Подготовка к контольной обмен липидов

К основным липидам относятся ТАГ, жирные кислоты, фосфолипиды, стероиды, сфинголипиды, эйкозаноиды. Олеиновая, линолевая, линоленовая и стеариновая кислоты содержат по 18 углеродных атомов в молекуле. В различных группах липидов разный жирно кислотный состав. Так в ТАГ содержаться по большей части пальмитиновая (16 углеродных атомов), линолевая, олеиновая кислоты. Источники жирных кислот: липиды пищи и синтез жиров из углеводов. Как синтез, так и распад жирных кислот связан с прохождением через стадию ацил-КоА. Вообще все превращения начинаются с активации жирных кислот. Активация происходит при затрате АТФ. Ферменты – ацил-КоА-синтетазы. Далее ацил-КоА превращается обязательно в ацетил КоА, отдавая углерод на синтез жирных кислот. Или принимая углерод при β-окислении.

Все ферменты окисления ж\к находятся в митохондриях. Внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для жирных кислот, поэтому их в матрикс переносит карнитин, при участии ферментов карнитин-ацилтрансферазы I и карнитин-ацилтранслоказы. Фермент карнитин-ацилтрансфераза II наоборот забирает у ацилкарнитина остаток и отдает его HSKoA. Важно понимать, что к митохондрии подходят не свободные жирные кислоты, а их остатки, связанные с SKoА. Сущность β-окисления в окислении –СН2- до –С=О во втором «с края» положении. При этом сначала образуется двойная связь (водород отнимается убихиноном), затем она гидратируется, после чего дегидрируется с помощью переносчика НАД+. Ферменты дегидрирования: ацелдегидрогеназа и β-оксидегидрогеназы. После чего при участии HSKoA происходит разделение β-кетоацил-КоА на ацил-КоА (тот, что с более длинной цепью) и ацетил-КоА, укороченного на 2 углеродных атома. Далее процесс продолжается пока весь ацил-КоА не переработается в ацетил-КоА. При окислении жирных кислот выделяется огромное количество энергии, которое потребляется затем органами, а в особенности, сердцем. В организме могут быть и «нечетные» жирные кислоты, тогда в конце они окисляются до пропионил-КоА.

Несмотря на то что все реакции β-окисления необратимы, ацетил-КоА, нужный для образования жирных кислот, образуется из ОДПВК. Кроме того, окисление жирных кислот происходит в матриксе митохондрии, а синтез в цитозоле. Для синтеза ж\к необходим перенос ацетил-КоА в цитоплазму, но для ацетил-КоА внутренняя мембрана митохондрии непроницаема. Поэтому здесь существует челночный механизм. Челночный механизм заключается в том, что цитрат, распадаясь, дает оксалоацетат и нужный нам ацетил-КоА, причем он же может проходить через мембрану митохондрии, как и пируват. Эти реакции катализируются малатдегидрогеназой, и НАДФ-зависимой малатдегидрогеназой (малик-ферментом). Преобладающая часть ацетил-КоА, используемого для синтеза жирных кислот, сначала превращается в малонил-КоА. Причем образование малонила происходит с затратой энергии. Пальмитил синтаза – это фермент, который проводит реакцию синтеза пальмитиновой кислоты из ацетил-КоА и 7 малонил-КоА. В ходе процесса синтез все карбонильные группы восстанавливаются с образованием воды. Молекула этого замечательного фермента (пальмитилсиназы) состоит из двух одинаковых субъединиц, состоящих из молекул фосфорилированной пантотеновой кислоты. Пальмитилсинтаза прикрепляет к себе остатки малонил-КоА и ацетил-КоА на два соответствующих участка через SH. Затем ацетил перемещается к малонилу , приводя к отщеплению углекислого газа. Далее кетонная группа гидрируется, затем отщепляется вода и двойная связь вновь гидрируется. Когда будущая жирная кислота имеет 4 углеродных атома, к ней присоединяется следующий остаток малонила. Который в предыдущей реакции был присоединен к первому активному участку пальмитилсиназы. Все эти реакции катализируются разными активными центрами одного и того же белка – пальмитилсинтазы. Затем при участии пальмитилдеацилазы пальмитат отщепляется от фермента. Продукт синтеза – пальмитат, является основной жирной кислотой, из которой можно получить многие другие. Ненасыщенные жирные кислоты получаются из насыщенных при участии сатураз.

К числу незаменимых жирных кислот относится линолевая. НАДФН образуется в пентозофосфатном пути (50%) и еще 50% образуется за счет действия НАДФ-зависимой дегидрогеназы.

Регуляция, в основном, осуществляется ацетил-КоА-карбоксилазой. Этот фермент может фосфорилироваться глюкагоном и адреналином. В фосфорилированном состоянии он неактивен. Дефосфорилирование происходит по сигналу от инсулина. Пальмитат ингибирует синтез. Уменьшение концентрации малонил-КоА приводит открывает путь для жирных кислот в митохондрии. Такое происходит в постабсорбтивный период.