Биосинтез глицерофосфолипидов

Фосфолипиды синтезируются во всех клетках, содержащих ядро. Существует несколько путей синтеза глицерофосфолипидов. Рассмотрим синтез фосфатидилсерина и кефалина из фосфатидной кислоты и синтез лецитина из диглицерида и холина.

Прежде чем холин вступит в синтез лецитина, происходит фосфорилирование холина и присоединение холина к нуклеотиду. При взаимодействии диацилглицерола с ЦДФ-холином синтезируется лецитин и освобождается цитидинмонофосфат (ЦМФ).

При отсутствии готового холина синтез фосфолипидов происходит на основе фосфатидной кислоты и аминокислоты серина, образуется фосфотидилсерин.

При декарбоксилировании фосфатидилсерина образуется кефалин. Для синтеза лецитина из кефалина необходимо присоединить к азоту три метильных радикала. Источником метильных радикалов служит метионин в активной форме (S-аденозилматионин) с которого фермент метилтрансфераза переносит группу CH₃ на кефалин.

Метаболизм холестерина

Холестерин (Холестерол) представляет собой одноатомный спирт. Включает кольца циклопентанпергидрофенантрена и 8-углеродную боковую цепь.

Функции холестерола: 1) структурный компонент клеточных мембран; 2) предшественник в синтезе других стероидов (гормонов, витамина Д, желчных кислот).

Источники холестерола: пища животного происхождения и биосинтез. Стерины растительного происхождения (фитостерины) в отличие от холестерола в кишечнике животных не всасываются и выделяются с фекалиями.

В крови животных холестерол находится в составе липопротеинов. При этом около 30% - свободного и около 70% - этерифицированного (связанного с жирными кислотами) холестерина. В желчи холестерол содержится в безбелковом состоянии, при этом его растворимость поддерживается за счет присутствия большого количества фосфолипидов (лецитина). По-этому при нарушении обмена фосфолипидов холестерин желчи выпадает в осадок и формирует желчные камни.

Около 20 – 30 процентов холестерола поступает в организм из рациона. Остальные 70 – 80% синтезируется. Основное место биосинтеза – печень и лишь около 10 – 20 % всего биосинтеза стеринов наблюдается в клетках кишечника, кожи и надпочечников.

Выводится из организма холестерол через кишечник с калом как в виде желчных кислот, так и в свободной форме и в форме эфиров.

Биосинтез холестерола

Все атомы углерода в структуре холестерина происходят из активной уксусной кислоты (Ацетил-КоА).Один из промежуточных продуктов – -гидрокси--метилглутарил-КоА, кроме того, следует назвать сквален и ланостерин. Синтез холестерола происходит в цитоплазме клеток.

Сам процесс синтеза можно условно разделить на три этапа: 1 – образование мевалоната; 2 – образование сквалена: 3 – формирование структуры и завершающий этап синтеза холестерола.

Первый этап сходен с синтезом кетоновых тел, но происходит не в митохондриях, а в цитозоле. После образования -гидрокси--метилглютарил-КоА (ГМГ-КоА) под действием фермента Гидроксиметилглютарил-КоА-редуктазы (мевалонатсинтетазы) ГМГ-КоА восстанавливается за счет двух молекул НАД*Н₂ до мевалоновой кислоты.

Далее следует второй этап синтеза – образование сквалена (последний этап синтеза сквалена свойственен только животным клеткам, у растений вместо сквалена синтезируются каротины, структуры не из 30, а из 35 глеродных атомов).

На третьем этапе синтеза холестерина при участии молекулярного кислорода и восстановленного НАДФ (т.е. НАДФ*Н₂) под действием ланостеринсинтетазы образуется циклическая структура, формируются кольца циклопентанпергидрофенантрена и таким образом синтезируется ланостерин – непосредственный предшественник холестерола.

Под влиянием ряда ферментов ланостерин теряет три углерода и трансформируется в холестерин.