11.4. Биосинтез липидов

11.4.1. Синтез высших жирных кислот

Синтез жирных кислот в тканях протекает в цитоплазме клеток и резко отличается от процесса их окисления. Строительным блоком для синтеза жирных кислот служит ацетил-КоА. Для синтеза жирных кислот необходимо наличие в цитоплазме СО₂ и НСО₃^–.

Синтез жирных кислот начинается с действия полифункционального фермента ацетил-КоА-карбоксилазы. Данный фермент ускоряет реакции синтеза малонил-КоА:

1).

2). Карбоксибиотин + СН₃СОSКоА  НООС–СН₂–СОSКоА + биотин.

Малонил-КоА

Последующие стадии синтеза жирных кислот осуществляются при посредстве второго полифункционального фермента – синтетазы высших жирных кислот. Этот фермент содержит 3 центра, выполняющих определенные функции, в частности, ацилпроводящий центр (АПЦ), функция которого состоит в передвижении ацильной группы от одного субдомена к другому в строгом соответствии с химизмом этого процесса. Последовательность реакций синтеза высших жирных кислот:

I. Элонгация цепи:

1. СН₃–СОSКоА + НS–АПЦ  НSКоА + СН₃–СОSАПЦ

ацетил-АПЦ

2. НООС–СН₂–СОSКоА + НS–АПЦ  НООС–СН₂–СОS–АПЦ + НSКоА

малонил-АПЦ

3. СН₃–СОSАПЦ + НООС–СН₂–СОS–АПЦ  СН₃–СО–СН₂ –СОSАПД +

ацето-ацетил-АПД

+ НS–АПД + СО₂

II. Восстановление:

4. СН₃–СО–СН₂ –СОSАПЦ + НАДФН₂  СН₃–СН(ОН)–СН₂ –СОSАПЦ + + НАДФ -гидроксибутирил-АПЦ

5. СН₃–СН(ОН)–СН₂ –СОSАПЦ  Н₂О + СН₃–СН=СН–СОSАПЦ

кротонил-АПЦ

6. СН₃–СН=СН–СОSАПЦ + НАДФН₂  СН₃–СН₂–СН₂–СО~SАПЦ

бутирил-АПЦ

Далее цикл реакций повторяется. В результате прохождения одного цикла углеродная цепь кислоты удлиняется на 2 атома углерода. Завершается синтез жирной кислоты отщеплением НS–АПЦ от ацил-АПЦ (тиолизом):

СН₃–(СН₂)₁₄–СОS–АПЦ + Н₂О → СН₃–(СН₂)₁₄–СООН + НS–АПЦ

пальмитил-АПЦ

Суммарное уравнение синтеза пальмитиновой кислоты:

8СН₃–СОSКоА + 7АТФ + 14 НАДФН₂  СН₃–(СН₂)₁₄–СООН + 14 НАДФ + + 8 НSКоА + 7 АДФ + 7 Н₃РО₄ + 6Н₂О.

11.4.2. Биосинтез триглицеридов

Синтез триглицеридов в организме может осуществляться тремя различными путями.

1. Из -моноглицеридов – в слизистой оболочке кишечника (см. выше).

2. Из глицерина и жирных кислот путем реакций трансацилирования (в печени, слизистой оболочке кишечника, жировой ткани и т. п.). Ферменты ведут синтез триглицеридов на мембранах эндоплазматической сети клеток:

1) образование -фосфоглицерина – может идти двумя путями:

– путем фосфорилирования глицерина (в почках и у микроорганизмов):

Фермент глицеринкиназа

– путем восстановления диоксиацетонфосфата (в мышцах, в слизистой кишечника и жировой ткани) – связь с гликолизом и гликогенолизом:

Фермент глицеринфосфатдегидрогеназа

В печени могут осуществляться оба пути.

2) образование ацил-КоА:

– путем активирования высшей жирной кислоты (+ НSКоА);

– путем новообразования из ацетил-КоА (см. выше).

3) синтез фосфатидной кислоты:

Фермент глицерофосфатацилтрансфераза

Фермент 1-ацилглицерол-3-фосфатацилтрансфераза

4) гидролиз фосфатидной кислоты:

Фермент фосфатидатфосфогидролаза

5) этерификация диглицерида:

Фермент диглицеридацилтрансфераза

3. Из диоксиацетонфосфата:

Фермент ДОАФ-ацилтрансфераза

Фермент 1-ацилгидроксиацетонфосфатредуктаза

Относительно значения этого пути нет единого мнения. По-видимому, он играет важную роль в пероксисомах, где участвует в биосинтезе липидов с простой эфирной связью.