59. Биосинтез высших жирных кислот: реакции биосинтеза насыщенных жирных
кислот (пальмитата) и регуляция процесса.
Регуляція біосинтезу насичених жирних кислот
на рівні ацетил-КоА-карбоксилази.
Ацетил-КоА-карбоксилазна реакція, в якій утворюється малоніл-КоА, є лімітуючою стадією в контролі швидкості біосинтезу жирних кислот. Регуляція перебігу реакції здійснюється за двома механізмами:
1.1. Шляхом алостеричної регуляції активності ацетил-КоА-карбоксилази позитивними та негативними модуляторами:
а) позитивним модулятором (активатором) ферменту є цитрат. Збільшення концентрації означає створення біохімічних умов для активації анаболічних процесів,тобто запасання надлишків ацетил-КоА у вигляді жирів. Підвищений вихід цитрату в цитозоль активує ацетил-КоА-карбоксилазу і спричиняє утворення малоніл-КоА — джерела двовуглецевих радикалів для біосинтезу жирних кислот;
б) негативними модуляторами (алостеричними інгібіторами) ацетил-КоА-карбоксилази є пальмітоїл-КоА та стеароїл-КоА — кінцеві метаболіти біосинтетичного шляху. Накопичення в цитозолі продуктів біосинтезу гальмує швидкість їх утворення.
1.2. Шляхом ковалентної модифікації ацетил-КоА-карбоксилази за рахунок її цАМФ-залежного фосфорилювання (утворення неактивної форми ферменту) та дефосфорилювання (утворення активної форми ферменту). Слід зауважити реципрокний характер зміни активності процесів ліпогенезу та ліполізу в умовах дії на клітини жирової тканини та печінки фізіологічних стимулів, що позитивно (адреналін, норадреналін, глюкагон) та негативно (інсулін) впливають на активність аденілатциклази і внутрішньоклітинний рівень цАМФ
1.3. Шляхом зміни активності синтезу ацетил-КоА-карбоксилази:
а) збільшення активності синтезу ферменту (ферментна індукція) спричиняється додатковим надходженням в організм та в клітини відповідних органів глюкози (споживання високовуглеводної дієти) та зменшенням вмісту в продуктах харчування жирів;
б) пригнічення активності синтезу ферменту спостерігається в умовах голодування або споживання дієти, збагаченої жирами.
60 Синтез Мононенасичених і полі- жирних кислот 1. Мононенасичені жирні кислоти
Мононенасичені кислоти — пальмітоолеїнова С 16:1 та олеїнова С 18:1 містять подвійний зв’язок між 9-м та 10-м атомами вуглецю (∆9 ). Утворюються в організмі людини за рахунок дегідрування відповідних насичених кислот (пальмітинової С 16 та стеаринової С 18 ):
С 16– 2Н-С 16:1
С 18– 2Н-С 18:1
Утворення подвійного зв’язку здійснюється за участю системи десатурації жирних кислот (ацил-КоА-оксигенази), які потребують для свого функціонування НАДФН (або НАДН) та включають цитохром b 5 електронтранспортного ланцюга, локалізованого в мембранах ендоплазматичного ретикулума гепатоцитів:
2. Поліненасичені жирні кислоти
Поліненасичені кислоти — лінолева С 18:2 (∆9,12 ) та a-ліноленова С 18:3 (∆9,12,15 ) — попередники в утворенні інших, життєво необхідних ацилів, не можуть синтезуватися клітинах людського організму у зв’язку з відсутністю ферментних систем, що необхідні для утворення додаткових подвійних зв’язків між ∆9 –подвійним зв’язком і метильним кінцем жирної кислоти.
Необхідні ферменти надходять з рослинною їжею. У разі надходження цих жирних кислот у складі дієти, ферментні системи ендоплазматичного ретикулума гепатоцитів за механізмами десатурації та елонгації можуть трансформувати лінолеву кислоту в такі поліненасичені кислоти, як γ-ліноленову С 18:3 (∆6,9,12 ) та арахідонову С 20:4 (∆ 5,8,11,14 ), а a-ліноленову — в докозангексенову (С 22:6 ) кислоту
Арахідонова кислота — попередник біологічно активних ейкозаноїдів (простагландинів, простациклінів, тромбоксанів), утворюється з незамінної лінолевої кислоти С 18:2 шляхом подовження її вуглецевого ланцюга та утворення додаткових подвійних зв’язків:
С 18:2– 2Н + 2С – 2Н-С 20:4
61. БІОСИНТЕЗ ТРИАЦИЛГЛІЦЕРОЛІВ і ФОСФОГЛІЦЕРИДІВ.
БІОСИНТЕЗ ТРИАЦИЛГЛІЦЕРОЛІВ
Метаболічними попередниками в біосинтезі триацилгліцеролів є активовані жирні кислоти (ацил-КоА) та гліцерол-3-фосфат, що постачаються за рахунок окислення глюкози.
Реакції синтезу триацилгліцеролів
1. Утворення активованої форми гліцеролу — гліцерол-3-фосфату
2 механізма:
1.1. Фосфорилювання гліцеролу за участю ферменту гліцеролфосфокінази
гліцерол + АТФ → гліцерол-3-фосфат + АДФ
1.2. Відновлення діоксіацетонфосфату .Реакція каталізується гліцерол-3-фосфат-дегідрогеназою:
діоксіацетонфосфат + НАДН + Н+ → гліцерол-3-фосфат + НАД+
2. Ацилювання гліцерол-3-фосфату. Включає в себе два ацилювання.
3. Гідроліз фосфатидної кислоти за участю ферменту фосфатидат-фосфогідролази:
4. Ацилювання 1,2-діацилгліцеролу третьою молекулою ацил-КоА.
БІОСИНТЕЗ ФОСФОГЛІЦЕРИДІВ
Фосфогліцериди складають ліпідний матрикс біологічних мембран.
Перші етап їх біосинтезу:
Фосфогліцериди синтезуються до 1,2-діацилгліцеролу. В реакції викор. активовані форми аміноспиртів — комплекси холіну з нуклеозиддифосфатом ЦДФ, які утворюються за рахунок таких реакцій:
Загальну схему біосинтезу триацилгліцеролів і фосфогліцеринів:
