2. Если синтезируется много сн3—со—КоА, а энергии для синтеза жира недостаточно, то образуется активированная ацетоуксусная кислота:

Ацетоуксусная кислота может превращаться в β-оксимасляную кислоту или ацетон, как указано выше. Кетоновые тела синтези­руются в печени и поступают в кровь. В нормальных условиях β-оксимасляная, ацетоуксусная кислоты окисляются в мышцах и служат источником энергии. Однако при нарушениях обмена (са­харный диабет), когда использование углеводов затруднено и уси­ливается окисление липидов, при длительном недостатке углево­дов происходит чрезмерный биосинтез кетоновых тел с образова­нием ацетона. При этом возникает кетонемия (ацидоз) и наруша­ется нормальное функционирование организма.

Так, при избыточном кормлении коров концентратами, при повышенном маслянокислом брожении в преджелудках и после голодания в крови жвачных резко возрастает уровень кетоновых тел, недоокисленных продуктов жирового обмена — развиваются кетозы. Если у клинически здоровых животных уровень кетоно­вых тел равен 0,06...0,07 г/л, то при кетозах их содержание в крови достигает 0,48...0,50 г/л, а в моче —до 2,5...3 г/л (норма 0,09... 0,1 г/л). При кетозах возникает ацидоз, уменьшается содержание

глюкозы в крови, резко падает продуктивность животных, проис­ходит перерождение паренхиматозных органов и в тяжелых случа­ях наступает смерть.

Окисление ненасыщенных жирных кислот. Сначала ненасыщен­ные жирные кислоты превращаются в соответствующую насы­щенную жирную кислоту. Затем они окисляются по β-углеродному атому.

Окисление жирных кислот с нечетным числом углеродных ато­мов происходит так же, как и при окислении жирных кислот с четным числом атомов углерода. Отличие состоит в том, что в конечном счете образуется пропионил-КоА, который вначале подвергается карбоксилированию, в результате образуется активи­рованная янтарная кислота (сукцинил-КоА), которая окисляется в цикле трикарбоновых кислот.

12.3. Биосинтез липидов

Способность животных запасать полисахариды довольно огра­ничена, поэтому глюкоза, поступающая в организм в значитель­ных количествах, используется для

синтеза жирных кислот и гли­церина. Важным процессом является также биосинтез холестери­на, так как он является исходным продуктом для образования многочисленных биологически активных стероидов.

Высшие жирные кислоты синтезируются из ацетил-КоА в ци­тозоле. Фермент ацетил-КоА-карбоксилаза, содержащий био- тин, катализирует АТФ-зависимый синтез малонил-КоА из аце­тил-КоА и СО₂:

При участии ацилпереносящего белка (АПБ) молекулярной массой 10 000 происходит синтез ацетил-SАПБ и малонил-SАПБ:

На следующем этапе ацетил-БАПБ и малонил-БАПБ взаимо­действуют с образованием ацетоацетил -SАПБ:

После этого ацетоацетил-SАПБ восстанавливается по β-углеродному атому с участием НАДФН₂, в результате образуется β-гидроксибутирил-SАПБ. Затем к ацетилпереносящему белку (АПБ) присоединяются активированная уксусная кислота и мало­нил.

β-Гидроксибутирил-БАПБ под действием фермента β-гидро- кси-АПБ-дегидратазы теряет молекулу воды (5) и превращается в кротонил-SАПБ; последний с участием НАДФН₂ восстанавлива­ется в бутирил-SАПБ. Далее цикл реакции повторяется.

Если идет синтез пальмитиновой кислоты (С₁₆), то к бутирил-SАПБ присоединяется последовательно еще 7 раз малонил-SАПБ, при этом отщепляется дистальная карбонильная группа малонил-SАПБ в виде СО₂. Суммарный результат этих ре­акций следующий:

Ацетил-КоА + 7 малонил-КоА + 14НАДФН₂

→пальмитиновая кислота + 7СO₂ + 8hs-kOa + 14НАДФ + 7Н₂O

В этом процессе семь молекул С0₂ образуется за счет свобод­ных карбоксильных групп семи молекул малонил-КоА. Из 16 уг­леродных атомов пальмитиновой кислоты 2 атома образуется за счет ацетил-КоА, а остальные — за счет малонил-КоА.

В ходе синтеза 7 карбоксильных групп —С=0— восстанавливают­ся из 7 групп —СН₂—, на это расходуется 14 молекул НАДФН₂: за счет 7 из них образуются водородные атомы групп —СН₂—, а за счет остальных 7 — кислород карбонильных групп превращается в воду.

Биосинтез фосфатидных кислот и триглицеридов происходит в печени и жировой ткани при наличии глицерина и жирных кис­лот. Глицерин образуется при гидролизе липидов, затем под влия­нием фермента глицерокиназы с участием АТФ синтезируется глицерофосфат:

Глицерофосфат может образоваться также из диоксиацетонфосфата, возникшего при окислении глюкозы путем восстановле­ния НАДН₂:

Глицерофосфат далее используется для биосинтеза фосфатидной кислоты. Реакция катализируется фосфатидсинтетазой:

В фосфатидной кислоте в двух позициях спиртовые группы глицерина соединены сложноэфирной связью с остатками жир­ной кислоты (чаще всего с 16-м и 18-м углеродными атомами), а в одной позиции — с фосфорной кислотой. Триацилглицериды синтезируются из фосфатидной кислоты. Вначале от нее отделяет­ся фосфорная кислота, при этом образуется диацилглицерин. Да­лее последний реагирует с третьей молекулой активированной жирной кислоты (ацил-КоА) и образуется триацилглицерин:

Биосинтез фосфоглицеридов происходит в эндоплазматических мембранах клетки. Фосфатидилэтаноламин синтезируется в следующей последовательности: вначале фосфорилируется с участием АТФ и фермента этаноламинкиназы: