезу ензиму, яке спостерігається при високовуглеводній дієті або споживанні раціону з низьким вмістом ліпідів. б) Ферментна репресія – зниження швидкості синтезу ензиму при голодуванні або споживання збагаченого жирами раціону. 2 Регуляція активності мультиензимного комплексу синтази жирних кислот(циклу Лінена) Швидкість синтезу жирних кислот контролюється енергетичним станом клітини (співвідношенням АТФ/АДФ). Елонгація жирних кислот. Утворення моно- і поліненасичених жирних кислот 75. Елонгація жирних кислот. Біосинтез моно- та поліненасичених жирних кислот в організмі людини. Елонгація жирних кислот. Пальмітинова кислота (С16), яка утворюється у циклі Лінена, є попередником у синтезі довголанцюгових жирних кислот (С18, С20, С22, С24). Подовження ланцюга жирної кислоти відбувається за рахунок ензиматичної системи елонгації, яка має назву елонгаза жирних кислот і локалізується у цитозолі та мітохондріях клітини. Утворення моно- і поліненасичених жирних кислот Організм людини має обмежені можливості щодо перетворення насичених жирних кислот у ненасичені. Мононенасичені жирні кислоти пальмітоолеїнова (С16:1) та олеїнова (С18:1) можуть утворюватися в організмі людини з відповідних насичених жирних кислот – пальмітинової (С16) та стеаринової (С18). Ці перетворення відбуваються у мікросомах печінки і жирової тканини за участю системи десатурації жирних кислот (ацил-КоА-оксигенази), яка за механізмом дії є цитохром b5-вмісною монооксигеназою та утворює подвійний зв'язок між 9-м і 10-м атомами вуглецю (Δ9) 76. Біосинтез триацилгліцеролів. Особливості ліпогенезу в адипоцитах. Вільні жирні кислоти присутні у тканинах і плазмі крові у невеликій кількості завдяки швидкій утилізації на шляхах утворення триацилгліцеролів (ТАГ) та фосфоліпідів. Синтез триацилгліцеролів відбувається з гліцеролу і жирних кислот (головним чином пальмітинової, стеаринової та олеїнової). Синтез жирів найбільш інтенсивно відбувається у печінці та жировій тканині, особливо при споживанні їжі з великим вмістом вуглеводів. Для біосинтезу триацилгліцеролів у печінці використо-вуються жирні кислоти, що заново синтезуються з ацетил-КоА, або надходять у складі хіломікронів крові. Для синтезу необ-хідні активні форми жирних кислот – ацил-КоА, які утворю-ються під дією ацил-КоА-синтетаз у реакції:
R-СООН+АТФ + КоАSН → R-СО-S-КоА+АМФ + ФФн Ацил-КоА-синтетаза
Для біосинтезу ТАГ у тканинах потрібна активна форма гліцеролу – гліцерол-3-фосфат, який утворюється за рахунок двох механізмів: а) у тканинах з високою активністю ферментагліцеролкінази (нирки, печінка, стінка кишечника), гліцеролфосфоррилюється з участю АТФ:
Н2С-ОН Н2С-ОН │ Mg2+ │ НС-ОН + АТФ НС-ОН + АДФ │ Гліцеролкіназа │ Н2С-ОН Н2С-ОРО3Н2
Гліцерол Гліцерол-3-фосфат
б) у тканинах з низькою активністю гліцеролкінази (жирова та м'язова тканини) гліцерол не використовується для синтезу гліцерол-3-фосфату. Останнійутворюється з діоксиацетон-фосфату (ДАФ) – проміжного продукту гліколізу і глікогено-лізу. Активація гліколізу сприяє накопиченню ТАГ у жировій тканині. У випадку зниження вмісту глюкози у адипоцитах (голодування), утворюється незначна кількість гліцерол-3-фос-фату і жирні кислоти, які вивільнюються у процесі ліполізу, не можуть бути використані на ресинтез ТАГ, вони виділяються у кров. Гліцерол-3-фосфат синтезується за участю цитозольної гліцерофосфатдегідрогенази:
СН2-ОН СН2-ОН │ │ С=О + НАДН+Н+ СНОН + НАД+ │ Гліцеролфосфат- │ СН2ОРО3Н2 дегідрогеназа СН2ОРО3Н2 ДіоксиацетонфосфатГліцерол-3-фосфат У печінці спостерігаються обидва шляхи утворення гліце-рол-3-фосфату -з ДАФ, тобто з вуглеводів, і з гліцеролу. Гліцерол-3-фосфат послідовно ацилюється двома молекула-ми активної жирної кислоти з утворенням діацилгліцерол-3-фосфату (фосфатидної кислоти). Зазвичай у структуру ліпіду, що синтезується, включаються два різних залишки довголанцюгових жирних кислот. Реакції каталізують ферменти гліцеролфосфатацилтрансферази:
СН2-ОН СН2-О-СО-R1 │ R1-СО-S-КоА │ СНОН + СНО-СО-R2 + 2НS-КоА │ R2-СО-S-КоА Гліцеролфосфат- │ СН2ОРО3Н2 ацилтрансфераза СН2ОРО3Н2 Гліцерол-3-фосфат 1,2-диацилгліцерол-3-фосфат (фосфатидна кислота) Далі фосфатидна кислота гідролізується фосфатидат-фосфогідролазою (фосфатазою) до 1,2-диацилгліцеролу:
СН2-О-СО-R1 СН2-О-СО-R1 │ │ СН-О-СО-R2 + Н2О СНО-СО-R2 + Рі │ Фосфатидатфосфо- │ СН2-О-РО3Н2 гідролаза СН2ОН Фосфатидна кислота 1,2-Диацилгліцерол
У наступній реакції1,2-диацилгліцерол ацилюється третьою молекулою ацил-КоА за участю диацилгліцерол-ацилтранс-ферази з утворенням ТАГ:
СН2-О-СО-R1 СН2-О-СО-R1 │ │ СН-О-СО-R2 + R3-СО-S-КоА СН-О-СО-R2 + НS-КоА │ Дигліцерид-ацил- │ СН2-О-ОН трансфераза СН2-О-СО-R3 Диацилгліцерол Триацилгліцерол
Лише незначна кількість синтезованих ТАГ відкладається у печінці, основна їх частина переноситься до жирових депо й інших позапечінкових тканин за допомогою ліпопротеїнів дуже низької щільності (ЛПДНЩ), які утворюються в ендоплазматичному ретикулюмі печінки. Синтез ТАГ відбувається також у стінці тонкої кишки з β-моногліцеридів, які у великій кількості надходять із порожнини кішківника після гідролізу ліпідів їжі 77. Метаболізм сфінголіпідів. Генетичні аномалії обміну сфінголіпідів - сфінголіпідози. Сфінголіпіди - компоненти клітинних мембран, які побудовані на основі спирту сфінгозину. Особливо велика кількість сфінгомієлінів і сфінголіпідів у мієлінових оболонках нервів. Біосинтез сфінголіпідів (рис.16). Утворення сфінгозину. Високомолекулярний аміноспирт сфінго-зин утворюється з пальмітату та амінокислоти серину під дією В6, НАДФ-залежноїдегідрогенази. Дигідросфінгозин, що утворився, окиснюється до сфінгозину за участю специфічного флавапротеїну. Серин + Пальмітоїл-КоА НАДФН+Н+ СО2, НАДФ+, КоА-SH СульфоліпідДигідросфінгозин ФП (флавопротеїн) ФП-Н2 Сфінгозин Пальмітоїл-КоА ФАФС HS-КоА Цереброзиди ЦерамідСфінгомієлін УДФ-Гал УМФЦДФ-холін ЦМФ УДФ-ГлУДФ-Гал УДФ-Гл УДФ-N-ацетил-галактозамін УДФ-N-ацетил-нейрамінова кислота Гангліозиди Рисунок 16 – Схема біосинтезу сфінголіпідів
Катаболізм сфінголіпідів. Катаболізм сфінголіпідів відбувається шляхом їх послідовного розщеплення під дією лізосомальнихгідролаз. 1 Сфінгомієліни розщеплюються під дією сфінгомієлінази до цераміду і фосфохоліну: Сфінгомієлін Сфінгомієліназа Церамід + Фосфохолін 2 Глікосфінголіпіди розщеплюються шляхом поступового відщеплення моносахаридних залишків від олігосахаридного кінця молекули: β-галактозидазаГексозамінідаза ГалактозидGм1ГалактозидGм2Церамідо- Нейрамінідазаβ-галактозидаза ЛактозидсіалованийЦерамідолактозид ГлюкоцереброзидазаЦерамідаза ГлюкоцереброзидЦерамідСфінгозин
Фосфоетаноламін Альдегід
Генетичні аномаліі обміну сфінголіпідів. Спадкові хвороби, які характеризуються аномальним накопиченням сфінголіпідів і продуктів їх метаболізму у клітинах, частіше нервових, мають назву сфінголіпідозів. Сфінголіпідози – «лізосомальні хвороби», викликані генетичними дефектами у синтезі гідролітичних ферментів катаболізму складних молекул. Проявляються частіше у дитячому віці. Для хвороб накопичення ліпідів характерні такі ознаки: · у тканинах накопичуються складні ліпіди, структурними компонентами яких є церамід; · швидкість синтезу ліпіду, який накопичується, така сама, як і у здорових людей; · при цих захворюваннях спостерігається нестача специфічної лізосомальноїгідролази, яка розщеплює ліпід; · ступінь зниження активності ферменту однакова у всіх тканинах. 78. Біосинтез холестеролу: схема реакцій, регуляція синтезу. Шляхи біотрансформації холестеролу. Субстратом для синтезу холестеролу є ацетил-КоА. Синтез холестеролу містить 35 послідовних реакцій. Умовно можна виділити 3 основні стадії синтезу: І) перетворення активного ацетату на мевалонову кислоту; ІІ) утворення сквалену з мевалонової кислоти; ІІІ) циклізація сквалену в холестерол. Біосинтез відбувається у мікросомах ЕПР і цитозолі. І)Перетворення активного ацетату на мевалонову кислоту: · Синтез ацетоацетил-КоА: НS-КоА СН3-СО-S-КоА + СН3-СО-S-КоА СН3-СО-СН2-СО-S-КоА Ацетил-КоААцетил-КоА Ацетил-КоА Ацетоацетил-КоА Ацетилтрансфераза · Конденсація ацетоацетил-КоА з ацетил-КоА: + Н2О СН3-СО-СН2-СО-S-КоА + СН3-СО-S-КоА Ацетоацетил-КоААцетил-КоА- Н2О β-окси-β-метилглутарил-КоА- синтаза (ОМГ-КоА-синтаза) ОН │ НООС-СН2-С-СН2-СО-S-КоА + НS-КоА │ СН3 β-окси-β-метилглутарил-КоА · Синтез мевалонової кислоти: ОН │ НООС-СН2-С-СН2-СО-S-КоА + 2НАДФН•Н │ ОМГ-КоА-редуктаза СН3 β-окси-β-метилглутарил-КоА ОН │ НООС-СН2-С-СН2-СО-S-КоА + НS-КоА │ СН3 Мевалонова кислота ІІ)Перетворення мевалонової кислоти на сквален: Мевалонова кислота АТФ АДФ Фосфомевалонат АТФ АДФ 5-Пірофосфомевалонат АТФ АДФ Фосфо-5-Пирофосфомевалонат Фн СО2 Ізопентенілпірофосфат ↔ Диметилалілпірофосфат (С5) Ізомеризація (С5) ФФн Конденсація Геранілпірофосфат (С10) ІзопентенілпірофосфатФФн (С5) Фарнезилпірофосфат (С15) Фарнезилпірофосфат Відновлювальна НАДФН+Н+ (С15) конденсація НАДФ+, 2ФФн Сквален (С30) ІІІ) циклізація сквалену в холестерол:
НАДФН+Н+ О2 Н2О НАДФН+ СкваленЛаностеринХолестерол (С30) Скваленоксидоциклаза (С30) (С27)
Вірогідно, проміжні продукти на стадіях перетворення сквалену на холестерол зв'язуються із спеціальним сквален- та стеролтранспортувальним протеїном. Цей білок зв'язує стероли та інші нерозчинні ліпіди, що забезпечує їм можливість участі в реакціях, які протікають у водній фазі клітини. Можливо, що при перетворенні холестеролу на стероїдні гормони та жовчні кислоти, а також при утворенні мембран та ліпопротеїнів, холестерол залишається зв'язаним із холестерол-транспортувальним протеїном. Реакції біосинтезу холестеролу, що вміщують у себе процеси епоксидації, окисного гідроксилювання, деметилюван-ня, каталізують цитохром-Р450-вмісні монооксигенази, які потребують НАДФН·Н та О2. Сумарне рівняння біосинтезу холестеролу із Ацетил-КоА: 18 СН3СО-SКоА + 13НАДФН·Н + 3О2 + 18АТФ → С27Н46О + 13НАДФ++18 КоАSН + 9СО2 + 18АДФ + 6Н4Р2О7 + 6Н3РО4 + Н2О Регуляція синтезу холестеролу відбувається на рівні ферменту β-ГОМК-редуктази за рахунок таких молекулярних механізмів: а) за принципом негативного зворотного зв'язку – холестерол, мевалонова кислота, як кінцеві продукти біосинтезу, зменшують швидкість утворення ензиму. Інгібітором ферменту є також холестеролвмісні ЛПНЩ після їх зв'язування з відповідними рецепторами (рецептори апо-В-100). Споживання холестеролу з їжею гальмує синтез ферменту в печінці, а безхолестеринова дієта активує синтез ензиму; б) шляхом ковалентної модифікації (фосфорильована форма ферменту – неактивна, дефосфорильована – активна);
в) шляхом ферментної індукції і репресії - залежно від дії біохімічних модуляторів на швидкість синтезу ензиму; г) гормональна регуляція – інсулін та гормони щитоподібної залози збільшують активність β-ГОМК-редуктази, глюкагон та глюкокортикоїди – зменшують.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-23; просмотров: 713; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.9.115 (0.007 с.) |