يحدث تخليق الأحماض الدهنية في سيتوبلازم الخلية. في الميتوكوندريا ، يحدث إطالة سلاسل الأحماض الدهنية الموجودة بشكل رئيسي. وجد أن حمض البالمتيك (16 ذرة كربون) يتم تصنيعه في سيتوبلازم خلايا الكبد ، وفي الميتوكوندريا لهذه الخلايا من حمض البالمتيك الذي تم تصنيعه بالفعل في السيتوبلازم أو من الأحماض الدهنية ذات المنشأ الخارجي ، أي. قادمة من الأمعاء ، تتكون الأحماض الدهنية التي تحتوي على 18 و 20 و 22 ذرة كربون. أول تفاعل للتخليق الحيوي للأحماض الدهنية هو الكربوكسيل لأسيتيل CoA ، والذي يتطلب أيونات البيكربونات ، ATP ، والمنغنيز. يتم تحفيز هذا التفاعل بواسطة إنزيم أسيتيل CoA-carboxylase. يحتوي الإنزيم على البيوتين كمجموعة صناعية. يستمر التفاعل على مرحلتين: I - كربوكسيل البيوتين بمشاركة ATP و II - نقل مجموعة الكربوكسيل إلى acetyl-CoA ، ونتيجة لذلك يتم تشكيل malonyl-CoA. Malonyl-CoA هو أول منتج محدد لتخليق الأحماض الدهنية. في ظل وجود نظام إنزيم مناسب ، يتم تحويل malonyl-CoA بسرعة إلى أحماض دهنية. تسلسل التفاعلات التي تحدث أثناء تخليق الأحماض الدهنية:
ثم تتكرر دورة التفاعلات. بالمقارنة مع أكسدة بيتا ، فإن التخليق الحيوي للأحماض الدهنية له عدد من السمات المميزة: يتم تصنيع الأحماض الدهنية بشكل أساسي في العصارة الخلوية للخلية ، والأكسدة - في الميتوكوندريا ؛ المشاركة في التخليق الحيوي للأحماض الدهنية malonyl-CoA ، والتي تتكون عن طريق ربط CO2 (في وجود إنزيم البيوتين و ATP) مع acetyl-CoA ؛ في جميع مراحل تخليق الأحماض الدهنية ، يشارك بروتين نقل الأسيل (HS-APB) ؛ أثناء التخليق الحيوي ، يتم تشكيل D (-) - أيزومر 3-hydroxy acid-lot ، وليس L (+) - isomer ، كما هو الحال مع β- أكسدة الأحماض الدهنية ؛ الحاجة إلى تخليق الأحماض الدهنية من الإنزيم المساعد NADPH.
50. الكوليسترول - الكوليسترول مركب عضوي ، كحول دهني طبيعي (محب للدهون) موجود في أغشية الخلايا لجميع الكائنات الحية ، باستثناء الكائنات غير النووية (بدائيات النوى). غير قابل للذوبان في الماء ، قابل للذوبان في الدهون والمذيبات العضوية. الدور البيولوجي. يلعب الكوليسترول في غشاء البلازما الخلوي دور معدل ثنائي الطبقة ، مما يضفي عليه بعض الصلابة عن طريق زيادة كثافة "حزم" جزيئات الفوسفوليبيد. وبالتالي ، فإن الكوليسترول هو عامل استقرار لسيولة غشاء البلازما. يفتح الكوليسترول سلسلة التخليق الحيوي للهرمونات الجنسية الستيرويدية والكورتيكوستيرويدات ، ويعمل كأساس لتكوين الأحماض الصفراوية وفيتامينات D ، ويشارك في تنظيم نفاذية الخلايا ويحمي خلايا الدم الحمراء من عمل السموم الانحلالية. تبادل الكوليسترول. يتأكسد الكوليسترول الحر في الكبد والأعضاء التي تصنع هرمونات الستيرويد (الغدد الكظرية ، الخصيتين ، المبايض ، المشيمة). هذه هي العملية الوحيدة لإزالة الكوليسترول بشكل لا رجعة فيه من الأغشية ومجمعات البروتين الدهني. كل يوم ، يتم استهلاك 2-4٪ من الكوليسترول لتخليق هرمونات الستيرويد. في خلايا الكبد ، يتأكسد 60-80٪ من الكوليسترول إلى الأحماض الصفراوية ، التي تفرز في الصفراء في تجويف الأمعاء الدقيقة وتشارك في الهضم (استحلاب الدهون). جنبا إلى جنب مع الأحماض الصفراوية ، يتم إطلاق كمية صغيرة من الكوليسترول الحر في الأمعاء الدقيقة ، والتي يتم إزالتها جزئيًا مع البراز ، ويذوب الباقي ، ويتم امتصاصه جنبًا إلى جنب مع الأحماض الصفراوية والفوسفوليبيد بواسطة جدران الأمعاء الدقيقة. تضمن الأحماض الصفراوية تكسير الدهون إلى الأجزاء المكونة لها (استحلاب الدهون). بعد أداء هذه الوظيفة ، يتم امتصاص 70-80٪ من الأحماض الصفراوية المتبقية في القسم الأخير من الأمعاء الدقيقة (الدقاق) وتدخل الكبد من خلال نظام الوريد البابي. وتجدر الإشارة هنا إلى أن الأحماض الصفراوية لها وظيفة أخرى: فهي أهم منبه للحفاظ على وظيفة الأمعاء الطبيعية (الحركة). في الكبد ، يبدأ تصنيع البروتينات الدهنية عالية الكثافة غير المتكونة بالكامل (الوليدة). أخيرًا ، يتم تكوين HDL في الدم من بروتينات خاصة (بروتينات صميمية) من chylomicrons و VLDL والكوليسترول القادم من الأنسجة ، بما في ذلك من جدار الشرايين. بشكل أكثر بساطة ، يمكن تفسير دورة الكوليسترول على النحو التالي: الكوليسترول في البروتينات الدهنية ينقل الدهون من الكبد إلى أجزاء مختلفة من الجسم ، باستخدام الأوعية الدموية كنظام نقل. بعد وصول الدهون ، يعود الكوليسترول إلى الكبد ويقوم بعمله مرة أخرى. الأحماض الصفراوية الأولية. (cholic و chenodeoxycholic) يتم تصنيعها في خلايا الكبد من الكوليسترول. ثانوي: حمض ديوكسيكوليك (تم تصنيعه في الأصل في القولون). تتشكل الأحماض الصفراوية في الميتوكوندريا في خلايا الكبد وخارجها من الكوليسترول بمشاركة ATP. يتم إجراء الهيدروكسيل أثناء تكوين الأحماض في الشبكة الإندوبلازمية لخلايا الكبد. يتم تثبيط (تثبيط) التخليق الأولي للأحماض الصفراوية بواسطة الأحماض الصفراوية الموجودة في الدم. ومع ذلك ، إذا كان امتصاص الأحماض الصفراوية في الدم غير كافٍ ، على سبيل المثال ، بسبب تلف شديد في الأمعاء ، فإن الكبد ، القادر على إنتاج ما لا يزيد عن 5 جم من الأحماض الصفراوية يوميًا ، لن يكون قادرًا على تعويض كمية الأحماض الصفراوية المطلوبة للجسم. الأحماض الصفراوية هي المشاركين الرئيسيين في الدورة الدموية المعوية في البشر. تتشكل الأحماض الصفراوية الثانوية (deoxycholic ، lithocholic ، ursodeoxycholic ، allocholic وغيرها) من الأحماض الصفراوية الأولية في القولون تحت تأثير البكتيريا المعوية. عددهم صغير. يتم امتصاص حمض الديوكسيكوليك في مجرى الدم ويفرزه الكبد كجزء من الصفراء. يمتص حمض الليثوكوليك بشكل أسوأ بكثير من حمض الديوكسيكوليك.
-
مقارنة بالأكسدة بيتا التخليق الحيوي دهني الأحماضله عدد من السمات المميزة: التوليف دهني الأحماضيتم إجراؤه بشكل أساسي في العصارة الخلوية للخلية ، والأكسدة ... -
التخليق الحيويالدهون الثلاثية (ثلاثي الجلسرين). التخليق الحيوي دهني الأحماضيمكن تصنيع الدهون من كل من منتجات تكسير الدهون والكربوهيدرات. -
السينثثلاثي الجليسريدات. يأتي تخليق الدهون الثلاثية من الجلسرين و دهني الأحماض(دهني بشكل رئيسي ، با. -
التخليق الحيوي دهني الأحماض... نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة دهني الأحماض -
التخليق الحيوي دهني الأحماض... نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة دهني الأحماضيحدث في السيتوبلازم في الخلية. يحدث الاستطالة بشكل رئيسي في الميتوكوندريا.
إن اللبنة الأساسية لتخليق الأحماض الدهنية في العصارة الخلوية للخلية هي أسيتيل CoA ، والتي تتكون بطريقتين: إما نتيجة نزع الكربوكسيل المؤكسد من البيروفات. (انظر الشكل 11 ، المرحلة الثالثة) ، أو نتيجة أكسدة الأحماض الدهنية ب (انظر الشكل 8).
الشكل 11 - مخطط تحويل الكربوهيدرات إلى دهون
تذكر أن تحويل البيروفات المتكون أثناء تحلل السكر إلى أسيتيل CoA وتكوينه أثناء أكسدة الأحماض الدهنية يحدث في الميتوكوندريا. يحدث تخليق الأحماض الدهنية في السيتوبلازم. الغشاء الداخلي للميتوكوندريا غير منفذ لأسيتيل CoA. يتم دخوله إلى السيتوبلازم من خلال نوع الانتشار الميسر على شكل سترات أو أسيتيل كارنيتين ، والتي يتم تحويلها في السيتوبلازم إلى أسيتيل CoA أو أوكسالو أسيتات أو كارنيتين. ومع ذلك ، فإن الطريق الرئيسي لنقل أسيتيل coA من الميتوكوندريا إلى العصارة الخلوية هو السترات (انظر الشكل 12).
في البداية ، يتفاعل acetyl-CoA داخل الميتوكوندريا مع oxaloacetate لتكوين السترات. يتم تحفيز التفاعل بواسطة إنزيم سيترات سينثيز. يتم نقل السترات الناتجة عبر غشاء الميتوكوندريا إلى العصارة الخلوية باستخدام نظام نقل خاص ثلاثي الكربوكسيل.
في العصارة الخلوية ، تتفاعل السترات مع HS-CoA و ATP ، وتتحلل مرة أخرى إلى acetyl-CoA و oxaloacetate. يتم تحفيز هذا التفاعل بواسطة ATP سترات لياز. بالفعل في العصارة الخلوية ، يعود oxaloacetate ، بمشاركة نظام نقل dicarboxylate العصاري الخلوي ، إلى مصفوفة الميتوكوندريا ، حيث يتأكسد إلى oxaloacetate ، وبذلك يكمل ما يسمى بدورة المكوك:
الشكل 12 - مخطط نقل أسيتيل CoA من الميتوكوندريا إلى العصارة الخلوية
يحدث التخليق الحيوي للأحماض الدهنية المشبعة في الاتجاه المعاكس لأكسدة ب ، يتم تنفيذ تراكم سلاسل الهيدروكربون من الأحماض الدهنية بسبب الإضافة المتتابعة لجزء ثنائي الكربون (C 2) - أسيتيل- CoA إلى نهاياتهم (انظر الشكل 11 ، المرحلة الرابعة).
أول تفاعل للتخليق الحيوي للأحماض الدهنية هو الكربوكسيل لأسيتيل CoA ، والذي يتطلب أيونات CO 2 و ATP و Mn. يتم تحفيز هذا التفاعل بواسطة إنزيم أسيتيل CoA - كربوكسيلاز. يحتوي الإنزيم على البيوتين (فيتامين H) كمجموعة صناعية. يستمر التفاعل على مرحلتين: 1 - كربوكسيل البيوتين بمشاركة ATP و II - نقل مجموعة الكربوكسيل إلى acetyl-CoA ، ونتيجة لذلك يتم تكوين malonyl-CoA:
Malonyl-CoA هو أول منتج محدد لتخليق الأحماض الدهنية. في ظل وجود نظام إنزيم مناسب ، يتم تحويل malonyl-CoA بسرعة إلى أحماض دهنية.
وتجدر الإشارة إلى أن معدل التخليق الحيوي للأحماض الدهنية يتحدد بمحتوى السكر في الخلية. تؤدي زيادة تركيز الجلوكوز في الأنسجة الدهنية للإنسان والحيوان وزيادة معدل تحلل السكر إلى تحفيز تكوين الأحماض الدهنية. يشير هذا إلى أن التمثيل الغذائي للدهون والكربوهيدرات وثيق الصلة ببعضهما البعض. يتم لعب دور مهم هنا من خلال تفاعل الكربوكسيل لأسيتيل CoA مع تحوله إلى malonyl-CoA ، المحفز بواسطة acetyl-CoA carboxylase. يعتمد نشاط الأخير على عاملين: وجود أحماض دهنية عالية الوزن الجزيئي وسيترات في السيتوبلازم.
تراكم الأحماض الدهنية له تأثير مثبط على تكوينها الحيوي ، أي تمنع نشاط الكربوكسيلاز.
يلعب السترات دورًا خاصًا ، وهو منشط لأسيتيل CoA carboxylase. يلعب السيترات في نفس الوقت دور الارتباط الرابط بين التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والدهون. في السيتوبلازم ، يكون للسيترات تأثير مزدوج في تحفيز تخليق الأحماض الدهنية: أولاً ، كمنشط لـ acetyl-CoA carboxylase ، وثانيًا ، كمصدر لمجموعات الأسيتيل.
من السمات المهمة جدًا لتخليق الأحماض الدهنية أن جميع منتجات التخليق الوسيطة مرتبطة تساهميًا ببروتين نقل الأسيل (HS-ACP).
HS-ACP هو بروتين منخفض الوزن الجزيئي مستقر حرارياً ، ويحتوي على مجموعة HS نشطة ويحتوي على حمض البانتوثنيك (فيتامين ب 3) في مجموعته الاصطناعية. تشبه وظيفة HS-ACP وظيفة الإنزيم A (HS-CoA) في أكسدة ب الأحماض الدهنية.
في عملية بناء سلسلة من الأحماض الدهنية ، تشكل المنتجات الوسيطة روابط استر مع ABP (انظر الشكل 14):
تتضمن دورة إطالة سلسلة الأحماض الدهنية أربعة تفاعلات: 1) تكثيف acetyl-ACP (C 2) مع malonyl-ACP (C 3) ؛ 2) الانتعاش. 3) الجفاف ؛ و 4) التخفيض الثاني للأحماض الدهنية. في التين. يوضح الشكل 13 مخططًا لتوليف الأحماض الدهنية. تتضمن دورة واحدة من تمديد سلسلة الأحماض الدهنية أربعة تفاعلات متتالية.
الشكل 13 - مخطط تخليق الأحماض الدهنية
في التفاعل الأول (1) - تفاعل التكثيف - تتفاعل مجموعات الأسيتيل والمالونيل مع بعضها البعض لتكوين acetoacetyl-ABP مع إطلاق متزامن لثاني أكسيد الكربون (C 1). يتم تحفيز هذا التفاعل بواسطة إنزيم التكثيف b-ketoacyl-ABP synthetase. ثاني أكسيد الكربون المشقوق من malonyl-ACP هو نفس ثاني أكسيد الكربون الذي شارك في تفاعل الكربوكسيل لأسيتيل ACP. وهكذا ، نتيجة لتفاعل التكثيف ، يتكون مركب رباعي الكربون (C 4) من مكونين (C 2) وثلاثة كربون (C 3).
في التفاعل الثاني (2) ، يتم تحويل تفاعل الاختزال المحفز بواسطة اختزال b-ketoacyl-ACP ، acetoacetyl-ACP إلى b-hydroxybutyryl-ACP. العامل المختزل هو NADPH + H +.
في التفاعل الثالث (3) لدورة التجفيف - ينفصل جزيء الماء عن b-hydroxybutyryl-ACP مع تكوين كروتونيل- ACP. يتم تحفيز التفاعل بواسطة b-hydroxyacyl-ACP-dehydratase.
التفاعل الرابع (النهائي) (4) من الدورة هو اختزال كروتونيل- ACP إلى butyryl-ACP. يستمر التفاعل تحت تأثير اختزال enoyl-ACP. يلعب الجزيء الثاني NADPH + H + دور العامل المختزل.
ثم تتكرر دورة التفاعلات. لنفترض أن حمض البالمتيك (C 16) يتم تصنيعه. في هذه الحالة ، يكتمل تكوين butyryl-ACP فقط في أول دورة من 7 دورات ، وفي كل منها تكون البداية إضافة جزيء molonyl-ACP (C 3) - تفاعل (5) إلى نهاية الكربوكسيل من سلسلة الأحماض الدهنية المتنامية. هذا يشق مجموعة الكربوكسيل في شكل CO 2 (C 1). يمكن تمثيل هذه العملية على النحو التالي:
С 3 + С 2 ® С 4 + С1-1 دورة
دورة С 4 + С 3 ® С 6 + С1 - 2
دورة С 6 + С 3 ® С 8 + С 1-3
С 8 + С 3 ® С 10 + С1-4 دورة
С 10 + С 3 ® С 12 + С1-5 دورة
دورة С 12 + С 3 ® С 14 + С1-6
C 14 + C 3 ® C 16 + C 1 - 7 دورة
لا يمكن تصنيع الأحماض الدهنية المشبعة فقط ، ولكن أيضًا الأحماض غير المشبعة. تتشكل الأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة من الأحماض المشبعة نتيجة الأكسدة (إزالة التشبع) التي يتم تحفيزها بواسطة أكسجيناز أسيل- CoA. على عكس الأنسجة النباتية ، فإن الأنسجة الحيوانية لديها قدرة محدودة للغاية على تحويل الأحماض الدهنية المشبعة إلى غير المشبعة. وجد أن اثنين من الأحماض الدهنية الأحادية غير المشبعة الأكثر شيوعًا - بالميتوليك والأوليك - يتم تصنيعهما من الأحماض البالميتية والأحماض الدهنية. في جسم الثدييات ، بما في ذلك البشر ، لا يمكن تشكيل أحماض اللينوليك (C 18: 2) واللينولينيك (C 18: 3) ، على سبيل المثال ، من حامض دهني (C 18: 0). تصنف هذه الأحماض على أنها أحماض دهنية أساسية. تشمل الأحماض الدهنية الأساسية أيضًا حمض الأراكيد (C 20: 4).
إلى جانب عدم تشبع الأحماض الدهنية (تكوين روابط مزدوجة) ، يحدث استطالة (استطالة) أيضًا. علاوة على ذلك ، يمكن الجمع بين هاتين العمليتين وتكرارهما. يحدث استطالة سلسلة الأحماض الدهنية عن طريق الإضافة المتسلسلة لشظايا البيكربونات إلى أسيل CoA المقابل بمشاركة malonyl-CoA و NADPH + H +.
يوضح الشكل 14 مسارات تحويل حمض البالمتيك في تفاعلات الاستطالة وإزالة التشبع.
الشكل 14 - مخطط تحويل الأحماض الدهنية المشبعة
إلى غير مشبعة
يتم الانتهاء من تخليق أي حمض دهني عن طريق انقسام HS-ACP من أسيل- ACP تحت تأثير إنزيم ديسيلاز. على سبيل المثال:
أسيل- CoA الناتج هو الشكل النشط للحمض الدهني.
تشكيل أسيتيل CoA ونقله إلى العصارة الخلوية
يحدث تخليق الأحماض الدهنية خلال فترة الامتصاص. يؤدي تحلل السكر النشط ونزع الكربوكسيل المؤكسد اللاحق من البيروفات إلى زيادة تركيز أسيتيل CoA في مصفوفة الميتوكوندريا. نظرًا لأن تخليق الأحماض الدهنية يحدث في العصارة الخلوية للخلايا ، يجب نقل الأسيتيل CoA عبر غشاء الميتوكوندريا الداخلي إلى العصارة الخلوية. ومع ذلك ، فإن غشاء الميتوكوندريا الداخلي غير منفذ لأسيتيل CoA ؛ لذلك ، في مصفوفة الميتوكوندريا ، يتكثف أسيتيل CoA مع أوكسالو أسيتات لتكوين سترات بمشاركة سينسيز السترات:
أسيتيل CoA + أوكسالو أسيتات -> سيترات + HS-CoA.
ينقل المترجم بعد ذلك السترات إلى السيتوبلازم (الشكل 8-35).
يحدث نقل السترات إلى السيتوبلازم فقط مع زيادة كمية السترات في الميتوكوندريا ، عندما يتم تثبيط نازعة هيدروجين الأيزوسترات و α-كيتوجلوتارات ديهيدروجينيز بتركيزات عالية من NADH و ATP. تنشأ هذه الحالة خلال فترة الامتصاص ، عندما تتلقى خلية الكبد كمية كافية من مصادر الطاقة. في السيتوبلازم ، يتم شق السترات بواسطة إنزيم سيترات لياز:
السيترات + HSKoA + ATP → Acetyl-CoA + ADP + Pi + Oxaloacetate.
يعمل Acetyl-CoA في السيتوبلازم كركيزة أولية لتخليق الأحماض الدهنية ، ويخضع oxa-loacetate في العصارة الخلوية للتحولات التالية (انظر المخطط أدناه).
يتم نقل البيروفات مرة أخرى إلى مصفوفة الميتوكوندريا. يتم تقليله بفعل عمل إنزيم الماليك ، ويستخدم NADPH كمانح للهيدروجين للتفاعلات اللاحقة لتخليق الأحماض الدهنية. مصدر آخر لـ NADPH هو الخطوات المؤكسدة لمسار فوسفات البنتوز لتقويض الجلوكوز.
تشكيل malonil-CoAمن acetyl-CoA - تفاعل تنظيمي في التخليق الحيوي للأحماض الدهنية.
رد الفعل الأول في تخليق الأحماض الدهنية هو تحويل أسيتيل CoA إلى malonyl-CoA. ينتمي الإنزيم الذي يحفز هذا التفاعل (acetyl-CoA carboxylase) إلى فئة ligases. يحتوي على البيوتين المرتبط تساهميًا (الشكل 8-36). في المرحلة الأولى من التفاعل ، يرتبط ثاني أكسيد الكربون تساهميًا بالبيوتين بسبب طاقة ATP ؛ في المرحلة الثانية ، يتم نقل COO إلى acetyl-CoA مع تكوين malonyl-CoA. يحدد نشاط إنزيم acetyl-CoA carboxylase معدل جميع التفاعلات اللاحقة في تخليق الأحماض الدهنية.
التفاعلات المحفزة بواسطة سينسيز الأحماض الدهنية- تم وصف مركب إنزيم يحفز تفاعلات تخليق حمض البالمتيك أدناه.
بعد تكوين malonyl-CoA ، يستمر تصنيع الأحماض الدهنية في مركب متعدد الإنزيمات - سينثيز الأحماض الدهنية (synthetase بالميتويل). يتكون هذا الإنزيم من بروتومرين متطابقين ، لكل منهما بنية مجال ، وبالتالي ، 7 مراكز ذات أنشطة تحفيزية مختلفة (الشكل 8-37). يقوم هذا المركب بإطالة جذري الأحماض الدهنية بالتتابع بمقدار ذرتين من الكربون ، والجهة المانحة لها هي malonyl-CoA. المنتج النهائي لهذا المركب هو حمض البالمتيك ، لذا فإن الاسم السابق لهذا الإنزيم هو مركب بالميتويل.
التفاعل الأول هو نقل مجموعة الأسيتيل من أسيتيل CoA إلى مجموعة ثيول من السيستين بواسطة مركز أسيتيل ترانساسيلاز (الشكل 8-38). بعد ذلك ، من malonyl-CoA ، يتم نقل بقايا malonyl إلى مجموعة sulfhydryl من البروتين الحامل للأسيل بواسطة مركز malonyltransacylase. بعد ذلك ، يكون المجمع جاهزًا لدورة التوليف الأولى.
تتكثف مجموعة الأسيتيل مع باقي المالونيل في موقع ثاني أكسيد الكربون المنفصل. يتم تحفيز التفاعل بواسطة مركز سينثيز كيتواسيل. الناتج الجذري acetoacetyl
مخطط
أرز. 8-35. نقل بقايا الأسيتيل من الميتوكوندريا إلى العصارة الخلوية.الانزيمات النشطة: 1 - سينثاس السترات. 2 - ترجمة ؛ 3 - سترات لياز. 4 - نازعة هيدروجين مالات. 5 - انزيم مالك.
أرز. 8-36. دور البيوتين في تفاعل الكربوكسيل لأسيتيل CoA.
أرز. 8-37. هيكل مركب متعدد الإنزيم - تخليق الأحماض الدهنية.المركب عبارة عن ثنائى من سلسلتين متطابقتين متعدد الببتيد ، كل منها به 7 مراكز نشطة وبروتين نقل الأسيل (ACP). تنتمي مجموعات SH الخاصة بالبروتومرات إلى جذور مختلفة. تنتمي مجموعة SH إلى السيستين ، والأخرى تنتمي إلى بقايا حمض الفوسفوبانتيثيك. تقع مجموعة SH من السيستين لمونومر واحد بجوار مجموعة SH المكونة من 4-فوسفوبانتثينينات لبروتومر آخر. وهكذا ، توجد بروتومرات الإنزيم وجهاً لوجه. على الرغم من أن كل مونومر يحتوي على جميع المواقع المحفزة ، إلا أن مركبًا مكونًا من 2 بروتومرات نشط وظيفيًا. لذلك ، يتم تصنيع 2 من الأحماض الدهنية في وقت واحد. من أجل التبسيط ، تصور الرسوم البيانية عادةً تسلسل التفاعلات في تخليق جزيء حمض واحد.
يتم تقليله على التوالي بواسطة اختزال كيتواسيل ، ثم تجفيفه وتقليله مرة أخرى بواسطة اختزال إنويل - المراكز النشطة للمركب. نتيجة للدورة الأولى من التفاعلات ، يتم تكوين جذر بوتيل مرتبط بالوحدة الفرعية لتصنيع الأحماض الدهنية.
قبل الدورة الثانية ، يتم نقل جذر بوتيل من الموضع 2 إلى الموضع 1 (حيث يوجد الأسيتيل في بداية الدورة الأولى من التفاعلات). ثم تخضع بقايا البيوتريل لنفس التحولات ويتم تمديدها بواسطة ذرتين كربون ناشئتين من malonyl-CoA.
تتكرر دورات مماثلة من التفاعلات حتى يتم تكوين جذري حمض البالمتيك ، والذي ، تحت تأثير مركز الثيويستيراز ، يتم فصله مائيًا عن مركب الإنزيم ، ويتحول إلى حمض بالميتيك الحر (بالميتات ، الشكل 8-38 ، 8-39) .
المعادلة الشاملة لتخليق حمض البالمتيك من أسيتيل CoA و malonyl-CoA هي كما يلي:
CH 3 -CO-SKoA + 7 HOOC-CH 2 -CO-SKoA + 14 (NADPH + H +) → C 15 H 31 COOH + 7 CO 2 + 6 H 2 O + 8 HSKoA + 14 NADP +.
المصادر الرئيسية للهيدروجين لتخليق الأحماض الدهنية
في كل دورة من التخليق الحيوي لحمض البالمتيك ، تحدث تفاعلتا اختزال ،
أرز. 8-38. تخليق حمض البالمتيك.سينسيز الأحماض الدهنية: في أول بروتومر ، تنتمي مجموعة SH إلى السيستين ، في الثانية - إلى الفوسفوبانثين. بعد نهاية الدورة الأولى ، يتم نقل جذر البوتريل إلى مجموعة SH الخاصة بالبروتومر الأول. ثم يتكرر نفس تسلسل التفاعلات كما في الدورة الأولى. Palmitoyl-E هو بقايا حمض البالمتيك المرتبط بتخليق الأحماض الدهنية. في الأحماض الدهنية المُصنَّعة ، فقط ذرتان كربون قاصيتان مميزتان بـ * تنشأ من أسيتيل CoA ، والباقي من malonyl-CoA.
أرز. 8-39. مخطط التفاعل العام لتخليق حمض البالمتيك.
متبرع بالهيدروجين يخدم فيه الإنزيم المساعد NADPH. يحدث استرداد NADP + في ردود الفعل:
نزع الهيدروجين في المراحل المؤكسدة لمسار فوسفات البنتوز من هدم الجلوكوز ؛
نزع الهيدروجين من مالات مع إنزيم الماليك ؛
نزع الهيدروجين من isocitrate عن طريق نازعة الهيدروجين المعتمد على NADP العصاري الخلوي.
2. تنظيم تخليق الأحماض الدهنية
الإنزيم التنظيمي لتخليق الأحماض الدهنية هو acetyl-CoA carboxylase. يتم تنظيم هذا الإنزيم بعدة طرق.
ارتباط / تفكك مجمعات الإنزيم الفرعية.في شكل غير نشط ، يعتبر acetyl-CoA carboxylase مركبًا منفصلاً ، يتكون كل منها من 4 وحدات فرعية. منشط إنزيم - سترات. إنه يحفز توحيد المجمعات ، مما يؤدي إلى زيادة نشاط الإنزيم. المانع هو palmitoyl-CoA ؛ يتسبب في تفكك المركب وانخفاض في نشاط الانزيم (الشكل 8-40).
الفسفرة / نزع الفسفرة لأسيتيل CoA carboxylase.في حالة ما بعد الامتصاص أو أثناء العمل البدني ، ينشط الجلوكاجون أو الأدرينالين من خلال نظام محلقة الأدينيلات بروتين كيناز A ويحفز الفسفرة للوحدات الفرعية لأسيتيل CoA carboxylase. الإنزيم الفسفوري غير نشط وتوقف تخليق الأحماض الدهنية. خلال فترة الامتصاص ، ينشط الأنسولين الفوسفاتيز ، ويصبح أسيتيل CoA carboxylase منزوع الفسفرة (الشكل 8-41). ثم ، تحت تأثير السترات ، تحدث بلمرة إنزيم بروتومرات ، وتصبح نشطة. بالإضافة إلى تنشيط الإنزيم ، فإن السترات لها وظيفة أخرى في تخليق الأحماض الدهنية. خلال فترة الامتصاص ، تتراكم السترات في الميتوكوندريا لخلايا الكبد ، حيث يتم نقل ما تبقى من الأسيتيل إلى العصارة الخلوية.
تحريض تخليق الانزيم.يؤدي الاستهلاك طويل الأمد للأطعمة الغنية بالكربوهيدرات والفقيرة بالدهون إلى زيادة إفراز الأنسولين ، مما يحفز تحريض تخليق الإنزيمات: أسيتيل CoA كربوكسيلاز ، سينثيز الأحماض الدهنية ، سترات لياز ،
أرز. 8-40. ارتباط / تفكك معقدات أسيتيل CoA carboxylase.
أرز. 8-41. تنظيم acetyl-CoA carboxylase.
أرز. 8-42. استطالة حمض البالمتيك في ER.يمتد جذري حمض البالمتيك بواسطة ذرتين من الكربون ، المتبرع به هو malonyl-CoA.
نازعة هيدروجين الأيزوسترات. وبالتالي ، يؤدي الاستهلاك المفرط للكربوهيدرات إلى تسريع تحويل منتجات هدم الجلوكوز إلى دهون. يؤدي الصيام أو اتباع نظام غذائي غني بالدهون إلى انخفاض في تخليق الإنزيمات وبالتالي نقص الدهون.
3. تخليق الأحماض الدهنية من حمض البالمتيك
استطالة الأحماض الدهنية.في ER ، يحدث استطالة حمض البالمتيك بمشاركة malonyl-CoA. يشبه تسلسل التفاعلات ذلك الذي يحدث أثناء تخليق حمض البالمتيك ، ومع ذلك ، في هذه الحالة ، لا ترتبط الأحماض الدهنية بتصنيع الأحماض الدهنية ، ولكن مع CoA. يمكن للإنزيمات المشاركة في الاستطالة ليس فقط استخدام البالمتيك ولكن أيضًا الأحماض الدهنية الأخرى كركائز (الشكل 8-42) ، وبالتالي ، ليس فقط حمض دهني ، ولكن أيضًا يمكن تصنيع الأحماض الدهنية التي تحتوي على عدد كبير من ذرات الكربون في الجسم.
المنتج الرئيسي للاستطالة في الكبد هو حمض دهني (C 18: 0) ، ومع ذلك ، تتشكل كمية كبيرة من الأحماض الدهنية ذات السلسلة الأطول ، من C 20 إلى C 24 ، في أنسجة المخ ، والتي تعتبر ضرورية لـ تشكيل الشحميات السفينغولية والجليكوليبيدات.
في الأنسجة العصبية ، يحدث تخليق الأحماض الدهنية الأخرى - أحماض ألفا هيدروكسي. أحماض أكسيديز هيدروكسيلات C 22 و C 24 مختلطة الوظائف لتكوين أحماض ليجنوسريك وحمض دماغية ، توجد فقط في دهون الدماغ.
تكوين روابط مزدوجة في جذور الأحماض الدهنية.يسمى دمج الروابط المزدوجة في جذور الأحماض الدهنية إزالة التشبع. الأحماض الدهنية الرئيسية التي تشكلت في جسم الإنسان نتيجة إزالة التشبع (الشكل 8-43) هي بالميتوليك (C16: 1Δ9) والأوليك (C18: 1Δ9).
يحدث تكوين الروابط المزدوجة في جذور الأحماض الدهنية في ER في التفاعلات التي تتضمن الأكسجين الجزيئي ، NADH ، والسيتوكروم ب 5. إنزيمات desaturase الأحماض الدهنية الموجودة في جسم الإنسان لا يمكن أن تشكل روابط مزدوجة في جذور الأحماض الدهنية البعيدة عن ذرة الكربون التاسعة ، أي بين التاسع و
أرز. 8-43. تكوين الأحماض الدهنية غير المشبعة.
ذرات كربون الميثيل. لذلك ، لا يتم تصنيع الأحماض الدهنية من عائلات ω-3 و ω-6 في الجسم ، فهي لا غنى عنها ويجب تزويدها بالطعام ، لأنها تؤدي وظائف تنظيمية مهمة.
يتطلب تكوين رابطة مزدوجة في جذور الأحماض الدهنية الأكسجين الجزيئي ، NADH ، السيتوكروم ب 5 ، واختزال السيتوكروم ب 5 المعتمد على FAD. يتم إطلاق ذرات الهيدروجين التي تنشطر من الحمض المشبع في شكل ماء. يتم تضمين ذرة واحدة من الأكسجين الجزيئي في جزيء الماء ، ويتم تقليل الأخرى أيضًا إلى الماء بمشاركة إلكترونات NADH ، والتي يتم نقلها عبر FADH 2 و cytochrome b 5.
Eicosanoids عبارة عن مواد نشطة بيولوجيًا يتم تصنيعها من قبل معظم الخلايا من الأحماض الدهنية المتعددة التي تحتوي على 20 ذرة كربون (كلمة "eicose" في اليونانية تعني 20).
تخليق حمض البالمتيك (C16) من Acetyl-CoA.
1) يتدفق في سيتوبلازم خلايا الكبد والأنسجة الدهنية.
2) القيمة: لتخليق الدهون والفوسفوليبيد.
3) يستمر بعد الأكل (خلال فترة الامتصاص).
4) يتكون من أسيتيل CoA تم الحصول عليه من الجلوكوز (تحلل السكر → OPVA → Acetyl-CoA).
5) في هذه العملية ، تتكرر 4 تفاعلات بالتسلسل:
التكثيف ← الانتعاش ← الجفاف ← الانتعاش.
في نهاية كل دورة LCD يطيل بمقدار ذرتين من الكربون.
المتبرع 2C - malonil-CoA.
6) يشارك NADPH + H + في تفاعلين اختزال (50٪ يأتي من PPP ، 50٪ من إنزيم MALIK).
7) فقط رد الفعل الأول يستمر مباشرة في السيتوبلازم (تنظيمي).
الأربعة المتبقية دورية - على مركب خاص بالميتات سينسيز (تخليق حمض البالمتيك فقط)
8) يعمل إنزيم منظم في السيتوبلازم - Acetyl-CoA-carboxylase (ATP ، Vit. H ، biotin ، IV class).
هيكل مركب بالميتات سينسيز
بالميتات سينثيز هو إنزيم يتكون من وحدتين فرعيتين.
يتكون كل منها من قدرة شرائية واحدة مع 7 مراكز نشطة.
كل مركز نشط يحفز رد الفعل الخاص به.
يحتوي كل PPC على بروتين نقل الأسيل (ACP) ، والذي يتم فيه التوليف (يحتوي على فوسفوبانتيتونيت).
كل وحدة فرعية لديها مجموعة HS. في أحدهما ، تنتمي مجموعة HS إلى السيستين ، والأخرى تنتمي إلى حمض الفوسفوبانتوثينيك.
آلية
1) لا يمكن أن يدخل Acetyl-Coa الذي يتم الحصول عليه من الكربوهيدرات إلى السيتوبلازم ، حيث يحدث تخليق FA. يخرج من خلال التفاعل الأول لـ TCA - تكوين السترات.
2) في السيتوبلازم ، تنقسم السترات إلى Acetyl-Coa و oxaloacetate.
3) Oxaloacetate → malate (تفاعل CTA في الاتجاه المعاكس).
4) Malate → pyruvate ، الذي يستخدم في ODPVK.
5) Acetyl-CoA → FA توليف.
6) يتم تحويل Acetyl-CoA تحت تأثير acetyl-CoA-carboxylase إلى malonyl-CoA.
تفعيل إنزيم الأسيتيل- CoA carboxylase:
أ) من خلال تعزيز تخليق الوحدات الفرعية تحت تأثير الأنسولين - يتم تصنيع ثلاثة رباعيات بشكل منفصل
ب) تحت تأثير السترات ، تتحد ثلاث رباعيات ، ويتم تنشيط الإنزيم
ج) أثناء الصيام ، يقوم الجلوكاجون بتثبيط الإنزيم (عن طريق الفسفرة) ، ولا يحدث تخليق الدهون
7) يتم نقل مركب أسيتيل واحد من السيتوبلازم إلى مجموعة HS (من السيستين) من سينسيز بالميتات ؛ واحد malonyl-CoA لكل مجموعة HS من الوحدة الفرعية الثانية. علاوة على ذلك ، يحدث synthase بالميتات:
8) تكثيفها (acetyl CoA و malonyl-CoA)
9) التعافي (المتبرع - NADPH + H + من PPP)
10) الجفاف
11) الانتعاش (المتبرع - NADPH + H + من إنزيم MALIK).
نتيجة لذلك ، يزيد جذري الأسيل بمقدار ذرتين من الكربون.
 |
تعبئة الدهون
أثناء الصيام أو النشاط البدني المطول ، يتم إفراز الجلوكاجون أو الأدرينالين. أنها تنشط TAG ليباز في الأنسجة الدهنية ، والتي تقع في الخلايا الدهنية ويسمى ليباز الأنسجة(هرمون حساس). يحلل الدهون في الأنسجة الدهنية إلى جلسرين وأحماض دهنية. يذهب الجلسرين إلى الكبد من أجل استحداث السكر. تدخل FAs إلى مجرى الدم ، وترتبط بالألبومين وتدخل الأعضاء والأنسجة ، وتستخدم كمصدر للطاقة (من قبل جميع الأعضاء ، بجانب الدماغالذي يستخدم أجسام الجلوكوز والكيتون أثناء الصيام أو ممارسة التمارين الرياضية لفترات طويلة).
بالنسبة لعضلة القلب ، فإن الأحماض الدهنية هي المصدر الرئيسي للطاقة.
β- أكسدة
β- أكسدة- عملية تفتيت الأحماض الدهنية لاستخراج الطاقة.
1) مسار محدد لتقويض FA إلى acetyl-CoA.
2) يتدفق في الميتوكوندريا.
3) يتضمن 4 ردود فعل متكررة (أي دورية مشروطة):
أكسدة ← ترطيب ← أكسدة ← انشقاق.
4) في نهاية كل دورة ، يتم تقصير FA بواسطة ذرتين من الكربون على شكل acetyl-CoA (دخول CTC).
5) تفاعلات 1 و 3 - تفاعلات الأكسدة ، المرتبطة بـ CPE.
6) فيتامين. ب 2 - أنزيم FAD ، فيتامين. PP - NAD ، حمض البانتوثنيك - HS-KoA.
آلية نقل FA من السيتوبلازم إلى الميتوكوندريا.
1. يجب تنشيط FAs قبل دخول الميتوكوندريا.
المنشط FA = acyl-CoA فقط يمكن نقله عبر الغشاء الدهني المزدوج.
الناقل هو L-carnitine.
الإنزيم التنظيمي لأكسدة بيتا هو كارنيتين أسيل ترانسفيراز 1 (KAT-I).
2. ينقل CAT-I الأحماض الدهنية إلى الفضاء بين الغشاء.
3. تحت تأثير CAT-I ، يتم نقل acyl-CoA إلى ناقل L-carnitine.
يتكون Acylcarnitine.
4. بمساعدة ترانسيلوكاز مدمج في الغشاء الداخلي ، يتم نقل الأسيل كارنيتين إلى الميتوكوندريا.
5. في المصفوفة ، تحت تأثير CAT-II ، يتم شق FA من الكارنيتين ويدخل في أكسدة البيتا.
يعود الكارنيتين إلى الفضاء بين الأغشية.
تفاعلات الأكسدة Β
1. الأكسدة: يتأكسد FA بمشاركة FAD (إنزيم أسيل- CoA-DH) → إينويل.
يدخل FAD في CPE (p / o = 2)
2. الترطيب: enoyl → β-hydroxyacyl-CoA (إنزيم enoyl hydratase)
3. الأكسدة: β-hydroxyacyl-CoA → β-ketoacyl-CoA (بمشاركة NAD ، التي تدخل CPE ولها p / o = 3).
4. الانقسام: β-ketoacyl-CoA → acetyl-CoA (إنزيم thiolase ، بمشاركة HS-KoA).
أسيتيل CoA → CTA → 12 ATP.
Acyl-CoA (C-2) → دورة الأكسدة التالية β.
حساب الطاقة في الأكسدة β
على سبيل المثال ، حمض ميريستيك (14 درجة مئوية).
نحسب كمية الأسيتيل CoA التي يتحلل فيها الأحماض الدهنية
½ ن = 7 → TCA (12ATP) → 84 ATP.
نحسب عدد الدورات التي تتحلل فيها
(1/2 ن) -1 = 6.5 (2 ATP في تفاعل واحد و 3 ATP في 3 تفاعلات) = 30 ATP
· اطرح 1 ATP الذي ينفق على تنشيط الأحماض الدهنية في السيتوبلازم.
المجموع - 113 ATP.
تخليق أجسام الكيتون
يدخل كل أسيتيل CoA تقريبًا في CTK. يستخدم جزء صغير لتخليق أجسام الكيتون = أجسام الأسيتون.
أجسام خلونية- أسيتو أسيتات ، بيتا هيدروكسي بوتيرات ، أسيتون (لعلم الأمراض).
التركيز الطبيعي هو 0.03-0.05 مليمول / لتر.
يتم تصنيعها فقط في الكبدمن acetyl-CoA تم الحصول عليها عن طريق الأكسدة.
يستخدم كمصدر للطاقة من قبل جميع الأعضاء باستثناء الكبد (بدون إنزيم).
مع الصيام لفترات طويلة أو داء السكري ، يمكن أن يزيد تركيز أجسام الكيتون عشرة أضعاف ، لأن في ظل هذه الظروف ، تعتبر البلورات السائلة المصدر الرئيسي للطاقة. في ظل هذه الظروف ، تستمر عمليات الأكسدة الشديدة ، وليس لدى كل أسيتيل CoA وقت لاستخدامه في CTC ، للأسباب التالية:
نقص أوكسالو أسيتات (يتم استخدامه في تكوين السكر)
· نتيجة لأكسدة البيتا ، يتكون الكثير من NADH + H + (في 3 تفاعلات) ، مما يثبط isocitrate-DH.
وبالتالي ، يتم استخدام أسيتيل CoA لتخليق أجسام الكيتون.
لأن أجسام الكيتون هي أحماض ، تسبب تحولًا في التوازن الحمضي القاعدي. يحدث الحماض (بسبب الكيتون في الدم).
ليس لديهم الوقت للتخلص منها وتظهر في البول كعنصر مرضي → كيتوريا... أيضا ، هناك رائحة الأسيتون من الفم. هذه الحالة تسمى الكيتوزيه.
استقلاب الكوليسترول
الكوليسترول(Xc) هو كحول أحادي الهيدرات يعتمد على حلقة cyclopentane perhydrophenanthrene.
27 ذرة كربون.
التركيز الطبيعي للكوليسترول هو 3.6-6.4 مليمول / لتر ، ولا يسمح بأكثر من 5.
لبناء أغشية (الدهون الفوسفورية: Xc = 1: 1)
تركيب حصوات المرارة
تخليق هرمونات الستيرويد (الكورتيزول ، البروجسترون ، الألدوستيرون ، الكالسيتريول ، الإستروجين)
· يستخدم في الجلد تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية لتخليق فيتامين د 3 - كولي كالسيفيرول.
يحتوي الجسم على حوالي 140 جم من الكوليسترول (بشكل رئيسي في الكبد والدماغ).
المتطلبات اليومية هي 0.5-1 جم.
يتضمن فقطفي المنتجات الحيوانية (البيض والزبدة والجبن والكبد).
لا يتم استخدام Xc كمصدر للطاقة ، لأن لا يتم شق الحلقة إلى CO 2 ولا يتم تحرير H 2 O و ATP (بدون إنزيم).
لا يتم إخراج الفائض Chs ، ولا يترسب ، ويترسب في جدار الأوعية الدموية الكبيرة على شكل لويحات.
يصنع الجسم 0.5-1 جم من Chs. كلما زاد استهلاكه مع الطعام ، قل إنتاجه في الجسم (طبيعي).
يتم تصنيع Xc في الجسم في الكبد (80٪) ، الأمعاء (10٪) ، الجلد (5٪) ، الغدد الكظرية ، الغدد التناسلية.
حتى النباتيون يمكن أن يكون لديهم مستويات عالية من الكوليسترول. فقط الكربوهيدرات اللازمة لتركيبها.
تخليق الكوليسترول
تتم على 3 مراحل:
1) في السيتوبلازم - قبل تكوين حمض الميفالونيك (على غرار تركيب أجسام الكيتون)
2) في EPR - إلى سكوالين
3) في EPR - للكوليسترول
حوالي 100 رد فعل.
الإنزيم التنظيمي هو β-hydroxymethylglutaryl-CoA reductase (HMG reductase). العقاقير المخفضة للكوليسترول التي تخفض الكوليسترول تمنع هذا الإنزيم.)
تنظيم اختزال HMG:
أ) يمنعه مبدأ التغذية الراجعة السلبية عن طريق زيادة الكوليسترول الغذائي
ب) قد يزيد تخليق الإنزيم (الإستروجين) أو ينقص (الكوليسترول وحصى المرارة)
ج) يتم تنشيط الإنزيم عن طريق الأنسولين عن طريق نزع الفسفرة
د) إذا كان هناك الكثير من الإنزيم ، فيمكن شق الفائض عن طريق تحلل البروتين
يتم تصنيع الكوليسترول من أسيتيل CoA ، مشتق من الكربوهيدرات(تحلل السكر → ODPVK).
يتم تعبئة الكولسترول الناتج في الكبد مع الدهون في VLDL دون حل. يحتوي VLDL على أبوبروتين B100 ، ويدخل مجرى الدم ، وبعد ربط البروتينات الأبوبروتين C-II و E ، يتحول إلى VLDL الناضج ، والذي يدخل LP- ليباز. يزيل ليباز LDL الدهون من VLDL (50٪) ، تاركًا LDL الذي يتكون من 50-70٪ إسترات الكوليسترول.
يمد الكوليسترول لجميع الأعضاء والأنسجة
· توجد في الخلايا مستقبلات في B100 تتعرف من خلالها على LDL وتمتصه. تنظم الخلايا إمداد الكوليسترول عن طريق زيادة أو تقليل عدد مستقبلات B100.
في داء السكري ، يمكن أن يحدث الارتباط بالجليكوزيل B100 (مرفق الجلوكوز). وبالتالي ، لا تتعرف الخلايا على البروتين الدهني منخفض الكثافة ويحدث فرط كوليسترول الدم.
يمكن أن يخترق LDL الأوعية الدموية (جسيمات تصلب الشرايين).
يتم إرجاع أكثر من 50٪ من البروتين الدهني منخفض الكثافة إلى الكبد ، حيث يتم استخدام الكوليسترول في تكوين حصوات المرارة وتثبيط تكوين الكوليسترول الخاص به.
توجد آلية دفاعية ضد فرط كوليسترول الدم:
تنظيم تخليق الكولسترول الذاتي وفقًا لمبدأ التغذية الراجعة السلبية
تنظم الخلايا تدفق الكوليسترول عن طريق زيادة أو تقليل عدد مستقبلات B100
عمل HDL
يتم تصنيع HDL في الكبد. إنه على شكل قرص ويحتوي على القليل من الكوليسترول.
وظائف HDL:
يزيل الكولسترول الزائد من الخلايا والبروتينات الدهنية الأخرى
يزود C-II و E للبروتينات الدهنية الأخرى
آلية عمل HDL:
يحتوي HDL على صميم البروتين A1 و LCAT (إنزيم الليسيثين كولسترول أسيل ترانسفيراز).
يتم إطلاق HDL في مجرى الدم ، ويقترب LDL منه.
وفقًا لـ A1 LDL ، من المعروف أن لديهم الكثير من الكوليسترول ، وأنهم ينشطون LHAT.
يشق LCAT FAs من فوسفوليبيد HDL وينقلها إلى الكوليسترول. تتشكل استرات الكوليسترول.
استرات الكوليسترول كارهة للماء ، لذا فهي تنتقل إلى البروتين الدهني.
الموضوع 8
طريقة المواد: تبادل البروتين
السناجب - هذه مركبات ذات وزن جزيئي مرتفع ، تتكون من بقايا حمض أميني ألفا ، والتي ترتبط ببعضها البعض بواسطة روابط ببتيدية.
توجد روابط الببتيد بين مجموعة α-carboxyl لحمض أميني واحد ومجموعة أمينية أخرى ، تليها ، حمض أميني ألفا.
وظائف البروتينات (الأحماض الأمينية):
1) البلاستيك (الوظيفة الرئيسية) - يتم تصنيع بروتينات العضلات والأنسجة والأحجار الكريمة والكارنيتين والكرياتين وبعض الهرمونات والإنزيمات من الأحماض الأمينية ؛
2) الطاقة
أ) في حالة الإفراط في تناول الطعام (> 100 جم)
ب) الصوم المطول
خصوصية:
الأحماض الأمينية على عكس الدهون والكربوهيدرات ، لا يودع .
كمية الأحماض الأمينية الحرة في الجسم حوالي 35 جرام.
مصادر البروتين للجسم:
بروتينات الغذاء (المصدر الرئيسي)
بروتينات الأنسجة
· توليفها من الكربوهيدرات.
توازن النيتروجين
لأن 95٪ من كل النيتروجين في الجسم ينتمي إلى الأحماض الأمينية ، ومن ثم يمكن الحكم على تبادلها توازن النيتروجين - نسبة النيتروجين الوارد وإفرازه في البول.
ü إيجابي - يتحرر أقل مما يدخل (عند الأطفال ، النساء الحوامل ، خلال فترة الشفاء بعد المرض) ؛
ü سلبي - يتحرر أكثر مما يأتي (الشيخوخة ، فترة المرض الطويلة) ؛
ü توازن النيتروجين - في الأشخاص الأصحاء.
لأن بروتينات الطعام - المصدر الرئيسي للأحماض الأمينية ، ثم يقولون عن " فائدة التغذية بالبروتين ».
جميع الأحماض الأمينية مقسمة إلى:
قابلة للاستبدال (8) - Ala ، Gli ، Ser ، Pro ، Glu ، Gln ، Asp ، Asn ؛
· قابل للاستبدال جزئيًا (2) - Arg ، Gis (تم تصنيعه ببطء) ؛
قابل للاستبدال المشروط (2) - رابطة الدول المستقلة ، صور (يمكن تصنيعها بشرطإيصالات لا يمكن الاستغناء عنها - Met → Cis ، Fen → Tyr) ؛
لا يمكن الاستغناء عنه (8) - Val ، Ile ، Lei ، Liz ، Met ، Tre ، مجفف الشعر ، TPF.
في هذا الصدد ، يتم تخصيص البروتينات:
ü كامل - يحتوي على جميع الأحماض الأمينية الأساسية
ü معيب - لا يحتوي على Met و TPF.
هضم البروتينات
الخصائص:
1) يتم هضم البروتينات في المعدة والأمعاء الدقيقة
2) الإنزيمات - الببتيدات (تشق روابط الببتيد):
أ) exopeptidase - على طول الحواف من أطراف C-N
ب) endopeptidase - داخل البروتين
3) يتم إنتاج أنزيمات المعدة والبنكرياس بشكل خامل - الانزيمات(كما يفعلون بهضم أنسجتهم)
4) يتم تنشيط الإنزيمات عن طريق التحلل البروتيني الجزئي (انقسام جزء من PPC)
5) بعض الأحماض الأمينية تتعرض للتعفن في الأمعاء الغليظة
 |
1. لا يتم هضمها في تجويف الفم.
2. في المعدة تتأثر البروتينات بيبسين(إندوبيبتيداز). يشق الروابط التي شكلتها المجموعات الأمينية من الأحماض الأمينية العطرية (Tyr ، Phen ، TPF).
يتم إنتاج البيبسين بواسطة الخلايا الرئيسية كمادة خاملة الببسينوجين.
تنتج الخلايا الجدارية حمض الهيدروكلوريك.
وظائف حمض الهيدروكلوريك:
ü تخلق درجة حموضة مثالية للببسين (1.5 - 2.0)
ü ينشط الببسينوجين
ü يفسد البروتينات (يسهل عمل الإنزيم)
ü مفعول مبيد للجراثيم
تفعيل البيبسينوجين
يتم تحويل البيبسينوجين تحت تأثير حمض الهيدروكلوريك إلى بيبسين نشط عن طريق انقسام 42 من الأحماض الأمينية ببطء. ثم ينشط البيبسين النشط الببسينوجين بسرعة ( تحفيزيًا).
وهكذا ، في المعدة ، يتم تقسيم البروتينات إلى ببتيدات قصيرة تدخل الأمعاء.
3. في الأمعاء ، تعمل إنزيمات البنكرياس على الببتيدات.
تنشيط التربسينوجين ، كيموتربسينوجين ، برويلاستاز ، برو كاربوكسي ببتيداز
في الأمعاء ، تحت تأثير إنتيروبيبتيداز ، يتم تنشيطه التربسينوجين... ثم يتم تفعيلها منه التربسينينشط جميع الإنزيمات الأخرى عن طريق التحلل البروتيني الجزئي (كيموتربسينوجين → كيموتربسين، proelastase → الإيلاستاز، procarboxypeptidase → كربوكسي ببتيداز).
التربسينيشق الروابط التي شكلتها مجموعات الكربوكسيل Lys أو Arg.
كيموتربسين- بين مجموعات الكربوكسيل من الأحماض الأمينية العطرية.
الإيلاستاس- الروابط المكونة من مجموعات الكربوكسيل Ala أو Gly.
كربوكسي ببتيدازيشق روابط الكربوكسيل من الطرف C.
وهكذا ، قصير ثنائي ، ثلاثي الببتيدات تتشكل في الأمعاء.
4. تحت تأثير الإنزيمات المعوية ، يتم تكسيرها لتحرير الأحماض الأمينية.
الانزيمات - ثنائي ، ثلاثي ، أمينوبيبتيداز... هم ليسوا أنواع محددة.
يتم امتصاص الأحماض الأمينية الحرة المتكونة عن طريق النقل النشط الثانوي مع Na + (مقابل تدرج التركيز).
5. تتعفن بعض الأحماض الأمينية.
تعفن - العملية الأنزيمية لتحلل الأحماض الأمينية إلى منتجات منخفضة السمية مع إطلاق غازات (NH 3 ، CH 4 ، CO 2 ، مركابتان).
المعنى: للحفاظ على النشاط الحيوي للميكروبات المعوية (أثناء تعفن Tyr تشكل منتجات سامة الفينول والكريسول ، TPF - الإندول والسكاتول). تدخل المنتجات السامة إلى الكبد وتصبح غير ضارة.
هدم الأحماض الأمينية
الطريق الرئيسي الشذوذ - عملية الانقسام الأنزيمي للمجموعة الأمينية على شكل أمونيا وتكوين حمض الكيتو الخالي من النيتروجين.
نزع الأمين التأكسدي
غير مؤكسد (Ser ، Tre)
داخل الجزيئات (له)
متحلل بالماء
نزع الأمين التأكسدي (أساسي)
أ) مباشر - فقط لـ Glu، tk. بالنسبة لجميع الآخرين ، فإن الإنزيمات غير نشطة.
تتم على مرحلتين:
1) الأنزيمية
2) عفوية
نتيجة لذلك ، يتم تكوين الأمونيا و α-ketoglutarate.
وظائف النقل:
ü لأن يكون التفاعل قابلاً للانعكاس ، ويعمل على تخليق الأحماض الأمينية غير الأساسية ؛
ü المرحلة الأولية من الهدم (التحويل ليس هدمًا ، لأن كمية الأحماض الأمينية لا تتغير) ؛
ü لإعادة توزيع النيتروجين في الجسم.
ü يشارك في آلية مكوك مالات-أسبارتات لنقل الهيدروجين في تحلل السكر (تفاعل 6).
لتحديد نشاط ALT و ASTفي عيادة تشخيص أمراض القلب والكبد يتم قياس معامل دي ريتيس:
عند 0.6 - التهاب الكبد ،
1 - تليف الكبد
10- احتشاء عضلة القلب.
نزع الكربوكسيلالأحماض الأمينية - عملية إنزيمية لانقسام مجموعة الكربوكسيل على شكل ثاني أكسيد الكربون من الأحماض الأمينية.
نتيجة لذلك ، تتشكل المواد النشطة بيولوجيًا - الأمينات حيوية المنشأ.
الإنزيمات منزوعة الكربوكسيل.
أنزيم - فوسفات بيريدوكسال ← فيت. ال 6.
بعد القيام بعمل ما ، تصبح الأمينات الحيوية المنشأ غير ضارة بطريقتين:
1) المثيلة (إضافة الميثان ؛ الجهة المانحة - SAM) ؛
2) الأكسدة مع انقسام المجموعة الأمينية على شكل NH 3 (إنزيم MAO - أوكسيديز أحادي الأمين).
يحدث التخليق الحيوي للأحماض الدهنية بشكل أكثر نشاطًا في العصارة الخلوية لخلايا الكبد والأمعاء والأنسجة الدهنية في الحالة استراحةأو بعد الوجبة.
تقليديا ، يمكن التمييز بين 4 مراحل من التخليق الحيوي:
1. تكوين الأسيتيل- SCoA من الجلوكوز أو السكريات الأحادية الأخرى أو الأحماض الأمينية الكيتونية.
2. نقل الأسيتيل- SCoA من الميتوكوندريا إلى العصارة الخلوية:
- يمكن دمجه مع كارنيتين، على غرار الطريقة التي يتم بها نقل الأحماض الدهنية العالية إلى الميتوكوندريا ، ولكن هنا يذهب النقل في اتجاه مختلف ،
- تتكون عادة من حمض الستريكتشكلت في أول تفاعل لـ CTX.
يتم شق السيترات القادمة من الميتوكوندريا في العصارة الخلوية سترات لياز ATPلأوكسالو أسيتات وأسيتيل- SCoA.
تكوين الأسيتيل- SCoA من حامض الستريك
يتم تقليل أوكسال أسيتات إلى مالات ، وهذا الأخير إما ينتقل إلى الميتوكوندريا (مكوك مالات-أسبارتات) ، أو ينزع الكربوكسيل إلى بيروفات باستخدام إنزيم ماليك (إنزيم "التفاح").
3. تشكيل malonyl-SCoA من acetyl-SCoA.
يتم تحفيز الكربوكسيل لأسيتيل SCoA أسيتيل SCoA كربوكسيلاز، مركب متعدد الإنزيمات من ثلاثة إنزيمات.
تشكيل malonyl-SCoA من acetyl-SCoA
4. تخليق حمض البالمتيك.
منفذ متعدد الإنزيممركب " سينسيز الأحماض الدهنية"(مرادف بالميتات سينسيز) والذي يتضمن 6 إنزيمات وبروتين نقل الأسيل (APB).
بروتين ناقل الأسيليحتوي على مشتق من حمض البانتوثنيك - 6-فوسفوبانتيثين(FP) وجود مجموعة HS ، مثل HS-CoA. من انزيمات المركب 3-كيتواسيل سينثيز، لديه أيضًا مجموعة HS في السيستين. يحدد تفاعل هذه المجموعات بداية واستمرار التخليق الحيوي للأحماض الدهنية ، أي حمض البالمتيك. مطلوب NADPH لتفاعلات التوليف.
المجموعات النشطة من سينسيز الأحماض الدهنية
في أول تفاعلين ، يتم ربط malonyl-SCoA بالتسلسل بالفوسفوبانتيثين لبروتين نقل الأسيل و acetyl-SCoA إلى السيستين لـ 3-ketoacyl synthase.
3-كيتواسيل سينثيزيحفز التفاعل الثالث - نقل مجموعة الأسيتيل إلى C 2 malonyl مع التخلص من مجموعة الكربوكسيل.
علاوة على ذلك ، فإن مجموعة الكيتو في تفاعلات الاختزال ( اختزال 3 كيتواسيل) والجفاف (ديهيدراتاز) والترميم مرة أخرى (اختزال انويل) يتحول إلى ميثيلين بتكوين أسيل مشبع ، المرتبطة بالفوسفوبانتثين.
أسيل ترانسفيرازينقل الأسيل الناتج إلى السيستين 3-كيتواسيل سينثيز، malonyl-SCoA مرتبط بالفوسفوبانتيثين وتتكرر الدورة 7 مرات حتى يتم تكوين بقايا حمض البالمتيك. بعد ذلك ، يتم شق حمض البالمتيك بواسطة الإنزيم السادس للمركب ، ثيويستيراز.
تفاعلات تخليق الأحماض الدهنية
إطالة سلسلة الأحماض الدهنية
يدخل حمض البالمتيك المركب ، إذا لزم الأمر ، في الشبكة الإندوبلازمية. يظهر هنا مالونيل- S-CoAو NADFNتمتد السلسلة إلى C 18 أو C 20.
الأحماض الدهنية غير المشبعة (الأوليك ، اللينوليك ، اللينولينيك) يمكن أن تطيل أيضًا لتشكيل مشتقات حمض الإيكوسانويك (C 20). ولكن يتم إدخال الرابطة المزدوجة بواسطة الخلايا الحيوانية ما لا يزيد عن 9 ذرات كربونلذلك ، يتم تصنيع ω3- وبيتا -6-الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة فقط من السلائف المقابلة.
على سبيل المثال ، يمكن إنتاج حمض الأراكيدونيك في خلية فقط في وجود أحماض اللينولينيك أو اللينوليك. في هذه الحالة ، يتم تجفيف حمض اللينوليك (18: 2) إلى γ-linolenic (18: 3) ويمتد إلى حمض eicosotrienic (20: 3) ، ويتم تجفيف الأخير مرة أخرى إلى حمض الأراكيدونيك (20: 4). هذه هي الطريقة التي تتشكل بها الأحماض الدهنية من سلسلة ω6
لتشكيل الأحماض الدهنية من سلسلة ω3 ، على سبيل المثال ، timnodonic (20: 5) ، من الضروري وجود حمض α-linolenic (18: 3) ، وهو مجفف (18: 4) ، مطول (20: 4) ) ومرة أخرى مجففة (20: 5).
تحميل ...