Биосинтез ВЖК, регуляция. Роль ЛОНП в транспорте жиров

Киназа

Цитидилилтрансфераза

Трансфераза

Взаимопревращения глицерофосфолипидов

Фосфатидилхолин может образовываться и другим путём: из фосфатидилэтаноламина,

получая последовательно 3 метильные группы от SAM. Этот путь может быть блокировании или ограничен при недостатке метионина. Преобладание того или иного пути образования фосфатидилхолина зависит от наличия в клетке холина. Если содержание его ограничено, то ведущее место занимает синтез ФХ из ФЭА через использование S-

аденозилметионина. Если холина в клетке достаточно много, то на первый план выступает образование ФХ из ЦДФ-холина из ДАГ. Фосфатидилсерин может превращаться в фосфатидилэтаноламин путём декарбоксилирования, а обратная реакция протекает путём обмена этаноламина на серин.

Фосфатидилглицерол

Дифосфатидилглицерол (кардиолипин)

Инозитол

Киназа

Фосфатидилинозитол

дифосфат

Фосфатидилинозитол далее может фосфорилироваться с образованием фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфата, располагающегося в наружной мембране клеток и участвующего в передаче гормональных сигналов внутрь клетки. Кардиолипин находится,

главным образом, во внутренней мембране митохондрий и в небольшом количестве в сурфактанте лёгких.

Фосфолипиды перемещаются к местам их назначения внутри клетки в виде транспортных везикул или с помощью специальных белков.

Регуляция биосинтеза фосфолипидов

Регуляция синтеза фосфолипидов осуществляется аллостерически – уровнем субстратов: при их накоплении ферменты синтеза (цитидилилТФ, фосфохолин- и

фосфоэтаноламинТФ) активируются, а при недостатке – активность ферментов снижается.

Все вещества, способствующие синтезу ФЛ и препятствующие синтезу ТАГ, называются липотропными факторами. К ним относятся:

•структурные компоненты фосфолипидов: инозитол, серин, холин, этаноламин,

полиненасыщенные жирные кислоты.

•метионин - донор метильных групп для синтеза холина и фосфатидилхолина;

•витамины: В6, В12 и фолиевая кислота, участвующие в образовании активной формы метионина.

Синтез сфингомиелина

Промежуточным срединением в биосинтезе сфингомиелина является церамид (N-

ацилсфингозин), который образуется при взаимодействии сфингозина с ацил-КоА. Далее церамид взаимодействует с ЦДФ-холином и синтезируется сфингомиелин:

Сурфактант

Сурфактант - внеклеточный липидный слой, выстилающий поверхность лёгочных альвеол, уменьшает поверхностное натяжение жидкости, выстилающей поверхность альвеол, и предотвращает слипание стенок альвеол во время выдоха.

В отсутствие сурфактанта или при его недостаточном образовании (у недоношенных детей) стенки альвеол во время выдоха спадают, поэтому требуется большее давление воздуха (примерно в 10 раз), чтобы вновь наполнить альвеолы воздухом.

Основной компонент сурфактанта -

дипальмитоилфосфатидилхолин,

составляющий до 80% от всех фосфолипидов,

входящих в состав сурфактата

Другими компонентами сурфактанта являются гидрофобные белки, общее

количество которых не превышает 10-20%.

Рис.3-10 Влияние сурфактанта на функцию альвеол.

Синтез дипальмитоилфосфатидилхолина (лецитина) в пневмоцитах II типа происходит в процессе эмбрионального развития и резко увеличивается в период от 32 до

36 нед беременности. Недостаточное формирование сурфактанта у недоношенных детей после рождения приводит к развитию респираторного дистресс-синдрома - основной причины смерти у этой группы новорождённых.

Транспорт эндогенных липидов и метаболизм ЛПОНП

Жиры, синтезированные в печени, в виде липопротеинов очень низкой плотности незрелых (ЛОНПнезр) секретируются в кровь, где получают от ЛПВП апобелки: белки АпоСII и АпоЕ и становятся зрелыми, т.е. способными взаимодействовать с ЛП-липазой,

которая гидролизует ТАГ в составе ЛПОНП до ВЖК и глицерола. Частицы, теряя жиры,

уменьшаются в размере, но возрастают по плотности и превращаются сначала в ЛППП, а

затем в ЛПНП (рис. 3-9).

Рис. 3-9. Метаболизм ЛПОНП

Ситуационные задачи

Задание № 1

Перепишите в тетрадь таблицу и заполните ее:

Задача № 2

У маленького ребенка имеются нарушения функций легких, мозга, мышц. В биоптате печени и фибробластах кожи отсутствует ацетил-Ко-А-карбоксилаза. Объясните происходящие изменения. Для ответа:

а) напишите биохимическую реакцию, которая у ребенка протекает с нарушением.

б) какой метаболический путь нарушен?

в) сделайте предположение, почему нарушены функции разнообразных тканей.

Задание № 3

Безуглеводная диета доктора Аткинса и ее разновидность - «кремлевская» - одни из самых популярных в наши дни. Суть их в том, что необходимо резко ограничить

поступление углеводов с пищей (не более 15 г в день), а жиров и белков можно съесть даже больше, чем при нормальном питании. Почему, несмотря на потребление жиров, человек «сбрасывает вес». Для ответа:

а) объясните, как повлияет диета на секрецию инсулина и почему; б) изобразите схему синтеза и гидролиза ТАГ в жировой ткани. Покажите на схемах,

какие процессы усиливаются и какие подавляются у человека, соблюдающего такую диету. в) опишите влияние инсулина на обмен ТАГ.

Задание № 4

Опишите изменения в обмене жиров у человека, получившего с пищей 300 г углеводов.

б) назовите гормон, определяющий состояние обмена жиров через 2 часа после приема пищи в) опишите его влияние на обмен ТАГ.

Задание № 5

Девушке для снижения избыточной массой тела подруга рекомендовала принимать препарат ксеникал. Действующее вещество этого лекарства - орлистат, имея структурное сходство с ТАГ, ингибирует панкреатическую липазу. Пациентам, которые принимают ксеникал, рекомендована гипокалорийная диета, поэтому девушка исключила из рациона жиры, но не снизила потребление углеводов. Лечение было рассчитано на 6 мес, но уже по истечении половины срока девушка поняла, что не худеет и даже немного прибавила в весе. Поэтому она обратилась к врачу, который посоветовал пациентке снизить содержание углеводов в пище. Объясните рекомендации врача. Для этого:

а) изобразите схемы метаболических путей, активация которых привела к повышению веса девушки;

б) назовите гормон, ускоряющий эти метаболические пути

в) объясните механизмы его действия, на схемах метаболических путей укажите реакции,

которые этот гормон активирует.