Sinteza masnih kiselina odvija se u citoplazmi ćelije. U mitohondrijama se uglavnom događa produljenje postojećih lanaca masnih kiselina. Utvrđeno je da se palmitinska kiselina (16 atoma ugljenika) sintetiše u citoplazmi ćelija jetre, au mitohondrijima ovih ćelija iz palmitinske kiseline koja je već sintetizovana u citoplazmi ćelije ili iz masnih kiselina egzogenog porekla, tj. dolazeći iz crijeva, stvaraju se masne kiseline koje sadrže 18, 20 i 22 atoma ugljika. Prva reakcija biosinteze masnih kiselina je karboksilacija acetil-CoA, za koju su potrebni bikarbonat, ATP i joni mangana. Ovu reakciju katalizira enzim acetil-CoA karboksilaza. Enzim sadrži biotin kao protetičku grupu. Reakcija se odvija u dvije faze: I - karboksilacija biotina uz učešće ATP-a i II - prijenos karboksilne grupe na acetil-CoA, što rezultira stvaranjem malonil-CoA. Malonil-CoA je prvi specifični proizvod biosinteze masnih kiselina. U prisustvu odgovarajućeg enzimskog sistema, malonil-CoA se brzo pretvara u masne kiseline. Redoslijed reakcija koje se javljaju tijekom sinteze masnih kiselina:
Zatim se ciklus reakcija ponavlja. U poređenju sa β-oksidacijom, biosinteza masnih kiselina ima niz karakterističnih karakteristika: sinteza masnih kiselina se uglavnom odvija u citosolu ćelije, a oksidacija se vrši u mitohondrijima; učešće u procesu biosinteze masnih kiselina malonil-CoA, koja nastaje vezivanjem CO2 (u prisustvu biotin-enzima i ATP-a) sa acetil-CoA; u svim fazama sinteze masnih kiselina učestvuje protein koji nosi acil (HS-ACP); tokom biosinteze nastaje D (–) izomer 3-hidroksi kiseline, a ne L (+) izomer, kao što je slučaj kod β-oksidacije masnih kiselina; neophodan za sintezu masnih kiselina koenzim NADPH.
50. Holesterol-holesterol - organsko jedinjenje, prirodni masni (lipofilni) alkohol koji se nalazi u ćelijskim membranama svih životinjskih organizama, sa izuzetkom beznuklearnih (prokariota). Nerastvorljiv u vodi, rastvorljiv u mastima i organskim rastvaračima. biološka uloga. Kolesterol u sastavu stanične plazma membrane igra ulogu dvoslojnog modifikatora, dajući mu određenu krutost povećanjem gustoće "pakiranja" fosfolipidnih molekula. Dakle, holesterol je stabilizator fluidnosti plazma membrane. Kolesterol otvara lanac biosinteze steroidnih polnih hormona i kortikosteroida, služi kao osnova za stvaranje žučnih kiselina i vitamina grupe D, sudjeluje u regulaciji propusnosti stanica i štiti crvena krvna zrnca od djelovanja hemolitičkih otrova. Razmjena holesterola. Slobodni holesterol se oksidira u jetri i organima koji sintetiziraju steroidne hormone (nadbubrežne žlijezde, testisi, jajnici, posteljica). Ovo je jedini proces ireverzibilnog uklanjanja holesterola iz membrana i lipoproteinskih kompleksa. Svaki dan se 2-4% holesterola potroši za sintezu steroidnih hormona. U hepatocitima se 60-80% kolesterola oksidira u žučne kiseline, koje se u sastavu žuči izlučuju u lumen tankog crijeva i učestvuju u varenju (emulzifikaciji masti). Zajedno sa žučnim kiselinama u tanko crijevo se oslobađa mala količina slobodnog kolesterola, koji se dijelom uklanja izmetom, a ostatak se rastvara i zajedno sa žučnim kiselinama i fosfolipidima apsorbira zidovi tankog crijeva. Žučne kiseline omogućavaju razgradnju masti na sastavne dijelove (emulgiranje masti). Nakon obavljanja ove funkcije, 70-80% preostalih žučnih kiselina se apsorbira u završnom dijelu tankog crijeva (ileum) i kroz sistem portalne vene ulazi u jetru. Ovdje je vrijedno napomenuti da žučne kiseline imaju još jednu funkciju: one su najvažniji stimulans za održavanje normalnog funkcioniranja (motiliteta) crijeva. Nepotpuno formirani (u nastajanju) lipoproteini visoke gustoće počinju da se sintetiziraju u jetri. Konačno, HDL se formira u krvi od posebnih proteina (apoproteina) hilomikrona, VLDL i holesterola koji dolaze iz tkiva, uključujući i arterijski zid. Jednostavnije, ciklus holesterola se može objasniti na sledeći način: lipoproteinski holesterol prenosi mast iz jetre u različite delove vašeg tela, koristeći krvne sudove kao transportni sistem. Nakon isporuke masti, holesterol se vraća u jetru i ponovo ponavlja svoj rad. primarne žučne kiseline. (holne i kenodeoksiholne) se sintetiziraju u hepatocitima jetre iz kolesterola. Sekundarna: deoksiholna kiselina (prvobitno sintetizovana u debelom crevu). Žučne kiseline nastaju u mitohondrijima hepatocita i izvan njih iz holesterola uz učešće ATP-a. Hidroksilacija tokom formiranja kiselina vrši se u endoplazmatskom retikulumu hepatocita. Primarna sinteza žučnih kiselina je inhibirana (usporena) žučnim kiselinama prisutnim u krvi. Međutim, ako je apsorpcija žučnih kiselina u krv nedovoljna, na primjer, zbog teškog oštećenja crijeva, tada jetra, sposobna proizvesti ne više od 5 g žučnih kiselina dnevno, neće moći nadoknaditi količinu žučne kiseline potrebne organizmu. Žučne kiseline su glavni sudionici enterohepatične cirkulacije kod ljudi. Sekundarne žučne kiseline (deoksiholna, litoholna, ursodeoksiholna, aloholna i druge) nastaju iz primarnih žučnih kiselina u debelom crevu pod uticajem crevne mikroflore. Njihov broj je mali. Deoksiholna kiselina se apsorbuje u krv i izlučuje je u žuči. Litoholna kiselina se apsorbira mnogo lošije od deoksiholne kiseline.
-
U poređenju sa β-oksidacijom biosinteza masno kiseline ima niz karakterističnih osobina: sinteza masno kiseline se uglavnom odvija u citosolu ćelije, a oksidacija... -
Biosinteza trigliceridi (triacilgliceroli). Biosinteza masno kiseline Masti se mogu sintetizirati i iz proizvoda razgradnje masti i iz ugljikohidrata. -
BIOSINTEZA TRIGLICERIDI. Sinteza triglicerida dolazi iz glicerola i masno kiseline(uglavnom stearinska, pa. -
Biosinteza masno kiseline. Sinteza masno kiseline -
Biosinteza masno kiseline. Sinteza masno kiseline odvija se u citoplazmi ćelije. U mitohondrijama se uglavnom javlja udli.
Građevinski blok za sintezu masnih kiselina u citosolu ćelije je acetil-CoA, koji nastaje na dva načina: bilo kao rezultat oksidativne dekarboksilacije piruvata. (vidi sliku 11, faza III), ili kao rezultat b-oksidacije masnih kiselina (vidi sliku 8).
Slika 11 - Šema konverzije ugljikohidrata u lipide
Podsjetimo da se transformacija piruvata koji nastaje tijekom glikolize u acetil-CoA i njegovo stvaranje tokom b-oksidacije masnih kiselina dešavaju u mitohondrijima. Sinteza masnih kiselina odvija se u citoplazmi. Unutrašnja membrana mitohondrija je nepropusna za acetil-CoA. Njegov ulazak u citoplazmu vrši se putem olakšane difuzije u obliku citrata ili acetilkarnitina, koji se u citoplazmi pretvaraju u acetil-CoA, oksaloacetat ili karnitin. Međutim, glavni put za prijenos acetil-coA iz mitohondrija u citosol je citrat (vidi sliku 12).
U početku, intramitohondrijski acetil-CoA stupa u interakciju s oksaloacetatom, što rezultira stvaranjem citrata. Reakciju katalizira enzim citrat sintaza. Dobijeni citrat se transportuje preko mitohondrijalne membrane u citosol pomoću posebnog transportnog sistema trikarboksilata.
U citosolu, citrat reaguje sa HS-CoA i ATP, ponovo se razlaže na acetil-CoA i oksaloacetat. Ovu reakciju katalizira ATP-citrat liaza. Već u citosolu, oksaloacetat se, uz učešće citosolnog sistema za transport dikarboksilata, vraća u mitohondrijalni matriks, gde se oksiduje u oksaloacetat, čime se završava takozvani šatl ciklus:
Slika 12 - Šema prijenosa acetil-CoA iz mitohondrija u citosol
Biosinteza zasićenih masnih kiselina odvija se u smjeru suprotnom od njihove b-oksidacije, rast ugljikovodičnih lanaca masnih kiselina odvija se uslijed uzastopnog dodavanja fragmenta s dva ugljika (C 2) - acetil-CoA na njihove krajeve (vidi sliku 11, faza IV.).
Prva reakcija biosinteze masnih kiselina je karboksilacija acetil-CoA, za koju su potrebni CO2, ATP, Mn joni. Ovu reakciju katalizira enzim acetil-CoA - karboksilaza. Enzim sadrži biotin (vitamin H) kao prostetičku grupu. Reakcija se odvija u dvije faze: 1 - karboksilacija biotina uz sudjelovanje ATP-a i II - prijenos karboksilne grupe na acetil-CoA, što rezultira stvaranjem malonil-CoA:
Malonil-CoA je prvi specifični proizvod biosinteze masnih kiselina. U prisustvu odgovarajućeg enzimskog sistema, malonil-CoA se brzo pretvara u masne kiseline.
Treba napomenuti da je brzina biosinteze masnih kiselina određena sadržajem šećera u ćeliji. Povećanje koncentracije glukoze u masnom tkivu ljudi i životinja i povećanje brzine glikolize stimuliraju sintezu masnih kiselina. To ukazuje na to da su metabolizam masti i ugljikohidrata usko povezani jedan s drugim. Važnu ulogu ovdje igra reakcija karboksilacije acetil-CoA sa njegovom transformacijom u malonil-CoA, katalizirana acetil-CoA karboksilazom. Aktivnost potonjeg ovisi o dva faktora: prisutnosti masnih kiselina visoke molekularne težine i citrata u citoplazmi.
Akumulacija masnih kiselina ima inhibitorni efekat na njihovu biosintezu; inhibiraju aktivnost karboksilaze.
Posebnu ulogu ima citrat, koji je aktivator acetil-CoA karboksilaze. Citrat istovremeno igra ulogu veze između metabolizma ugljikohidrata i masti. U citoplazmi, citrat ima dvostruki učinak u stimulaciji sinteze masnih kiselina: prvo, kao aktivator acetil-CoA karboksilaze i, drugo, kao izvor acetilnih grupa.
Vrlo važna karakteristika sinteze masnih kiselina je da su svi intermedijari sinteze kovalentno vezani za protein nosač acil (HS-ACP).
HS-ACP je protein niske molekularne težine koji je termostabilan, sadrži aktivnu HS-grupu i ima pantotensku kiselinu (vitamin B3) u svojoj prostetičkoj grupi. Funkcija HS-ACP slična je funkciji enzima A (HS-CoA) u b-oksidaciji masnih kiselina.
Tokom izgradnje lanca masnih kiselina, intermedijeri formiraju estarske veze sa ABP (vidi sliku 14):
Ciklus elongacije lanca masnih kiselina uključuje četiri reakcije: 1) kondenzaciju acetil-APB (C 2) sa malonil-APB (C 3); 2) oporavak; 3) dehidracija i 4) drugi oporavak masnih kiselina. Na sl. 13 prikazuje shemu za sintezu masnih kiselina. Jedan ciklus produžetka lanca masnih kiselina uključuje četiri uzastopne reakcije.
Slika 13 - Šema za sintezu masnih kiselina
U prvoj reakciji (1) - reakciji kondenzacije - acetilne i malonilne grupe međusobno djeluju i formiraju acetoacetil-ABP uz istovremeno oslobađanje CO 2 (C 1). Ovu reakciju katalizira kondenzacijski enzim b-ketoacil-ABP sintetaza. CO 2 odvojen od malonil-APB je isti CO 2 koji je učestvovao u reakciji karboksilacije acetil-APB. Tako, kao rezultat reakcije kondenzacije, dolazi do formiranja jedinjenja sa četiri ugljika (C 4) iz dve (C 2) i trougljične (C 3) komponente.
U drugoj reakciji (2), reakciji redukcije koju katalizira b-ketoacil-ACP reduktaza, acetoacetil-ACP se pretvara u b-hidroksibutiril-ACB. Redukciono sredstvo je NADPH + H + .
U trećoj reakciji (3) ciklusa dehidracije, molekul vode se odvaja od b-hidroksibutiril-APB da bi se formirao krotonil-APB. Reakciju katalizira b-hidroksiacil-ACP dehidrataza.
Četvrta (konačna) reakcija (4) ciklusa je redukcija krotonil-APB u butiril-APB. Reakcija se odvija pod dejstvom enoil-ACP reduktaze. Ulogu redukcionog agensa ovdje obavlja drugi molekul NADPH + H + .
Zatim se ciklus reakcija ponavlja. Recimo da se sintetiše palmitinska kiselina (C 16). U ovom slučaju, formiranje butiril-ACB se završava tek u prvom od 7 ciklusa, u svakom od kojih je početak dodavanje molekule molonil-ACB (C 3) - reakcija (5) na karboksilni kraj rastući lanac masnih kiselina. U ovom slučaju, karboksilna grupa se odcjepljuje u obliku CO 2 (C 1). Ovaj proces se može predstaviti na sljedeći način:
C 3 + C 2 ® C 4 + C 1 - 1 ciklus
C 4 + C 3 ® C 6 + C 1 - 2 ciklus
C 6 + C 3 ® C 8 + C 1 -3 ciklus
C 8 + C 3 ® C 10 + C 1 - 4 ciklus
C 10 + C 3 ® C 12 + C 1 - 5 ciklus
C 12 + C 3 ® C 14 + C 1 - 6 ciklus
C 14 + C 3 ® C 16 + C 1 - 7 ciklus
Mogu se sintetizirati ne samo više zasićene masne kiseline, već i one nezasićene. Mononezasićene masne kiseline nastaju od zasićenih kao rezultat oksidacije (desaturacije) koju katalizira acil-CoA oksigenaza. Za razliku od biljnih tkiva, životinjska tkiva imaju vrlo ograničenu sposobnost pretvaranja zasićenih masnih kiselina u nezasićene. Utvrđeno je da se dvije najčešće mononezasićene masne kiseline, palmitooleinska i oleinska, sintetiziraju iz palmitinske i stearinske kiseline. U tijelu sisara, uključujući ljude, linolna (C 18:2) i linolenska (C 18:3) kiseline, na primjer, ne mogu se formirati iz stearinske kiseline (C 18:0). Ove kiseline su klasifikovane kao esencijalne masne kiseline. Esencijalne masne kiseline takođe uključuju arahidnu kiselinu (C 20:4).
Uz desaturaciju masnih kiselina (formiranje dvostrukih veza) dolazi i do njihovog produljenja (izduživanja). Štaviše, oba ova procesa mogu se kombinovati i ponavljati. Produženje lanca masnih kiselina nastaje uzastopnim dodavanjem fragmenata sa dva ugljika u odgovarajući acil-CoA uz učešće malonil-CoA i NADPH+H+.
Slika 14 prikazuje puteve transformacije palmitinske kiseline u reakcijama desaturacije i elongacije.
Slika 14 - Šema transformacije zasićenih masnih kiselina
u nezasićene
Sinteza bilo koje masne kiseline se završava cijepanjem HS-ACP od acil-ACB pod utjecajem enzima deacilaze. Na primjer:
Rezultirajući acil-CoA je aktivni oblik masne kiseline.
Formiranje acetil-CoA i njegov transport u citosol
Sinteza masnih kiselina se dešava tokom perioda apsorpcije. Aktivna glikoliza i naknadna oksidativna dekarboksilacija piruvata doprinose povećanju koncentracije acetil-CoA u mitohondrijskom matriksu. Pošto se sinteza masnih kiselina odvija u citosolu ćelija, acetil-CoA se mora transportovati kroz unutrašnju mitohondrijalnu membranu u citosol. Međutim, unutrašnja mitohondrijalna membrana je nepropusna za acetil-CoA; stoga se u mitohondrijskom matriksu acetil-CoA kondenzira sa oksaloacetatom i formira citrat uz učešće citrat sintaze:
Acetil-CoA + Oksaloacetat -> Citrat + HS-CoA.
Translokaza zatim transportuje citrat u citoplazmu (slika 8-35).
Do prijenosa citrata u citoplazmu dolazi samo s povećanjem količine citrata u mitohondrijima, kada su izocitrat dehidrogenaza i α-ketoglutarat dehidrogenaza inhibirane visokim koncentracijama NADH i ATP. Ova situacija nastaje u apsorpcionom periodu, kada ćelija jetre prima dovoljnu količinu izvora energije. U citoplazmi, citrat se cijepa enzimom citrat liazom:
Citrat + HSKOA + ATP → Acetil-CoA + ADP + Pi + oksaloacetat.
Acetil-CoA u citoplazmi služi kao početni supstrat za sintezu masnih kiselina, a oksaloacetat u citosolu prolazi kroz sljedeće transformacije (vidi dijagram ispod).
Piruvat se transportuje nazad u mitohondrijski matriks. Smanjen kao rezultat djelovanja maleinskog enzima, NADPH se koristi kao donor vodonika za naknadne reakcije u sintezi masnih kiselina. Drugi izvor NADPH su oksidativni koraci u pentozofosfatnom putu katabolizma glukoze.
Formiranje malonil-CoA iz acetil-CoA - regulatorne reakcije u biosintezi masnih kiselina.
Prva reakcija u sintezi masnih kiselina je konverzija acetil-CoA u malonil-CoA. Enzim koji katalizuje ovu reakciju (acetil-CoA karboksilaza) pripada klasi ligaza. Sadrži kovalentno vezan biotin (Slika 8-36). U prvoj fazi reakcije, CO2 se kovalentno vezuje za biotin zahvaljujući energiji ATP-a, u drugoj fazi se COO prenosi na acetil-CoA uz stvaranje malonil-CoA. Aktivnost enzima acetil-CoA karboksilaze određuje brzinu svih narednih reakcija u sintezi masnih kiselina.
Reakcije katalizirane sintazom masnih kiselina- enzimski kompleks koji katalizuje reakcije sinteze palmitinske kiseline, opisan je u nastavku.
Nakon formiranja malonil-CoA, nastavlja se sinteza masnih kiselina na multienzimskom kompleksu – sintazi masnih kiselina (palmitoil sintetaza). Ovaj enzim se sastoji od 2 identična protomera, od kojih svaki ima strukturu domena i, shodno tome, 7 centara sa različitim katalitičkim aktivnostima (sl. 8-37). Ovaj kompleks sukcesivno produžava radikal masne kiseline za 2 atoma ugljika, čiji je donor malonil-CoA. Krajnji proizvod ovog kompleksa je palmitinska kiselina, pa je nekadašnji naziv ovog enzima palmitoil sintetaza.
Prva reakcija je transfer acetil grupe acetil-CoA na tiol grupu cisteina putem centra acetiltransacilaze (sl. 8-38). Malonilni ostatak se zatim prenosi sa malonil-CoA na sulfhidrilnu grupu proteina koji nosi acil preko centra maloniltransacilaze. Nakon toga, kompleks je spreman za prvi ciklus sinteze.
Acetilna grupa se kondenzuje sa ostatkom malonila na mestu izdvojenog CO 2 . Reakciju katalizira centar ketoacil sintaze. Rezultirajući acetoacetil radikal
Šema
Rice. 8-35. Prijenos acetilnih ostataka iz mitohondrija u citosol. Aktivni enzimi: 1 - citrat sintaza; 2 - translokaza; 3 - citrat liaza; 4 - malat dehidrogenaza; 5 - malik-enzim.
Rice. 8-36. Uloga biotina u reakciji karboksilacije acetil-CoA.
Rice. 8-37. Struktura multienzimskog kompleksa je sinteza masnih kiselina. Kompleks je dimer dva identična polipeptidna lanca, od kojih svaki ima 7 aktivnih mjesta i protein koji nosi acil (ACP). SH grupe protomera pripadaju različitim radikalima. Jedna SH grupa pripada cisteinu, druga pripada ostatku fosfopanteteinske kiseline. Cisteinska SH grupa jednog monomera nalazi se pored 4-fosfopanteteinatne SH grupe drugog protomera. Tako su protomeri enzima raspoređeni od glave do repa. Iako svaki monomer sadrži sva katalitička mjesta, kompleks od 2 protomera je funkcionalno aktivan. Dakle, 2 masne kiseline se zapravo sintetiziraju istovremeno. Radi jednostavnosti, sheme obično prikazuju slijed reakcija u sintezi jedne molekule kiseline.
se sukcesivno reducira ketoacil reduktazom, zatim dehidrira i ponovo redukuje enoil reduktazom, aktivnim centrima kompleksa. Kao rezultat prvog ciklusa reakcija nastaje butiril radikal, povezan sa podjedinicom sintaze masnih kiselina.
Prije drugog ciklusa, butiril radikal se prenosi sa pozicije 2 na poziciju 1 (gdje se acetil nalazio na početku prvog ciklusa reakcija). Tada butirilni ostatak prolazi kroz iste transformacije i produžava se za 2 atoma ugljika, porijeklom iz malonil-CoA.
Slični ciklusi reakcija se ponavljaju sve dok se ne formira radikal palmitinske kiseline, koji se pod dejstvom tioesteraznog centra hidrolitički odvaja od enzimskog kompleksa, pretvarajući se u slobodnu palmitinsku kiselinu (palmitat, sl. 8-38, 8-39).
Ukupna jednadžba za sintezu palmitinske kiseline iz acetil-CoA i malonil-CoA je sljedeća:
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 + .
Glavni izvori vodonika za sintezu masnih kiselina
U svakom ciklusu biosinteze palmitinske kiseline odvijaju se 2 redukcijske reakcije,
Rice. 8-38. Sinteza palmitinske kiseline. Sintaza masnih kiselina: u prvom protomeru SH-grupa pripada cisteinu, u drugom fosfopanteteinu. Nakon završetka prvog ciklusa, butiril radikal se prenosi u SH grupu prvog protomera. Zatim se ponavlja isti slijed reakcija kao u prvom ciklusu. Palmitoyl-E je ostatak palmitinske kiseline povezan sa sintazom masnih kiselina. U sintetiziranoj masnoj kiselini, samo 2 distalna ugljika, označena *, potiču iz acetil-CoA, a ostatak iz malonil-CoA.
Rice. 8-39. Opća shema reakcija za sintezu palmitinske kiseline.
u kojoj koenzim NADPH služi kao donor vodonika. Oporavak NADP+ javlja se u reakcijama:
dehidrogenacija u oksidativnim fazama pentozofosfatnog puta katabolizma glukoze;
dehidrogenacija malata jabučnim enzimom;
dehidrogenacija izocitrata citosolnom NADP-zavisnom dehidrogenazom.
2. Regulacija sinteze masnih kiselina
Regulatorni enzim za sintezu masnih kiselina je acetil-CoA karboksilaza. Ovaj enzim se reguliše na nekoliko načina.
Asocijacija/disocijacija kompleksa enzimskih podjedinica. U svom neaktivnom obliku, acetil-CoA karboksilaza je zaseban kompleks, od kojih se svaka sastoji od 4 podjedinice. Aktivator enzima - citrat; stimulira povezivanje kompleksa, zbog čega se povećava aktivnost enzima. Inhibitor - palmitoil-CoA; izaziva disocijaciju kompleksa i smanjenje aktivnosti enzima (sl. 8-40).
Fosforilacija/defosforilacija acetil-CoA karboksilaze. U postapsorptivnom stanju ili tokom fizičkog rada, glukagon ili adrenalin preko sistema adenilat ciklaze aktiviraju protein kinazu A i stimulišu fosforilaciju podjedinica acetil-CoA karboksilaze. Fosforilirani enzim je neaktivan i sinteza masnih kiselina se zaustavlja. Tokom perioda apsorpcije, insulin aktivira fosfatazu, a acetil-CoA karboksilaza postaje defosforilirana (slika 8-41). Zatim, pod dejstvom citrata, dolazi do polimerizacije protomera enzima i on postaje aktivan. Osim što aktivira enzim, citrat ima još jednu funkciju u sintezi masnih kiselina. Tokom perioda apsorpcije, citrat se akumulira u mitohondrijima ćelija jetre, u kojima se acetilni ostatak transportuje u citosol.
Indukcija sinteze enzima. Dugotrajna konzumacija hrane bogate ugljikohidratima, a siromašne mastima dovodi do povećanja lučenja inzulina, što stimulira indukciju sinteze enzima: acetil-CoA karboksilaze, sintaze masnih kiselina, citrat lijaze,
Rice. 8-40. Asocijacija/disocijacija kompleksa acetil-CoA karboksilaze.
Rice. 8-41. Regulacija acetil-CoA karboksilaze.
Rice. 8-42. Produženje palmitinske kiseline u ER. Radikal palmitinske kiseline je produžen za 2 atoma ugljika, čiji je donor malonil-CoA.
izocitrat dehidrogenaza. Stoga prekomjerna konzumacija ugljikohidrata dovodi do ubrzanja pretvaranja proizvoda katabolizma glukoze u masti. Gladovanje ili hrana bogata mastima dovodi do smanjenja sinteze enzima i, shodno tome, masti.
3. Sinteza masnih kiselina iz palmitinske kiseline
Produženje masnih kiselina. U ER se palmitinska kiselina produžava uz učešće malonil-CoA. Redoslijed reakcija sličan je onom koji se događa tijekom sinteze palmitinske kiseline, međutim, u ovom slučaju, masne kiseline nisu povezane sa sintazom masnih kiselina, već sa CoA. Enzimi uključeni u elongaciju mogu koristiti kao supstrate ne samo palmitinsku, već i druge masne kiseline (sl. 8-42), stoga se u tijelu mogu sintetizirati ne samo stearinska kiselina, već i masne kiseline s velikim brojem atoma ugljika.
Glavni proizvod elongacije u jetri je stearinska kiselina (C 18:0), međutim, u moždanom tkivu se stvara velika količina masnih kiselina sa dužim lancem - od C 20 do C 24 koje su neophodne za stvaranje sfingolipidi i glikolipidi.
U nervnom tkivu dolazi i do sinteze drugih masnih kiselina, α-hidroksi kiselina. Oksidaze mješovite funkcije hidroksiliraju C22 i C24 kiseline u lignocerinsku i cerebronsku kiselinu koja se nalazi samo u lipidima mozga.
Stvaranje dvostrukih veza u radikalima masnih kiselina. Ugradnja dvostrukih veza u radikale masnih kiselina naziva se desaturacija. Glavne masne kiseline nastale u ljudskom tijelu kao rezultat desaturacije (sl. 8-43) su palmitoo-leinska (C16:1Δ9) i oleinska (C18:1Δ9).
Stvaranje dvostrukih veza u radikalima masnih kiselina događa se u ER u reakcijama koje uključuju molekularni kisik, NADH i citokrom b 5 . Enzimi desaturaze masnih kiselina prisutni u ljudskom tijelu ne mogu formirati dvostruke veze u radikalima masnih kiselina distalno od devetog atoma ugljika, tj. između devetog i
Rice. 8-43. Stvaranje nezasićenih masnih kiselina.
metil atoma ugljika. Stoga se masne kiseline familije ω-3 i ω-6 ne sintetiziraju u tijelu, neophodne su i moraju se unositi hranom, jer obavljaju važne regulatorne funkcije.
Za stvaranje dvostruke veze u radikalu masne kiseline potreban je molekularni kiseonik, NADH, citokrom b 5 i citokrom b 5 reduktaza zavisna od FAD. Atomi vodonika odvojeni od zasićene kiseline oslobađaju se kao voda. Jedan molekularni atom kiseonika je uključen u molekul vode, a drugi se takođe redukuje u vodu uz učešće NADH elektrona, koji se prenose preko FADH 2 i citokroma b 5 .
Eikozanoidi su biološki aktivne tvari koje sintetizira većina stanica iz polienskih masnih kiselina koje sadrže 20 atoma ugljika (riječ "eikosa" na grčkom znači 20).
Sinteza palmitinske kiseline (C16) iz acetil-CoA.
1) Javlja se u citoplazmi ćelija jetre i masnom tkivu.
2) Značaj: za sintezu masti i fosfolipida.
3) Curi nakon jela (tokom perioda apsorpcije).
4) Nastaje iz acetil-CoA dobijenog iz glukoze (glikoliza → ODPVP → acetil-CoA).
5) U procesu se uzastopno ponavljaju 4 reakcije:
kondenzacija → redukcija → dehidracija → redukcija.
Na kraju svakog LCD ciklusa produžava za 2 atoma ugljika.
Donator 2C je malonil-CoA.
6) NADPH + H + učestvuje u dve redukcione reakcije (50% dolazi iz PFP, 50% iz MALIK enzima).
7) Samo prva reakcija se odvija direktno u citoplazmi (regulatorna).
Preostala 4 ciklična - na posebnom kompleksu palmitat sintaze (sinteza samo palmitinske kiseline)
8) Regulatorni enzim funkcioniše u citoplazmi - acetil-CoA-karboksilaza (ATP, vitamin H, biotin, klasa IV).
Struktura kompleksa palmitat sintaze
Palmitat sintaza je enzim koji se sastoji od 2 podjedinice.
Svaki se sastoji od jednog PPC-a, koji ima 7 aktivnih centara.
Svako aktivno mjesto katalizira vlastitu reakciju.
Svaki PPC sadrži protein koji nosi acil (ACP) na kojem se odvija sinteza (sadrži fosfopantetonat).
Svaka podjedinica ima HS grupu. U jednom, HS grupa pripada cisteinu, u drugom fosfopantotenskoj kiselini.
Mehanizam
1) Acetil-Koa, dobijen iz ugljenih hidrata, ne može ući u citoplazmu, gde se sintetišu masne kiseline. Izlazi kroz prvu reakciju CTC-a - stvaranje citrata.
2) U citoplazmi se citrat razlaže na acetil-koa i oksaloacetat.
3) Oksaloacetat → malat (CTC reakcija u suprotnom smjeru).
4) Malat → piruvat, koji se koristi u OHDP.
5) Acetil-CoA → sinteza FA.
6) Acetil-CoA se pretvara u malonil-CoA pomoću acetil-CoA karboksilaze.
Aktivacija enzima acetil-CoA karboksilaze:
a) pojačavanjem sinteze podjedinica pod dejstvom insulina - tri tetramera se sintetišu odvojeno
b) pod dejstvom citrata spajaju se tri tetramera i enzim se aktivira
c) tokom posta glukagon inhibira enzim (fosforilacijom), ne dolazi do sinteze masti
7) jedan acetil CoA iz citoplazme prelazi u HS grupu (iz cisteina) palmitat sintaze; jedan malonil-CoA po HS grupi druge podjedinice. Dalje se javlja palmitat sintaza:
8) njihova kondenzacija (acetil CoA i malonil-CoA)
9) oporavak (donator - NADPH + H + iz PFP)
10) dehidracija
11) oporavak (donor - NADPH + H + iz MALIK-enzima).
Kao rezultat, acil radikal se povećava za 2 atoma ugljika.
 |
Mobilizacija masti
Tokom gladovanja ili dužeg fizičkog napora oslobađa se glukagon ili adrenalin. Oni aktiviraju TAG lipazu u masnom tkivu, koje se nalazi u adipocitima i tzv tkivna lipaza(osetljivi na hormone). Razgrađuje masti u masnom tkivu na glicerol i masne kiseline. Glicerol ide u jetru radi glukoneogeneze. FA ulaze u krvotok, vezuju se za albumin i ulaze u organe i tkiva, koriste se kao izvor energije (svi organi, pored mozga, koji koristi glukozu i ketonska tijela tokom posta ili dužeg vježbanja).
Za srčani mišić, masne kiseline su glavni izvor energije.
β-oksidacija
β-oksidacija- proces cijepanja LC u cilju izdvajanja energije.
1) Specifičan put katabolizma FA do acetil-CoA.
2) Javlja se u mitohondrijima.
3) Uključuje 4 reakcije koje se ponavljaju (tj. uslovno ciklične):
oksidacija → hidratacija → oksidacija → cijepanje.
4) Na kraju svakog ciklusa, FA se skraćuje za 2 atoma ugljika u obliku acetil-CoA (ulazeći u TCA ciklus).
5) 1 i 3 reakcije - reakcije oksidacije povezane sa CPE.
6) Učestvujte vit. B 2 - koenzim FAD, vit. PP, NAD; pantotenska kiselina, HS-KoA.
Mehanizam prijenosa FA iz citoplazme u mitohondrije.
1. FA se mora aktivirati prije ulaska u mitohondrije.
Samo aktivirana FA = acil-CoA može se transportovati kroz dvostruku lipidnu membranu.
Nosač je L-karnitin.
Regulatorni enzim β-oksidacije je karnitin aciltransferaza-I (KAT-I).
2. CAT-I transportuje masne kiseline u intermembranski prostor.
3. Pod dejstvom CAT-I, acil-CoA se prenosi na nosač L-karnitina.
Nastaje acilkarnitin.
4. Uz pomoć translokaze ugrađene u unutrašnju membranu, acilkarnitin se kreće u mitohondrije.
5. U matriksu, pod dejstvom CAT-II, FA se odvaja od karnitina i ulazi u β-oksidaciju.
Karnitin se vraća nazad u intermembranski prostor.
β-oksidacijske reakcije
1. Oksidacija: FA se oksidira uz učešće FAD (enzim acil-CoA-DG) → enoil.
FAD ulazi u CPE (p/o=2)
2. Hidratacija: enoil → β-hidroksiacil-CoA (enzim enoil hidrataze)
3. Oksidacija: β-hidroksiacil-CoA → β-ketoacil-CoA (uz učešće NAD, koji ulazi u CPE i ima p/o=3).
4. Cepanje: β-ketoacil-CoA → acetil-CoA (enzim tiolaze, uz učešće HS-KoA).
Acetil-CoA → TCA → 12 ATP.
Acyl-CoA (C-2) → sljedeći ciklus β-oksidacije.
Proračun energije tokom β-oksidacije
Na primjeru meristinske kiseline (14C).
Izračunavamo koliko acetil-CoA razlaže masne kiseline
½ n \u003d 7 → TCA (12ATP) → 84 ATP.
Izbrojite koliko je ciklusa potrebno da se raspadnu
(1/2 n)-1=6 5 (2 ATP za 1 reakciju i 3 ATP za 3 reakcije) = 30 ATP
Oduzmite 1 ATP potrošen na aktivaciju masnih kiselina u citoplazmi.
Ukupno - 113 ATP.
Sinteza ketonskih tijela
Gotovo sav acetil-CoA ulazi u TCA. Mali dio se koristi za sintezu ketonskih tijela = acetonskih tijela.
Ketonska tijela- acetoacetat, β-hidroksibutirat, aceton (u patologiji).
Normalna koncentracija je 0,03-0,05 mmol / l.
Sintetiziraju se samo u jetri iz acetil-CoA dobijenog β-oksidacijom.
Koristi se kao izvor energije svim organima osim jetre (nema enzima).
Kod dugotrajnog gladovanja ili dijabetes melitusa, koncentracija ketonskih tijela može se povećati deset puta, jer. u ovim uslovima, LC su glavni izvor energije. U ovim uslovima dolazi do intenzivne β-oksidacije i sav acetil-CoA nema vremena da se iskoristi u TCA, jer:
nedostatak oksaloacetata (koristi se u glukoneogenezi)
· Kao rezultat β-oksidacije nastaje mnogo NADH + H + (u 3 reakcije), koji inhibira izocitrat-DH.
Stoga acetil-CoA ide u sintezu ketonskih tijela.
Jer ketonska tijela su kiseline, uzrokuju promjenu kiselinsko-bazne ravnoteže. Nastaje acidoza (zbog ketonemija).
Nemaju vremena da se iskoriste i pojavljuju se u urinu kao patološka komponenta → ketouria. Iz usta se osjeća i miris acetona. Ovo stanje se zove ketoza.
Razmjena holesterola
holesterol(Xc) je monohidrični alkohol baziran na prstenu.
27 atoma ugljika.
Normalna koncentracija holesterola je 3,6-6,4 mmol / l, nije dozvoljena veća od 5.
na konstrukciju membrana (fosfolipidi: Xc = 1:1)
sinteza masnih kiselina
sinteza steroidnih hormona (kortizol, progesteron, aldosteron, kalcitriol, estrogen)
u koži pod dejstvom UV se koristi za sintezu vitamina D3 - holekalciferola.
Tijelo sadrži oko 140 g kolesterola (uglavnom u jetri i mozgu).
Dnevna potreba - 0,5-1 g.
Contained samo u životinjskim proizvodima (jaja, puter, sir, jetra).
Xc se ne koristi kao izvor energije, jer. njegov prsten se ne cijepa na CO 2 i H 2 O i ne oslobađa se ATP (bez enzima).
Višak Xc se ne izlučuje, ne deponuje, deponuje se u zidu velikih krvnih sudova u obliku plakova.
Tijelo sintetiše 0,5-1 g Xc. Što se više konzumira hranom, manje se sintetiše u organizmu (normalno).
Xc u organizmu se sintetiše u jetri (80%), crevima (10%), koži (5%), nadbubrežnim žlezdama, polnim žlezdama.
Čak i vegetarijanci mogu imati povišene nivoe holesterola. za njegovu sintezu potrebni su samo ugljikohidrati.
Biosinteza holesterola
To se odvija u 3 faze:
1) u citoplazmi - prije stvaranja mevalonske kiseline (slično sintezi ketonskih tijela)
2) u EPR - do skvalena
3) u EPR - na holesterol
Oko 100 reakcija.
Regulatorni enzim je β-hidroksimetilglutaril-CoA reduktaza (HMG reduktaza). Statini koji snižavaju holesterol inhibiraju ovaj enzim.)
Regulacija HMG reduktaze:
a) Inhibirano po principu negativne povratne informacije viškom holesterola u ishrani
b) Može povećati sintezu enzima (estrogen) ili smanjiti (holesterol i žučni kamenac)
c) Enzim se aktivira insulinom defosforilacijom
d) Ako ima puno enzima, onda se višak može odcijepiti proteolizom
Holesterol se sintetiše iz acetil-CoA izvedeno iz ugljenih hidrata(glikoliza → ODPVK).
Nastali holesterol u jetri se pakuje zajedno sa mastima u VLDL non-sp. VLDL ima apoprotein B100, ulazi u krvotok, a nakon dodavanja apoproteina C-II i E pretvara se u zreli VLDL, koji ulazi u LP-lipazu. LP-lipaza uklanja masti (50%) iz VLDL, ostavljajući LDL, koji se sastoji od 50-70% estera holesterola.
Opskrbljuje holesterolom sve organe i tkiva
· ćelije imaju receptore u B100, pomoću kojih prepoznaju LDL i apsorbuju ga. Ćelije regulišu unos holesterola povećanjem ili smanjenjem broja B100 receptora.
Kod dijabetes melitusa može doći do glikozilacije B100 (adicija glukoze). Posljedično, stanice ne prepoznaju LDL i dolazi do hiperholesterolemije.
LDL može prodrijeti u krvne žile (aterogena čestica).
Više od 50% LDL se vraća u jetru, gdje se kolesterol koristi za sintezu žučnih kamenaca i inhibiciju vlastite sinteze holesterola.
Postoji mehanizam zaštite od hiperholesterolemije:
regulacija sinteze vlastitog holesterola po principu negativne povratne sprege
ćelije regulišu unos holesterola povećanjem ili smanjenjem broja B100 receptora
funkcionisanje HDL-a
HDL se sintetiše u jetri. Ima oblik diska, sadrži malo holesterola.
HDL funkcije:
Uzima višak holesterola iz ćelija i drugih lipoproteina
opskrbljuje C-II i E drugim lipoproteinima
Mehanizam funkcionisanja HDL-a:
HDL ima apoprotein A1 i LCAT (enzim lecitinholesterol aciltransferazu).
HDL ulazi u krv, a LDL dolazi u krv.
LDL A1 prepoznaje da imaju puno holesterola i aktivira LCAT.
LCAT cijepa masne kiseline od HDL fosfolipida i prenosi ih u kolesterol. Nastaju estri holesterola.
Estri holesterola su hidrofobni, pa prelaze u lipoprotein.
TEMA 8
METABOLIZAM: METABOLIZAM PROTEINA
Vjeverice - To su visokomolekularna jedinjenja koja se sastoje od ostataka α-aminokiselina, koji su međusobno povezani peptidnim vezama.
Peptidne veze se nalaze između α-karboksilne grupe jedne amino kiseline i amino grupe druge α-amino kiseline koja je sledeća.
Funkcije proteina (aminokiselina):
1) plastika (glavna funkcija) - iz aminokiselina se sintetišu proteini mišića, tkiva, dragulja, karnitin, kreatin, neki hormoni i enzimi;
2) energija
a) u slučaju prevelikog unosa hranom (>100 g)
b) produženo gladovanje
Posebnost:
Aminokiseline, za razliku od masti i ugljenih hidrata, nije deponovano .
Količina slobodnih aminokiselina u tijelu je oko 35 g.
Izvori proteina za organizam:
proteini hrane (glavni izvor)
proteini tkiva
sintetizirani iz ugljikohidrata.
balans azota
Jer 95% ukupnog azota u organizmu pripada aminokiselinama, onda se njihova izmjena može suditi po balans azota - odnos dolaznog azota i izlučenog u urinu.
ü Pozitivan - manje se izlučuje nego što ulazi (kod djece, trudnica, u periodu oporavka nakon bolesti);
ü Negativno - više se izlučuje nego što ulazi (starost, period produžene bolesti);
ü Balans dušika - kod zdravih ljudi.
Jer proteini hrane su glavni izvor aminokiselina, onda govore o " potpunost proteinske ishrane ».
Sve aminokiseline se dijele na:
zamjenjivi (8) - Ala, Gli, Ser, Pro, Glu, Gln, Asp, Asn;
djelomično zamjenjiv (2) - Arg, Gis (sintetizira se sporo);
uslovno zamjenjiv (2) - Cys, Tyr (može se sintetizirati obezbeđeno neophodan prihod - Met → Cys, Fen → Tyr);
· nezamjenjivi (8) - Val, Ile, Lei, Liz, Met, Tre, Fen, Tpf.
U tom smislu se oslobađaju proteini:
Kompletan - sadrži sve esencijalne aminokiseline
ü Neispravan - ne sadrži Met i Tpf.
Varenje proteina
Posebnosti:
1) Proteini se vare u želucu, tankom crijevu
2) Enzimi - peptidaze (cijepaju peptidne veze):
a) egzopeptidaze - duž ivica od C-N-terminala
b) endopeptidaze - unutar proteina
3) Enzimi želuca i pankreasa se proizvode u neaktivnom obliku - proenzimi(jer bi svarili vlastito tkivo)
4) Enzimi se aktiviraju parcijalnom proteolizom (cijepanjem dijela PPC)
5) Neke aminokiseline se trule u debelom crijevu
 |
1. Ne vare se u usnoj duplji.
2. U želucu djeluju proteini pepsin(endopeptidaza). Cepa veze koje formiraju amino grupe aromatičnih aminokiselina (Tyr, Phen, Tpf).
Pepsin proizvode glavne ćelije kao neaktivan pepsinogen.
Parietalne ćelije proizvode hlorovodoničnu kiselinu.
Funkcije HCl:
ü Stvara optimalni pH za pepsin (1,5 - 2,0)
ü Aktivira pepsinogen
ü Denaturira proteine (olakšava djelovanje enzima)
ü Baktericidno djelovanje
Aktivacija pepsinogena
Pepsinogen se pod dejstvom HCl pretvara u aktivni pepsin polako cepanjem 42 aminokiseline. Aktivni pepsin tada brzo aktivira pepsinogen ( autokatalitički).
Tako se u želucu proteini razlažu na kratke peptide, koji ulaze u crijeva.
3. U crijevima, enzimi pankreasa djeluju na peptide.
Aktivacija tripsinogena, kimotripsinogena, proelastaze, prokarboksipeptidaze
U crijevima se pod djelovanjem enteropeptidaze aktivira tripsinogen. Zatim se aktivira iz njega tripsin aktivira sve ostale enzime djelomičnom proteolizom (himotripsinogen → himotripsin, proelastaza → elastaza, prokarboksipeptidaza → karboksipeptidaza).
tripsin cijepa veze nastale karboksilnim grupama Lys ili Arg.
Chymotrypsin između karboksilnih grupa aromatskih aminokiselina.
Elastase- veze koje formiraju karboksilne grupe Ala ili Gly.
karboksipeptidaza cijepa karboksilne veze sa C-terminusa.
Tako se u crijevima formiraju kratki di-, tripeptidi.
4. Pod dejstvom crevnih enzima razlažu se na slobodne aminokiseline.
enzimi - di-, tri-, aminopeptidaze. Oni nisu specifični za vrstu.
Rezultirajuće slobodne aminokiseline se apsorbuju sekundarnim aktivnim transportom sa Na+ (protiv gradijenta koncentracije).
5. Neke aminokiseline se trule.
truljenje - enzimski proces cijepanja aminokiselina do niskotoksičnih proizvoda uz oslobađanje plinova (NH 3, CH 4, CO 2, merkaptan).
Značaj: održavati vitalnu aktivnost crijevne mikroflore (u toku propadanja Tyr stvara toksične produkte fenol i krezol, Tpf - indol i skatol). Toksični proizvodi ulaze u jetru i neutraliziraju se.
Katabolizam aminokiselina
Glavni put- deaminacija - enzimski proces odvajanja amino grupe u obliku amonijaka i stvaranja ketokiseline bez dušika.
Oksidativna deaminacija
Neoksidirajuće (Ser, Tre)
Intramolekularni (GIS)
Hidrolitički
Oksidativna deaminacija (bazna)
A) Direktno - samo za Glu, jer jer su svi ostali enzimi neaktivni.
To se odvija u 2 faze:
1) Enzimski
2) Spontano
Kao rezultat, nastaju amonijak i α-ketoglutarat.
Funkcije transaminacije:
ü Jer reakcija je reverzibilna, služi za sintezu neesencijalnih aminokiselina;
ü Početna faza katabolizma (transaminacija nije katabolizam, jer se broj aminokiselina ne mijenja);
ü Za preraspodjelu dušika u tijelu;
ü Učestvuje u malat-aspartatnom šatl mehanizmu prenosa vodonika u glikolizi (6 reakcija).
Odrediti aktivnost ALT i AST u klinici za dijagnostiku bolesti srca i jetre mjeri se de Ritis koeficijent:
Na 0,6 - hepatitis,
1 - ciroza,
10 - infarkt miokarda.
Dekarboksilacija aminokiseline - enzimski proces cijepanja karboksilne grupe u obliku CO 2 od aminokiselina.
Kao rezultat, nastaju biološki aktivne supstance - biogeni amini.
Enzimi su dekarboksilaze.
Koenzim - piridoksal fosfat ← vit. U 6.
Nakon djelovanja biogeni amini se neutraliziraju na 2 načina:
1) Metilacija (dodatak CH 3 ; donor - SAM);
2) Oksidacija sa eliminacijom amino grupe u obliku NH 3 (MAO enzim - monoamin oksidaza).
Biosinteza masnih kiselina se najaktivnije odvija u citosolu ćelija jetre, crijeva, masnog tkiva u stanju odmor ili posle jela.
Konvencionalno se mogu razlikovati 4 faze biosinteze:
1. Formiranje acetil-SCoA iz glukoze, drugih monosaharida ili ketogenih aminokiselina.
2. Prijenos acetil-SCoA iz mitohondrija u citosol:
- može se kombinovati sa karnitin, kao što se više masne kiseline prenose unutar mitohondrija, ali ovdje transport ide u drugom smjeru,
- obično uključeni u limunska kiselina nastala u prvoj CTC reakciji.
Citrat koji dolazi iz mitohondrija se cijepa u citosolu ATP citrat liaza na oksaloacetat i acetil-SCoA.
Formiranje acetil-SCoA iz limunske kiseline
Oksaloacetat se dalje reducira u malat, a potonji ili ulazi u mitohondrije (malat-aspartat šatl) ili se dekarboksilira u piruvat pomoću jabučnog enzima ("jabučni" enzim).
3. Formiranje malonil-SCoA iz acetil-SCoA.
Karboksilaciju acetil-SCoA katalizira acetil-SCoA karboksilaze, multienzimski kompleks od tri enzima.
Formiranje malonil-SCoA iz acetil-SCoA
4. Sinteza palmitinske kiseline.
Implementirano multienzimski kompleks " sintaza masnih kiselina“ (sinonim palmitat sintaze) koji uključuje 6 enzima i protein koji nosi acil (ACP).
Protein koji nosi acil uključuje derivat pantotenske kiseline - 6-fosfopantetein(FP) ima HS grupu, kao što je HS-CoA. Jedan od enzima kompleksa, 3-ketoacil sintaza, takođe ima HS grupu u sastavu cisteina. Interakcija ovih grupa određuje početak i nastavak biosinteze masnih kiselina, odnosno palmitinske kiseline. Reakcije sinteze zahtijevaju NADPH.
Aktivne grupe sintaze masnih kiselina
U prve dvije reakcije, malonil-SCoA je sekvencijalno vezan za fosfopantetein proteina koji nosi acil, a acetil-SCoA za cistein 3-ketoacil sintaze.
3-ketoacil sintaza katalizira treću reakciju - prijenos acetilne grupe na C 2 malonil uz eliminaciju karboksilne grupe.
Nadalje, keto grupa u reakcijama redukcije ( 3-ketoacil reduktaza), dehidracija (dehidrataza) i opet oporavak (enoil reduktaza) prelazi u metilen da bi formirao zasićeni acil, povezan sa fosfopanteteinom.
Acyltransferase prenosi nastali acil u cistein 3-ketoacil sintaze, malonil-SCoA je vezan za fosfopantetein i ciklus se ponavlja 7 puta dok se ne formira ostatak palmitinske kiseline. Nakon toga, palmitinska kiselina se odvaja od strane šestog enzima kompleksa, tioesteraze.
Reakcije sinteze masnih kiselina
Produženje lanca masnih kiselina
Sintetizirana palmitinska kiselina, ako je potrebno, ulazi u endoplazmatski retikulum. Ovdje sa malonil-S-CoA i NADPH lanac se produžava do C 18 ili C 20 .
Nezasićene masne kiseline (oleinska, linolna, linolenska) se takođe mogu produžiti sa stvaranjem derivata eikozanske kiseline (C 20). Ali dvostruku vezu uvode životinjske ćelije ne više od 9 atoma ugljika, dakle, ω3- i ω6-polinezasićene masne kiseline se sintetiziraju samo iz odgovarajućih prekursora.
Na primjer, arahidonska kiselina može se formirati u ćeliji samo u prisustvu linolenske ili linolne kiseline. U ovom slučaju, linolna kiselina (18:2) se dehidrogenira u γ-linolensku kiselinu (18:3) i produžava u eikozotriensku kiselinu (20:3), a ova se dalje dehidrogenira u arahidonsku kiselinu (20:4). Tako nastaju masne kiseline serije ω6
Za formiranje masnih kiselina serije ω3, na primjer timnodonske kiseline (20:5), neophodno je prisustvo α-linolenske kiseline (18:3), koja je dehidrirana (18:4), produžena (20:4). ) i ponovo dehidrirao (20:5).
Učitavanje...