Окисление ненасыщенных жирных кислот

Окисление ненасыщенных жирных кислот в принципе происходит так же, как и окисление насыщенных жирных кислот. Однако здесь имеются некоторые особенности. Двойные связи природных ненасыщенных жирных кислот (олеиновой, линолевой) имеют цис-конфигурацию, а в КоА-эфирах ненасыщенных жирных кислот, двойные связи имеют транс-конфигурацию. Кроме того, последовательное удаление двууглеродных фрагментов при окислении ненасыщенных жирных кислот до первой двойной связи дает 3,4-ацил-КоА, а не 2,3-Ацил-КоА, который является промежуточным продуктом при -окислении насыщенных жирных кислот.

В тканях существуют ферменты, которые осуществляют перемещение двойной связи из положения 3,4 в положение – 2,3, а также изменяют конфигурацию двойной связи из цис-положения в транс-положение:

СН₃-(СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СООН + АТФ + НSКоА

олеиновая кислота

СН₃ – (СН₂)₇ – СН = СН – (СН₂)₇ – СОSКоА + АМФ + ФФн

оленоил – КоА -окисление

3СН₃ – СОSКоА + СН₃ – (СН₂)₇ – СН = СН – СН₂ – СОSКоА

3,4 – цис – еноил – КоА

СН₃ – (СН₂)₇ – СН₂ – СН = СН – СОSКоА

-окисление 2,3 – транс – еноил – КоА

6СН₃ – СОSКоА

Окисление жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов

Из жирных кислот с нечетным числом атомов углерода образуется при -окислении пропионил – КоА. Кроме того, пропионил – КоА образуется при распаде некоторых аминокислот (валина, изолейцина, треонина, метионина).

Пропионил – КоА окисляется по особому пути:

Вначале происходит карбоксилирование с образованием метилмалонил – КоА. В состав фермента входит витамин Н – биотин. Затем метилмалонил – КоА под действием метилмалонилмутозы, содержащей витамин В₁₂, превращается в сукцинил – КоА, который является метаболитом цикла Кребса.

При недостатке витамина В₁₂ эта реакция замедляется и с мочой выводятся большие количества метилмалоната и пропионата.

Биосинтез жирных кислот

Жирные кислоты синтезируются из ацетил-КоА. Несмотря на то, что все реакции -окисления обратимы, этот путь не используется для синтеза жирных кислот.

Основным местом синтеза жирных кислот является цитозоль. -окисление происходит в митохондриях.

На первом этапе происходит превращение ацетил – КоА в малонил – КоА. Этот процесс протекает при участии ацетил – КоА – карбоксилазы, которая содержит витамин Н или биотин. Главную роль в синтезе жирных кислот выполняет пальмитилсинтетаза, которая обеспечивает удлинение углеродной цепи за счет присоединения ацетильного и малонильного остатков к SH – группам активного центра фермента.

Схема синтеза

Процесс повторяется до образования пальмитиновой кислоты.

СН₃СОSКоФ+СО₂+АТФ

НООС-СН₂-СОSКоА+АДФ

Малонил-КоА

Механизм переноса ацетил – КоА через мембрану

Перенос ацетил – КоА через мембрану осуществляется в виде цитрата, который образуется при участии щук. В цитоплазме цитрат распадается на ацетил – КоА и щук.

Митохондрии	Цитоплазма
Ацетил-КоА+ЩУК цитрат	ЩУК+Ацетил-КоА цитрат

Пальмитиновая кислота служит предшественником всех жирных кислот. Удлинение углеродной цепи происходит за счет дополнительного присоединения ацетил – КоА или малонил – КоА.

Синтез ненасыщенных жирных кислот

Большинство непредельных жирных кислот образуются путем дегидрирования предельных кислот. Линолевая кислота не синтезируется в организме и должна поступать с пищей.

Наиболее интенсивно синтез жирных кислот происходит в печени, жировой ткани, молочных железах.

Для синтеза жирных кислот необходим НАДФ Н₂, который образуется в пентозном цикле.

Обмен и биологическое значение холестерина

Переваривание и всасывание

Холестерин в организме человека бывает 2 видов: 1) холестерин, поступающий с пищей через ЖКТ и называемый экзогенный и 2) холестерин, синтезируемый из Ац – КоА - эндогенный.

С пищей ежедневно поступает 0,2 – 0,5 г, синтезируется 1 г (почти все клетки за исключением эритроцитов синтезируют холестерин, 80% холестерина синтезируется в печени.

Взаимоотношения экзо и эндогенного холестерина в определенной степени конкурентны – холестерин пищи ингибирует его синтез в печени.

Фонд холестерина, обнаруживаемого в ЖКТ состоит из 3-х частей: пищевого холестерина слизистой кишечника – может быть до 20% и холестерина желчи (холестерин желчи составляет в среднем 2,5 – 3,0г)

Всасывание холестерина происходит в основном в тощей кишке (пищевой холестерин всасывается почти полностью – если в пище его не очень много), холестерин желчи всасывается примерно на 50% - остальное экскретируется.

Всасывание холестерина осуществляется только после эмульгирования эфиров холестерина. Эмульгаторами являются желчные кислоты, моно- и диглицериды и лизолецитины. Холестериды гидролизуются холестеринэстеразой поджелудочной железы.

Пищевой и эндогенный холестерин находится в просвете кишечника в неэстерифицированной форме в составе сложных мицелл (желчные, жирные кислоты, лизолецитин), причем поступают в состав слизистой кишечника не вся мицелла целиком, а ее отдельные фракции. Сорбцил холестерина из мицелл – пассивный процесс, идущий по градиенту концентрации. Поступивший в клетки слизистой холестерин этерифицируется холестеринэстеразой или АХАТ (у человека это в основном олеиновая кислота). Из клеток слизистой кишечника холестерин поступает в лимфу в составе АОНП и ХМ, из них он переходит в ЛНП и ЛВП. В лимфе и крови 60-80% всего холестерина находится в этерифицированном виде.

Процесс всасывания холестерина из кишечника зависит от состава пищи: жиры и углеводы способствуют его всасыванию, растительные стероиды (структурные аналоги) блокируют этот процесс. Большое значение принадлежит желчным кислотам (все функции активируют – улучшают эмульгирование, всасывание). Отсюда значение лекарственных веществ, блокирующих всасывание желчных кислот.

Резкое повышение холестерина в пище ( до 1,5 г ежедневно) может сопровождаться некоторой гиперхолестеринемией у здоровых людей.