Rasvhapete süntees toimub raku tsütoplasmas. Mitokondrites toimub peamiselt olemasolevate rasvhappeahelate pikenemine. On kindlaks tehtud, et palmitiinhape (16 süsinikuaatomit) sünteesitakse maksarakkude tsütoplasmas ning nende rakkude mitokondrites juba tsütoplasmas sünteesitud palmitiinhappest või eksogeense päritoluga rasvhapetest, s.o. soolestikust pärinevad rasvhapped, mis sisaldavad 18, 20 ja 22 süsinikuaatomit. Rasvhapete biosünteesi esimene reaktsioon on atsetüül-CoA karboksüülimine, mis nõuab vesinikkarbonaati, ATP-d ja mangaaniioone. Seda reaktsiooni katalüüsib ensüüm atsetüül-CoA-karboksülaas. Ensüüm sisaldab proteesrühmana biotiini. Reaktsioon toimub kahes etapis: I - biotiini karboksüülimine ATP osalusel ja II - karboksüülrühma ülekandmine atsetüül-CoA-le, mille tulemusena moodustub malonüül-CoA. Malonüül-CoA on esimene spetsiifiline rasvhapete biosünteesi produkt. Sobiva ensüümsüsteemi juuresolekul muundub malonüül-CoA kiiresti rasvhapeteks. Rasvhapete sünteesi käigus toimuvate reaktsioonide jada:
Seejärel korratakse reaktsioonide tsüklit. Võrreldes β-oksüdatsiooniga on rasvhapete biosünteesil mitmeid iseloomulikke tunnuseid: rasvhapete süntees toimub peamiselt raku tsütosoolis ja oksüdatsioon - mitokondrites; osalemine rasvhapete malonüül-CoA biosünteesis, mis tekib CO2 sidumisel (biotiini ensüümi ja ATP juuresolekul) atsetüül-CoA-ga; rasvhapete sünteesi kõikides etappides osaleb atsüüli ülekandevalk (HS-APB); biosünteesi käigus moodustub 3-hüdroksühappepartii D(-)-isomeer, mitte aga L(+)-isomeer, nagu see juhtub rasvhapete β-oksüdatsiooni korral; vajadus koensüümi NADPH rasvhapete sünteesi järele.
50. Kolesterool-kolesterool on orgaaniline ühend, looduslik rasv(lipofiilne) alkohol, mis sisaldub kõikide loomorganismide, välja arvatud mittetuumaliste (prokarüootide) rakumembraanides. Vees lahustumatu, rasvades ja orgaanilistes lahustites lahustuv. Bioloogiline roll. Kolesterool raku plasmamembraanis mängib kahekihilise modifikaatori rolli, andes sellele teatud jäikuse, suurendades fosfolipiidimolekulide "pakendi" tihedust. Seega on kolesterool plasmamembraani voolavuse stabilisaator. Kolesterool avab steroidsete suguhormoonide ja kortikosteroidide biosünteesi ahela, on aluseks sapphapete ja D-vitamiinide tekkele, osaleb rakkude läbilaskvuse reguleerimises ja kaitseb punaseid vereliblesid hemolüütiliste mürkide toime eest. Kolesterooli vahetus. Vaba kolesterool oksüdeerub maksas ja steroidhormoone sünteesivates organites (neerupealised, munandid, munasarjad, platsenta). See on ainus protsess kolesterooli pöördumatuks eemaldamiseks membraanidest ja lipoproteiinikompleksidest. Iga päev kulub steroidhormoonide sünteesiks 2-4% kolesteroolist. Hepatotsüütides oksüdeerub 60-80% kolesteroolist sapphapeteks, mis erituvad sapis peensoole valendikku ja osalevad seedimises (rasvade emulgeerimises). Koos sapphapetega eraldub peensoolde väike kogus vaba kolesterooli, mis eemaldatakse osaliselt koos väljaheitega ning ülejäänud osa lahustub ning imendub koos sapphapete ja fosfolipiididega peensoole seintesse. Sapphapped tagavad rasvade lagunemise nende koostisosadeks (rasvade emulgeerimine). Pärast selle funktsiooni täitmist imendub 70-80% ülejäänud sapphapetest peensoole viimases osas (niudesool) ja siseneb värativeeni süsteemi kaudu maksa. Siinkohal tasub tähele panna, et sapphapetel on veel üks funktsioon: nad on kõige olulisem stimulant soolestiku normaalse töö (motiilsuse) säilitamiseks. Maksas hakatakse sünteesima mitte täielikult moodustunud (tekkivaid) suure tihedusega lipoproteiine. Lõpuks moodustub HDL veres spetsiaalsetest külomikronite, VLDL-i ja kolesterooli valkudest (apoproteiinidest), mis pärinevad kudedest, sealhulgas arterite seinast. Lihtsamalt võib kolesterooli tsüklit seletada järgmiselt: Lipoproteiinides sisalduv kolesterool kannab rasva maksast erinevatesse kehaosadesse, kasutades teie veresooni transpordisüsteemina. Pärast rasva kohaletoimetamist naaseb kolesterool maksa ja teeb uuesti oma töö. Primaarsed sapphapped. (kool- ja kenodeoksükoolne) sünteesitakse maksa hepatotsüütides kolesteroolist. Sekundaarne: deoksükoolhape (algselt sünteesitud käärsooles). Sapphapped moodustuvad hepatotsüütide mitokondrites ja väljaspool neid kolesteroolist ATP osalusel. Hüdroksüülimine hapete moodustumisel toimub hepatotsüütide endoplasmaatilises retikulumis. Sapphapete esmast sünteesi inhibeerivad (inhibeerivad) veres esinevad sapphapped. Kui aga sapphapete imendumine verre on ebapiisav näiteks raske soolekahjustuse tõttu, siis maks, mis on võimeline tootma mitte rohkem kui 5 g sapphappeid päevas, ei suuda sapphappeid täiendada. organismile vajalik sapphapete kogus. Sapphapped on inimeste enterohepaatilises vereringes peamised osalejad. Sekundaarsed sapphapped (desoksükool-, litokool-, ursodeoksükool-, allokool- ja teised) tekivad käärsooles soolestiku mikrofloora mõjul primaarsetest sapphapetest. Nende arv on väike. Deoksükoolhape imendub vereringesse ja eritub maksas sapi osana. Litokoolhape imendub palju halvemini kui deoksükoolhape.
-
Võrreldes β-oksüdatsiooniga biosüntees paksuke happed omab mitmeid iseloomulikke tunnuseid: süntees paksuke happed toimub peamiselt raku tsütosoolis ja oksüdatsioon ... -
Biosüntees triglütseriidid (triatsüülglütseroolid). Biosüntees paksuke happed Rasva saab sünteesida nii rasvade laguproduktidest kui ka süsivesikutest. -
BIOSÜNTEES TRIGLÜTSERIIDID. Triglütseriidide süntees pärineb glütseroolist ja paksuke happed(peamiselt steariin, pa. -
Biosüntees paksuke happed... Süntees paksuke happed -
Biosüntees paksuke happed... Süntees paksuke happed kulgeb raku tsütoplasmas. Elongatsioon esineb peamiselt mitokondrites.
Rasvhapete sünteesi ehitusplokk raku tsütosoolis on atsetüül-CoA, mis tekib kahel viisil: kas püruvaadi oksüdatiivse dekarboksüülimise tulemusena. (vt joonis 11, etapp III), või rasvhapete b-oksüdatsiooni tulemusena (vt joonis 8).
Joonis 11 – süsivesikute lipiidideks muundamise skeem
Tuletame meelde, et glükolüüsi käigus moodustunud püruvaadi muundamine atsetüül-CoA-ks ja selle moodustumine rasvhapete β-oksüdatsiooni käigus toimub mitokondrites. Rasvhapete süntees toimub tsütoplasmas. Sisemine mitokondriaalne membraan on atsetüül-CoA-le mitteläbilaskev. Selle sisenemine tsütoplasmasse toimub hõlbustatud difusiooni tüübi abil tsitraadi või atsetüülkarnitiini kujul, mis muundatakse tsütoplasmas atsetüül-CoA-ks, oksaloatsetaadiks või karnitiiniks. Peamine atsetüül-coA ülekandetee mitokondritest tsütosooli on siiski tsitraat (vt joonis 12).
Esialgu reageerib intramitokondriaalne atsetüül-CoA oksaloatsetaadiga, moodustades tsitraadi. Reaktsiooni katalüüsib ensüüm tsitraadi süntaas. Saadud tsitraat transporditakse spetsiaalse trikarboksülaadi transpordisüsteemi abil läbi mitokondriaalse membraani tsütosooli.
Tsütosoolis reageerib tsitraat HS-CoA ja ATP-ga, lagunedes uuesti atsetüül-CoA-ks ja oksaloatsetaadiks. Seda reaktsiooni katalüüsib ATP tsitraatlüaas. Juba tsütosoolis naaseb oksaloatsetaat tsütosoolse dikarboksülaate transportiva süsteemi osalusel mitokondriaalsesse maatriksisse, kus see oksüdeeritakse oksaloatsetaadiks, viies sellega lõpule nn süstikutsükli:
Joonis 12 – atsetüül-CoA mitokondritest tsütosooli ülekande skeem
Küllastunud rasvhapete biosüntees toimub nende b-oksüdatsioonile vastupidises suunas, rasvhapete süsivesinike ahelate kasv toimub kahe süsiniku fragmendi (C 2) - atsetüül-CoA järjestikuse lisamise tõttu nende otstesse. (vt joonis 11, etapp IV).
Rasvhapete biosünteesi esimene reaktsioon on atsetüül-CoA karboksüülimine, mis nõuab CO 2, ATP ja Mn ioone. Seda reaktsiooni katalüüsib ensüüm atsetüül-CoA-karboksülaas. Ensüüm sisaldab proteesrühmana biotiini (H-vitamiini). Reaktsioon toimub kahes etapis: 1 - biotiini karboksüülimine ATP osalusel ja II - karboksüülrühma ülekandmine atsetüül-CoA-le, mille tulemusena moodustub malonüül-CoA:
Malonüül-CoA on esimene spetsiifiline rasvhapete biosünteesi produkt. Sobiva ensüümsüsteemi juuresolekul muundub malonüül-CoA kiiresti rasvhapeteks.
Tuleb märkida, et rasvhapete biosünteesi kiiruse määrab suhkrusisaldus rakus. Glükoosi kontsentratsiooni suurenemine inimeste ja loomade rasvkoes ning glükolüüsi kiiruse suurenemine stimuleerib rasvhapete sünteesi. See näitab, et rasvade ja süsivesikute ainevahetus on omavahel tihedalt seotud. Olulist rolli mängib siin atsetüül-CoA karboksüülimisreaktsioon selle muundumisega malonüül-CoA-ks, mida katalüüsib atsetüül-CoA karboksülaas. Viimaste aktiivsus sõltub kahest tegurist: suure molekulmassiga rasvhapete ja tsitraadi olemasolust tsütoplasmas.
Rasvhapete akumuleerumine mõjub nende biosünteesi pärssivalt, s.t. inhibeerivad karboksülaasi aktiivsust.
Erilist rolli mängib tsitraat, mis on atsetüül-CoA karboksülaasi aktivaator. Tsitraat mängib samal ajal süsivesikute ja rasvade metabolismi ühendava lüli rolli. Tsütoplasmas on tsitraadil kahekordne toime rasvhapete sünteesi stimuleerimisel: esiteks atsetüül-CoA karboksülaasi aktivaatorina ja teiseks atsetüülrühmade allikana.
Väga oluline rasvhapete sünteesi tunnus on see, et kõik sünteesi vaheproduktid on kovalentselt seotud atsüül-transfer valguga (HS-ACP).
HS-ACP on madala molekulmassiga valk, mis on termiliselt stabiilne, sisaldab aktiivset HS-rühma ja sisaldab oma proteesrühmas pantoteenhapet (vitamiin B 3). HS-ACP funktsioon on sarnane ensüüm A (HS-CoA) funktsiooniga rasvhapete b-oksüdatsioonil.
Rasvhapete ahela loomise protsessis moodustavad vaheproduktid loomsete kõrvalsaaduste sisaldusega estersidemed (vt joonis 14):
Rasvhappeahela pikendamise tsükkel sisaldab nelja reaktsiooni: 1) atsetüül-ACP (C2) kondenseerimine malonüül-ACP-ga (C3); 2) taastumine; 3) dehüdratsioon ja 4) rasvhapete teine redutseerimine. Joonisel fig. 13 on näidatud rasvhapete sünteesi skeem. Üks rasvhappeahela pikendamise tsükkel hõlmab nelja järjestikust reaktsiooni.
Joonis 13 – Rasvhapete sünteesi skeem
Esimeses reaktsioonis (1) - kondensatsioonireaktsioonis - interakteeruvad atsetüül- ja malonüülrühmad üksteisega, moodustades atsetoatsetüül-ABP koos samaaegse CO 2 (C 1) vabanemisega. Seda reaktsiooni katalüüsib kondenseeruv ensüüm b-ketoatsüül-ABP süntetaas. Malonüül-ACP-st lõhustatud CO 2 on sama CO 2, mis osales atsetüül-ACP karboksüülimisreaktsioonis. Seega moodustub kondensatsioonireaktsiooni tulemusena kahe (C 2) ja kolme süsiniku (C 3) komponentidest neljasüsinikuline ühend (C 4).
Teises reaktsioonis (2), redutseerimisreaktsioon, mida katalüüsib b-ketoatsüül-ACP reduktaas, atsetoatsetüül-ACP muundatakse b-hüdroksübutürüül-ACP-ks. Redutseerija on NADPH + H +.
Tsükli-dehüdratsiooni kolmandas reaktsioonis (3) eraldub veemolekul b-hüdroksübutürüül-ACP-st krotonüül-ACP moodustumisega. Reaktsiooni katalüüsib b-hüdroksüatsüül-ACP-dehüdraas.
Tsükli neljas (viimane) reaktsioon (4) on krotonüül-ACP redutseerimine butürüül-ACP-ks. Reaktsioon kulgeb enoüül-ACP reduktaasi toimel. Redutseerija rolli mängib siin teine molekul NADPH + H +.
Seejärel korratakse reaktsioonide tsüklit. Oletame, et palmitiinhapet (C 16) sünteesitakse. Sel juhul viiakse butürüül-ACP moodustumine lõpule ainult esimeses 7-st tsüklist, millest igaühe algus on molonüül-ACP (C3) molekuli lisamine - reaktsioon (5) karboksüüli lõppu. kasvav rasvhappeahel. See lõhustab karboksüülrühma CO 2 (C1) kujul. Seda protsessi saab kujutada järgmiselt:
С 3 + С 2 ® С 4 + С 1 - 1 tsükkel
С 4 + С 3 ® С 6 + С 1 - 2 tsükkel
С 6 + С 3 ® С 8 + С 1-3 tsükkel
С 8 + С 3 ® С 10 + С 1 - 4 tsükkel
С 10 + С 3 ® С 12 + С 1 - 5 tsükkel
С 12 + С 3 ® С 14 + С 1 - 6 tsükkel
С 14 + С 3 ® С 16 + С 1 - 7 tsükkel
Sünteesida saab mitte ainult kõrgemaid küllastunud rasvhappeid, vaid ka küllastumata rasvhappeid. Monoküllastumata rasvhapped tekivad küllastunud rasvhapetest oksüdatsiooni (desaturatsiooni) tulemusena, mida katalüüsib atsüül-CoA oksügenaas. Erinevalt taimsetest kudedest on loomsete kudede võime muuta küllastunud rasvhappeid küllastumata rasvhapeteks väga piiratud. Leiti, et palmitiin- ja steariinhapetest sünteesitakse kahte kõige levinumat monoküllastumata rasvhapet – palmitooleiin- ja oleiinhapet. Imetajate, sealhulgas inimeste organismis ei saa linoolhapet (C 18: 2) ja linoleenhapet (C 18: 3) moodustada näiteks steariinhappest (C 18: 0). Need happed on klassifitseeritud asendamatuteks rasvhapeteks. Asendamatute rasvhapete hulka kuulub ka arahhiidhape (C 20:4).
Koos rasvhapete desaturatsiooniga (kaksiksidemete moodustumine) toimub ka nende pikenemine (pikenemine). Lisaks saab neid mõlemaid protsesse kombineerida ja korrata. Rasvhappeahela pikenemine toimub bisüsiniku fragmentide järjestikuse lisamisega vastavale atsüül-CoA-le malonüül-CoA ja NADPH + H + osalusel.
Joonisel 14 on kujutatud palmitiinhappe muundamise teed desaturatsiooni- ja pikenemisreaktsioonides.
Joonis 14 – küllastunud rasvhapete muundamise skeem
küllastumatuks
Mis tahes rasvhappe süntees viiakse lõpule HS-ACP lõhustamisega atsüül-ACP-st deatsülaasi ensüümi mõjul. Näiteks:
Saadud atsüül-CoA on rasvhappe aktiivne vorm.
Atsetüül-CoA moodustumine ja selle transport tsütosooli
Rasvhapete süntees toimub imendumisperioodil. Aktiivne glükolüüs ja sellele järgnev püruvaadi oksüdatiivne dekarboksüülimine suurendavad atsetüül-CoA kontsentratsiooni mitokondriaalses maatriksis. Kuna rasvhapete süntees toimub rakkude tsütosoolis, tuleb atsetüül-CoA transportida läbi sisemise mitokondriaalse membraani tsütosooli. Sisemine mitokondriaalne membraan on aga atsetüül-CoA-le mitteläbilaskev; seetõttu kondenseerub atsetüül-CoA mitokondriaalses maatriksis oksaloatsetaadiga, moodustades tsitraadi tsitraadi süntaasi osalusel:
Atsetüül-CoA + oksaloatsetaat -> tsitraat + HS-CoA.
Seejärel transpordib translokaas tsitraadi tsütoplasmasse (joonis 8-35).
Tsitraadi ülekanne tsütoplasmasse toimub ainult tsitraadi koguse suurenemisega mitokondrites, kui isotsitraadi dehüdrogenaasi ja α-ketoglutaraadi dehüdrogenaasi inhibeerivad kõrged NADH ja ATP kontsentratsioonid. Selline olukord tekib imendumisperioodil, mil maksarakk saab piisavas koguses energiaallikaid. Tsütoplasmas lõhustatakse tsitraat ensüümi tsitraatlüaasi toimel:
Tsitraat + HSKoA + ATP → atsetüül-CoA + ADP + Pi + oksaloatsetaat.
Tsütoplasmas olev atsetüül-CoA toimib rasvhapete sünteesi algse substraadina ja oksa-loatsetaat tsütosoolis läbib järgmised transformatsioonid (vt allolevat skeemi).
Püruvaat transporditakse tagasi mitokondriaalsesse maatriksisse. Õunensüümi toimel redutseeritud NADPH-d kasutatakse vesiniku doonorina järgmistes rasvhapete sünteesi reaktsioonides. Teine NADPH allikas on glükoosi katabolismi pentoosfosfaadi raja oksüdatiivsed etapid.
Maloniil-CoA moodustumine atsetüül-CoA-st - rasvhapete biosünteesi reguleeriv reaktsioon.
Esimene reaktsioon rasvhapete sünteesil on atsetüül-CoA muundamine malonüül-CoA-ks. Seda reaktsiooni katalüüsiv ensüüm (atsetüül-CoA karboksülaas) kuulub ligaaside klassi. See sisaldab kovalentselt seotud biotiini (joonis 8-36). Reaktsiooni esimeses etapis seostub CO 2 kovalentselt biotiiniga tänu ATP energiale, teises etapis viiakse COO üle atsetüül-CoA-ks, moodustades malonüül-CoA. Ensüümi atsetüül-CoA karboksülaasi aktiivsus määrab kõigi järgnevate reaktsioonide kiiruse rasvhapete sünteesil.
Reaktsioonid, mida katalüüsib rasvhapete süntaas- ensüümikompleks, mis katalüüsib palmitiinhappe sünteesi reaktsioone, on kirjeldatud allpool.
Pärast malonüül-CoA moodustumist jätkub rasvhapete süntees multiensüümikompleksil – rasvhapete süntaasil (palmitoüülsüntetaas). See ensüüm koosneb 2 identsest protomeerist, millest igaühel on domeenistruktuur ja vastavalt 7 erineva katalüütilise aktiivsusega tsentrit (joonis 8-37). See kompleks pikendab järjestikku 2 süsinikuaatomi võrra rasvhapperadikaali, mille doonoriks on malonüül-CoA. Selle kompleksi lõppsaadus on palmitiinhape, seega on selle ensüümi endine nimetus palmitoüülsüntetaas.
Esimene reaktsioon on atsetüül-CoA atsetüülrühma ülekandmine tsüsteiini tioolrühmale atsetüültransatsülaasi tsentri poolt (joonis 8-38). Seejärel kantakse malonüül-CoA-st malonüül-jääk malonüültransatsülaasi tsentri abil atsüüli kandva valgu sulfhüdrüülrühma. Pärast seda on kompleks valmis esimeseks sünteesitsükliks.
Atsetüülrühm kondenseerub eraldunud CO2 kohas ülejäänud malonüüliga. Reaktsiooni katalüüsib ketoatsüülsüntaasi tsenter. Saadud atsetoatsetüülradikaal
Skeem
Riis. 8-35. Atsetüülijääkide ülekandmine mitokondritest tsütosooli. Aktiivsed ensüümid: 1 - tsitraadi süntaas; 2 - translokaas; 3 - tsitraatlüaas; 4 - malaatdehüdrogenaas; 5 - malik ensüüm.
Riis. 8-36. Biotiini roll atsetüül-CoA karboksüülimisreaktsioonis.
Riis. 8-37. Multiensüümide kompleksi struktuur - rasvhapete süntees. Kompleks on kahe identse polüpeptiidahela dimeer, millest igaühel on 7 aktiivset tsentrit ja atsüüli ülekandevalk (ACP). Protomeeride SH rühmad kuuluvad erinevatesse radikaalidesse. Üks SH-rühm kuulub tsüsteiini, teine fosfopanteethappe jäägi hulka. Ühe monomeeri tsüsteiini SH-rühm asub teise protomeeri 4-fosfopanteteinaadi SH-rühma kõrval. Seega paiknevad ensüümi protomeerid peast sabani. Kuigi iga monomeer sisaldab kõiki katalüütilisi saite, on kahest protomeerist koosnev kompleks funktsionaalselt aktiivne. Seetõttu sünteesitakse tegelikult korraga 2 rasvhapet. Lihtsuse huvides on diagrammidel tavaliselt kujutatud reaktsioonide jada ühe happemolekuli sünteesil.
järjestikku redutseeritud ketoatsüülreduktaasi poolt, seejärel dehüdreeritud ja taas redutseeritud enoüülreduktaasi poolt – kompleksi aktiivsed keskused. Esimese reaktsioonitsükli tulemusena moodustub rasvhappe süntaasi subühikuga seotud butürüülradikaal.
Enne teist tsüklit viiakse butürüülradikaal positsioonilt 2 positsioonile 1 (kus atsetüül asus esimese reaktsioonitsükli alguses). Seejärel läbib butürüüli jääk samad muutused ja pikeneb 2 malonüül-CoA-st pärineva süsinikuaatomi võrra.
Sarnaseid reaktsioonide tsükleid korratakse, kuni moodustub palmitiinhappe radikaal, mis tioesteraasi tsentri toimel eraldub hüdrolüütiliselt ensüümikompleksist, muutudes vabaks palmitiinhappeks (palmitaat, joon. 8-38, 8-39) .
Palmitiinhappe atsetüül-CoA ja malonüül-CoA sünteesi üldvõrrand on järgmine:
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 +.
Peamised vesiniku allikad rasvhapete sünteesiks
Igas palmitiinhappe biosünteesi tsüklis toimub 2 redutseerimisreaktsiooni,
Riis. 8-38. Palmitiinhappe süntees. Rasvhapete süntaas: esimeses protomeeris kuulub SH-rühm tsüsteiinile, teises - fosfopanteteiinile. Pärast esimese tsükli lõppu kantakse butürüülradikaal üle esimese protomeeri SH-rühma. Seejärel korratakse sama reaktsioonide jada nagu esimeses tsüklis. Palmitoüül-E on palmitiinhappe jääk, mis on seotud rasvhapete süntaasiga. Sünteesitud rasvhappes pärineb ainult 2 distaalset süsinikuaatomit, mis on tähistatud tähega *, atsetüül-CoA-st, ülejäänud malonüül-CoA-st.
Riis. 8-39. Palmitiinhappe sünteesi üldine reaktsiooniskeem.
vesiniku doonor, milles toimib koensüüm NADPH. NADP + taastumine toimub reaktsioonides:
dehüdrogeenimine glükoosi katabolismi pentoosfosfaadi raja oksüdatiivsetes etappides;
malaadi dehüdrogeenimine õunensüümiga;
isotsitraadi dehüdrogeenimine tsütosoolse NADP-sõltuva dehüdrogenaasi poolt.
2. Rasvhapete sünteesi reguleerimine
Rasvhapete sünteesi reguleeriv ensüüm on atsetüül-CoA karboksülaas. Seda ensüümi reguleeritakse mitmel viisil.
Ensüümide subühikute komplekside assotsiatsioon / dissotsiatsioon. Mitteaktiivses vormis on atsetüül-CoA karboksülaas eraldi kompleks, millest igaüks koosneb 4 alaühikust. Ensüümi aktivaator - tsitraat; see stimuleerib komplekside ühendamist, mille tulemusena suureneb ensüümi aktiivsus. Inhibiitoriks on palmitoüül-CoA; see põhjustab kompleksi dissotsiatsiooni ja ensüümi aktiivsuse vähenemist (joon. 8-40).
Atsetüül-CoA karboksülaasi fosforüülimine / defosforüülimine. Imendumisjärgses seisundis või füüsilise töö ajal aktiveerib glükagoon või adrenaliin adenülaattsüklaasi süsteemi kaudu proteiinkinaasi A ja stimuleerib atsetüül-CoA karboksülaasi subühikute fosforüülimist. Fosforüülitud ensüüm on inaktiivne ja rasvhapete süntees peatub. Imendumisperioodil aktiveerib insuliin fosfataasi ja atsetüül-CoA karboksülaas defosforüleerub (joonis 8-41). Seejärel toimub tsitraadi toimel ensüümi protomeeride polümerisatsioon ja see muutub aktiivseks. Lisaks ensüümi aktiveerimisele on tsitraadil rasvhapete sünteesis veel üks funktsioon. Imendumisperioodil koguneb tsitraat maksarakkude mitokondritesse, milles ülejäänud atsetüül transporditakse tsütosooli.
Ensüümide sünteesi esilekutsumine. Süsivesikute- ja rasvavaeste toitude pikaajaline tarbimine põhjustab insuliini sekretsiooni suurenemist, mis stimuleerib ensüümide sünteesi indutseerimist: atsetüül-CoA karboksülaas, rasvhapete süntaas, tsitraatlüaas,
Riis. 8-40. Atsetüül-CoA karboksülaasi komplekside assotsiatsioon / dissotsiatsioon.
Riis. 8-41. Atsetüül-CoA karboksülaasi reguleerimine.
Riis. 8-42. Palmitiinhappe pikenemine ER-s. Palmitiinhappe radikaal on pikendatud 2 süsinikuaatomi võrra, mille doonoriks on malonüül-CoA.
isotsitraatdehüdrogenaas. Järelikult kiirendab süsivesikute liigne tarbimine glükoosi katabolismi produktide muundumist rasvadeks. Paastumine või rasvarikas dieet viib ensüümide ja vastavalt ka rasva sünteesi vähenemiseni.
3. Rasvhapete süntees palmitiinhappest
Rasvhapete pikenemine. ER-is toimub palmitiinhappe pikenemine malonüül-CoA osalusel. Reaktsioonide jada on sarnane palmitiinhappe sünteesi ajal toimuvaga, kuid sel juhul seostatakse rasvhappeid mitte rasvhapete süntaasi, vaid CoA-ga. Elongatsioonis osalevad ensüümid saavad substraatidena kasutada lisaks palmitiinhapetele ka teisi rasvhappeid (joon. 8-42), seetõttu saab organismis sünteesida mitte ainult steariinhapet, vaid ka suure süsinikuaatomite arvuga rasvhappeid.
Maksa pikenemise põhiproduktiks on steariinhape (C 18: 0), kuid ajukoes tekib suur hulk pikema ahelaga, C 20 kuni C 24 rasvhappeid, mis on vajalikud sfingolipiidide ja glükolipiidide moodustumine.
Närvikoes toimub teiste rasvhapete - α-hüdroksühapete süntees. Segafunktsiooniga oksüdaasid hüdroksüleerivad C 22 ja C 24 happeid, moodustades lignoteeriin- ja tserebroonhappeid, mida leidub ainult aju lipiidides.
Kaksiksidemete moodustumine rasvhapperadikaalides. Kaksiksidemete liitumist rasvhapperadikaalidega nimetatakse desaturatsiooniks. Peamised rasvhapped, mis inimorganismis tekivad desaturatsiooni tulemusena (joonis 8-43), on palmitooleiin (C16: 1Δ9) ja oleiinhape (C18: 1Δ9).
Kaksiksidemed moodustuvad rasvhapperadikaalides ER-s reaktsioonides, mis hõlmavad molekulaarset hapnikku, NADH-d ja tsütokroom b 5. Inimorganismis esinevad rasvhapete desaturaasi ensüümid ei saa moodustada kaksiksidet üheksandast süsinikuaatomist kaugemal asuvates rasvhapperadikaalides, s.o. üheksanda ja vahel
Riis. 8-43. Küllastumata rasvhapete moodustumine.
metüül süsiniku aatomid. Seetõttu ei sünteesita ω-3 ja ω-6 perekondadesse kuuluvaid rasvhappeid kehas, need on asendamatud ja neid tuleb varustada toiduga, kuna need täidavad olulisi reguleerivaid funktsioone.
Kaksiksideme moodustamiseks rasvhapperadikaalis on vaja molekulaarset hapnikku, NADH-d, tsütokroom b 5 ja FAD-sõltuvat tsütokroom b 5 reduktaasi. Küllastunud happest eraldatud vesinikuaatomid vabanevad vee kujul. Üks molekulaarse hapniku aatom sisaldub veemolekulis ja teine redutseeritakse samuti veeks NADH elektronide osalusel, mis kanduvad üle FADH 2 ja tsütokroom b 5 kaudu.
Eikosanoidid on bioloogiliselt aktiivsed ained, mida enamik rakke sünteesivad 20 süsinikuaatomit sisaldavatest polüeenrasvhapetest (sõna "eicose" tähendab kreeka keeles 20).
Palmitiinhappe (C16) süntees atsetüül-CoA-st.
1) See voolab maksarakkude ja rasvkoe tsütoplasmas.
2) Väärtus: rasvade ja fosfolipiidide sünteesiks.
3) See tekib pärast söömist (imendumisperioodil).
4) Moodustub glükoosist saadud atsetüül-CoA-st (glükolüüs → OPVA → atsetüül-CoA).
5) Protsessi käigus korratakse järjestikku 4 reaktsiooni:
kondenseerumine → taastumine → dehüdratsioon → taastumine.
Iga LCD tsükli lõpus pikeneb 2 süsinikuaatomi võrra.
Doonor 2C – maloniil-CoA.
6) NADPH + H + osaleb kahes redutseerimisreaktsioonis (50% pärineb PPP-st, 50% MALIK-i ensüümist).
7) Ainult esimene reaktsioon kulgeb otse tsütoplasmas (regulatiivne).
Ülejäänud 4 on tsüklilised - spetsiaalsel palmitaadi süntaasi kompleksil (ainult palmitiinhappe süntees)
8) Tsütoplasmas toimib reguleeriv ensüüm – atsetüül-CoA-karboksülaas (ATP, vit. H, biotiin, IV klass).
Palmitaadi süntaasi kompleksi struktuur
Palmitaadi süntaas on ensüüm, mis koosneb kahest alaühikust.
Igaüks neist koosneb ühest PPC-st, millel on 7 aktiivset keskust.
Iga aktiivne keskus katalüüsib oma reaktsiooni.
Iga PPC sisaldab atsüül-siirdevalku (ACP), millel toimub süntees (sisaldab fosfopantetonaati).
Igal allüksusel on HS-rühm. Ühes kuulub HS-rühm tsüsteiinile, teises fosfopantoteenhappele.
Mehhanism
1) Süsivesikutest saadav atsetüül-Coa ei pääse tsütoplasmasse, kus toimub FA süntees. See väljub TCA esimese reaktsiooni – tsitraadi moodustumise – kaudu.
2) Tsütoplasmas laguneb tsitraat atsetüül-Coaks ja oksaloatsetaadiks.
3) Oksaloatsetaat → malaat (CTA reaktsioon vastupidises suunas).
4) Malaat → püruvaat, mida kasutatakse ODPVK-s.
5) Atsetüül-CoA → FA süntees.
6) Atsetüül-CoA muundatakse atsetüül-CoA-karboksülaasi toimel malonüül-CoA-ks.
Ensüümi atsetüül-CoA karboksülaasi aktiveerimine:
a) suurendades insuliini toimel allüksuste sünteesi - sünteesitakse kolm tetrameeri eraldi
b) tsitraadi toimel ühinevad kolm tetrameeri ja ensüüm aktiveerub
c) paastu ajal inhibeerib glükagoon ensüümi (fosforüülimise teel), rasva süntees ei toimu
7) üks atsetüül-CoA tsütoplasmast viiakse palmitaadi süntaasi HS-rühma (tsüsteiinist); üks malonüül-CoA teise subühiku HS-rühma kohta. Lisaks ilmnevad palmitaadi süntaas:
8) nende kondenseerumine (atsetüül-CoA ja malonüül-CoA)
9) taastumine (doonor - NADPH + H + PPP-st)
10) dehüdratsioon
11) taastumine (doonor - NADPH + H + MALIK-ensüümist).
Selle tulemusena suureneb atsüülradikaal 2 süsinikuaatomi võrra.
 |
Rasvade mobiliseerimine
Paastumise või pikaajalise kehalise aktiivsuse ajal vabaneb glükagoon või adrenaliin. Nad aktiveerivad rasvkoes TAG-lipaasi, mis asub adipotsüütides ja mida nimetatakse kudede lipaas(hormoonitundlik). See lagundab rasvkoes olevad rasvad glütserooliks ja rasvhapeteks. Glütserool läheb maksa glükoneogeneesiks. FA-d sisenevad vereringesse, seonduvad albumiiniga ja sisenevad organitesse ja kudedesse, neid kasutatakse energiaallikana (kõik organid, peale aju mis kasutab tühja kõhu või pikaajalise treeningu ajal glükoosi ja ketokehasid).
Südamelihase jaoks on rasvhapped peamine energiaallikas.
β-oksüdatsioon
β-oksüdatsioon- rasvhapete lõhustamise protsess energia ammutamiseks.
1) FA katabolismi spetsiifiline tee atsetüül-CoA-ks.
2) See voolab mitokondrites.
3) Sisaldab 4 korduvat reaktsiooni (st tinglikult tsüklilist):
oksüdatsioon → hüdratsioon → oksüdatsioon → lõhustumine.
4) Iga tsükli lõpus lüheneb FA 2 süsinikuaatomi võrra atsetüül-CoA kujul (sisendub CTC-sse).
5) 1 ja 3 reaktsioonid – CPE-ga seotud oksüdatsioonireaktsioonid.
6) Vit. B 2 - koensüüm FAD, vit. PP - NAD, pantoteenhape - HS-KoA.
FA ülekande mehhanism tsütoplasmast mitokondritesse.
1. FA-d tuleb aktiveerida enne mitokondritesse sisenemist.
Ainult aktiveeritud FA = atsüül-CoA saab transportida läbi lipiidide topeltmembraani.
Kandjaks on L-karnitiin.
β-oksüdatsiooni reguleeriv ensüüm on karnitiinatsüültransferaas-I (KAT-I).
2. CAT-I kannab rasvhapped membraanidevahelisse ruumi.
3. CAT-I toimel kantakse atsüül-CoA L-karnitiini transportijasse.
Moodustub atsüülkarnitiin.
4. Sisemembraani sisse ehitatud translokaasi abil transporditakse atsüülkarnitiin mitokondritesse.
5. Maatriksis eraldub CAT-II toimel FA karnitiinist ja läheb β-oksüdatsiooni.
Karnitiin naaseb membraanidevahelisse ruumi.
Β-oksüdatsioonireaktsioonid
1. Oksüdeerimine: FA oksüdeeritakse FAD (ensüümi atsüül-CoA-DH) → enoüüli osalusel.
FAD siseneb CPE-sse (p / o = 2)
2. Hüdratatsioon: enoüül → β-hüdroksüatsüül-CoA (ensüüm enoüülhüdrataas)
3. Oksüdeerimine: β-hüdroksüatsüül-CoA → β-ketoatsüül-CoA (NAD osalusel, mis siseneb CPE-sse ja mille p / o = 3).
4. Lõhustamine: β-ketoatsüül-CoA → atsetüül-CoA (tiolaasi ensüüm, HS-KoA osalusel).
Atsetüül-CoA → CTA → 12 ATP.
Atsüül-CoA (C-2) → järgmine β-oksüdatsioonitsükkel.
Energia arvutamine β-oksüdatsioonis
Näiteks meristiinhape (14C).
Arvutame, kui palju atsetüül-CoA rasvhape laguneb
½ n = 7 → TCA (12ATP) → 84 ATP.
Loendame, mitu tsüklit nad lagunevad
(1/2 n) -1 = 6,5 (2 ATP 1 reaktsioonis ja 3 ATP 3 reaktsioonis) = 30 ATP
· Lahutage 1 ATP, mis kulub tsütoplasmas olevate rasvhapete aktiveerimisele.
Kokku - 113 ATP.
Ketoonkehade süntees
Peaaegu kogu atsetüül-CoA siseneb CTK-sse. Väikest osa kasutatakse ketoonkehade = atsetooni kehade sünteesiks.
Ketoonkehad- atsetoatsetaat, β-hüdroksübutüraat, atsetoon (patoloogia korral).
Normaalne kontsentratsioon on 0,03-0,05 mmol / l.
Sünteesitakse ainult maksasβ-oksüdatsiooni teel saadud atsetüül-CoA-st.
Kasutatakse energiaallikana kõigis organites, välja arvatud maks (ensüüm puudub).
Pikaajalise tühja kõhuga või suhkurtõve korral võib ketokehade kontsentratsioon tõusta kümme korda, kuna nendes tingimustes on vedelkristallid peamiseks energiaallikaks. Nendes tingimustes toimub intensiivne β-oksüdatsioon ja kogu atsetüül-CoA-l ei ole aega CTC-s ära kasutada, kuna:
Oksaloatsetaadi puudumine (seda kasutatakse glükoneogeneesis)
· β-oksüdatsiooni tulemusena tekib palju NADH + H + (3 reaktsiooniga), mis pärsib isotsitraat-DH.
Sellest tulenevalt kasutatakse atsetüül-CoA-d ketoonkehade sünteesiks.
Sest ketoonkehad on happed, põhjustavad happe-aluse tasakaalu nihke. Tekib atsidoos (tingituna ketoneemia).
Neil pole aega utiliseerimiseks ja need ilmuvad uriinis patoloogilise komponendina → neljaa... Lisaks on suust atsetoonilõhn. Seda seisundit nimetatakse ketoos.
Kolesterooli metabolism
Kolesterool(Xc) on ühehüdroksüülne alkohol, mis põhineb tsüklopentaanperhüdrofenantreeni ringil.
27 süsinikuaatomit.
Kolesterooli normaalne kontsentratsioon on 3,6-6,4 mmol / l, lubatud on mitte suurem kui 5.
Membraanide ehitamiseks (fosfolipiidid: Xc = 1:1)
Sapikivide süntees
Steroidhormoonide süntees (kortisool, progesteroon, aldosteroon, kaltsitriool, östrogeen)
· UV-kiirguse mõjul nahas kasutatakse D3-vitamiini – kolekaltsiferooli sünteesiks.
Keha sisaldab umbes 140 g kolesterooli (peamiselt maksas ja ajus).
Päevane vajadus on 0,5-1 g.
Sisaldas ainult loomsetes toodetes (munad, või, juust, maks).
Xc-d ei kasutata energiaallikana, sest selle tsükkel ei lõhustu CO 2 -ks ja H 2 O -ks ning ATP ei vabane (ensüüm puudub).
Liigne Chs ei eritu, ei ladestu, ladestub suurte veresoonte seina naastudena.
Organism sünteesib 0,5-1 g Chs. Mida rohkem seda koos toiduga tarbitakse, seda vähem seda organismis sünteesitakse (normaalne).
Organismis leiduv Xc sünteesitakse maksas (80%), soolestikus (10%), nahas (5%), neerupealistes, sugunäärmetes.
Isegi taimetoitlastel võib olla kõrge kolesteroolitase. selle sünteesiks on vaja ainult süsivesikuid.
Kolesterooli biosüntees
See toimub 3 etapis:
1) tsütoplasmas - enne mevaloonhappe moodustumist (sarnaselt ketoonkehade sünteesiga)
2) EPR-is - skvaleeniks
3) EPR-is - kolesteroolile
Umbes 100 reaktsiooni.
Reguleeriv ensüüm on β-hüdroksümetüülglutarüül-CoA reduktaas (HMG reduktaas). Kolesteroolitaset alandavad statiinid inhibeerivad seda ensüümi.)
HMG reduktaasi reguleerimine:
a) Inhibeerib liigse toidu kolesterooli negatiivse tagasiside põhimõte
b) Ensüümide süntees (östrogeen) võib suureneda või väheneda (kolesterool ja sapikivid)
c) Insuliin aktiveerib ensüümi defosforüülimise teel
d) Kui ensüümi on palju, saab ülejäägi lõhustada proteolüüsi teel
Kolesterool sünteesitakse atsetüül-CoA-st, saadud süsivesikutest(glükolüüs → ODPVK).
Saadud kolesterool maksas on pakitud koos rasvaga VLDL-is lahustamata. VLDL-l on apoproteiin B100, see siseneb vereringesse ja pärast apoproteiinide C-II ja E kinnitumist muutub küpseks VLDL-iks, mis siseneb LP-lipaasi. LDL-lipaas eemaldab VLDL-st rasvad (50%), jättes alles LDL-i, mis koosneb 50-70% kolesterooli estritest.
Varustab kolesterooli kõiki elundeid ja kudesid
· Rakkudes on B100 retseptorid, mille abil nad tunnevad ära LDL-i ja neelavad selle. Rakud reguleerivad kolesterooli varustamist, suurendades või vähendades B100 retseptorite arvu.
Suhkurtõve korral võib tekkida B100 glükosüülimine (glükoosi kinnitumine). Järelikult ei tunne rakud LDL-i ära ja tekib hüperkolesteroleemia.
LDL võib tungida veresoontesse (aterogeenne osake).
Rohkem kui 50% LDL-st suunatakse tagasi maksa, kus kolesterooli kasutatakse sapikivide sünteesiks ja oma kolesterooli sünteesi pärssimiseks.
Hüperkolesteroleemia vastu on kaitsemehhanism:
Oma kolesterooli sünteesi reguleerimine negatiivse tagasiside põhimõttel
Rakud reguleerivad kolesterooli voolu, suurendades või vähendades B100 retseptorite arvu
HDL-i toimimine
HDL sünteesitakse maksas. See on kettakujuline ja sisaldab vähe kolesterooli.
HDL funktsioonid:
Eemaldab rakkudest ja teistest lipoproteiinidest liigse kolesterooli
Varustab C-II ja E teisi lipoproteiine
HDL-i toimimise mehhanism:
HDL-is on apoproteiin A1 ja LCAT (ensüüm letsitiinkolesterooli atsüültransferaas).
HDL vabaneb vereringesse ja LDL läheneb sellele.
Vastavalt A1 LDL-le on teada, et neil on palju kolesterooli ja nad aktiveerivad LHAT-i.
LCAT lõikab FA-d HDL-fosfolipiididest ja kannab need üle kolesterooliks. Moodustuvad kolesterooli estrid.
Kolesterooli estrid on hüdrofoobsed, seega lähevad nad lipoproteiinidesse.
8. TEEMA
AINE MEETOD: VALGUVAHETUS
Oravad - Need on suure molekulmassiga ühendid, mis koosnevad α-aminohappe jääkidest, mis on omavahel seotud peptiidsidemetega.
Peptiidsidemed paiknevad ühe aminohappe α-karboksüülrühma ja teise, sellele järgneva α-aminohappe aminorühma vahel.
Valkude (aminohapete) funktsioonid:
1) plastik (põhifunktsioon) - lihaste, kudede, kalliskivide valgud, karnitiin, kreatiin, mõned hormoonid ja ensüümid sünteesitakse aminohapetest;
2) energia
a) toiduga liialdamisel (> 100 g)
b) pikaajalise paastuga
Omapära:
Aminohapped, erinevalt rasvadest ja süsivesikutest, ei ole hoiustatud .
Vabade aminohapete hulk kehas on umbes 35 g.
Valgu allikad kehale:
Toiduvalgud (peamine allikas)
Kudede valgud
· Sünteesitud süsivesikutest.
Lämmastiku tasakaal
Sest 95% kogu organismi lämmastikust kuulub aminohapetele, siis saab nende vahetust hinnata lämmastiku tasakaal - sissetuleva ja uriiniga eritunud lämmastiku suhe.
ü Positiivne - vabaneb vähem kui sisse tuleb (lastel, rasedatel, taastumisperioodil pärast haigust);
ü Negatiivne - vabaneb rohkem kui sisse tuleb (vanadus, pikaajaline haigusperiood);
ü Lämmastiku tasakaal - tervetel inimestel.
Sest toiduvalgud - peamine aminohapete allikas, siis öeldakse " valgu toitumise kasulikkus ».
Kõik aminohapped jagunevad järgmisteks osadeks:
Vahetatavad (8) - Ala, Gli, Ser, Pro, Glu, Gln, Asp, Asn;
· Osaliselt asendatav (2) - Arg, Gis (sünteesitakse aeglaselt);
Tinglikult asendatav (2) - Cis, Tyr (saab sünteesida ette nähtud asendamatute kviitungid - Met → Cis, Fen → Tyr);
Asendamatu (8) - Val, Ile, Lei, Liz, Met, Tre, Föön, TPF.
Sellega seoses eraldatakse valgud:
ü Täielik – sisaldab kõiki asendamatuid aminohappeid
ü Defektne – ei sisalda Met ja TPF.
Valkude seedimine
Iseärasused:
1) Valgud seeditakse maos, peensooles
2) Ensüümid – peptidaasid (lõhustavad peptiidsidemeid):
a) eksopeptidaas - piki servi C-N-otstest
b) endopeptidaas – valgu sees
3) Mao ja kõhunäärme ensüüme toodetakse mitteaktiivsel kujul - ensüümid(nagu nad seediksid oma kudesid)
4) Ensüümid aktiveeritakse osalise proteolüüsi teel (osa PPC lõhustamine)
5) Mõned aminohapped lähevad jämesooles mädanema
 |
1. Neid ei seedita suuõõnes.
2. Maos mõjutavad valgud pepsiin(endopeptidaas). See lõhustab aromaatsete aminohapete aminorühmade (Tyr, Phen, TPF) moodustatud sidemeid.
Pepsiini toodavad peamised rakud mitteaktiivsena pepsinogeeni.
Parietaalrakud toodavad vesinikkloriidhapet.
HCl funktsioonid:
ü Loob pepsiini jaoks optimaalse pH (1,5 - 2,0)
ü Aktiveerib pepsinogeeni
ü Denatureerib valke (hõlbustab ensüümide toimet)
ü Bakteritsiidne toime
Pepsinogeeni aktiveerimine
HCl toimel pepsinogeen muundatakse 42 aminohappe aeglase lõhustamise teel aktiivseks pepsiiniks. Seejärel aktiveerib aktiivne pepsiin kiiresti pepsinogeeni ( autokatalüütiliselt).
Seega lagunevad valgud maos lühikesteks peptiidideks, mis sisenevad soolestikku.
3. Soolestikus toimivad pankrease ensüümid peptiididele.
Trüpsinogeeni, kümotrüpsinogeeni, proelastaasi, prokarboksüpeptidaasi aktiveerimine
Soolestikus aktiveerub see enteropeptidaasi toimel trüpsinogeeni... Seejärel aktiveeriti sellest trüpsiin aktiveerib kõik teised ensüümid osalise proteolüüsi teel (kümotrüpsinogeen → kümotrüpsiin, proelastaas → elastaas, prokarboksüpeptidaas → karboksüpeptidaas).
Trüpsiin lõhustab karboksüülrühmade Lys või Arg moodustatud sidemeid.
Kümotrüpsiin- aromaatsete aminohapete karboksüülrühmade vahel.
Elastaasi- karboksüülrühmade Ala või Gly moodustatud sidemed.
Karboksüpeptidaas lõikab C-otsast karboksüülsidemeid.
Seega moodustuvad soolestikus lühikesed di-, tripeptiidid.
4. Sooleensüümide toimel lagundatakse need vabadeks aminohapeteks.
Ensüümid - di-, tri-, aminopeptidaas... Need ei ole liigispetsiifilised.
Moodustunud vabad aminohapped absorbeeritakse sekundaarsel aktiivsel transpordil Na +-ga (vastu kontsentratsioonigradienti).
5. Mõned aminohapped mädanevad.
Mädanemine - ensümaatiline protsess aminohapete lagunemisel madala toksilisusega toodeteks koos gaaside (NH 3, CH 4, CO 2, merkaptaan) vabanemisega.
Tähendus: säilitada soolestiku mikrofloora elutähtsat aktiivsust (mädanemise ajal moodustab Tyr mürgiseid tooteid fenooli ja kresooli, TPF - indooli ja skatooli). Mürgised tooted sisenevad maksa ja muutuvad kahjutuks.
Aminohapete katabolism
Peamine tee on deamineerimine - ensümaatiline protsess aminorühma lõhustamiseks ammoniaagi kujul ja lämmastikuvaba ketohappe moodustumisel.
Oksüdatiivne deaminatsioon
Mitteoksüdatiivne (Ser, Tre)
Intramolekulaarne (tema)
Hüdrolüütiline
Oksüdatiivne deamineerimine (aluseline)
A) Otsene - ainult Glu jaoks, tk. kõigi teiste puhul on ensüümid passiivsed.
See toimub 2 etapis:
1) Ensümaatiline
2) spontaanne
Selle tulemusena moodustub ammoniaak ja α-ketoglutaraat.
Transamineerimise funktsioonid:
ü Sest reaktsioon on pöörduv, kasutatakse asendamatute aminohapete sünteesiks;
ü Katabolismi algstaadium (transaminatsioon ei ole katabolism, kuna aminohapete hulk ei muutu);
ü Lämmastiku ümberjaotumiseks organismis;
ü Osaleb glükolüüsi vesiniku ülekande malaat-aspartaat süstikumehhanismis (6 reaktsioon).
ALT ja AST aktiivsuse määramiseks südame- ja maksahaiguste diagnoosimise kliinikus mõõdetakse de Ritise koefitsienti:
0,6 - hepatiit,
1 - tsirroos,
10 - müokardiinfarkt.
Dekarboksüleerimine aminohapped - ensümaatiline protsess karboksüülrühma lõhustamiseks aminohapetest CO 2 kujul.
Selle tulemusena moodustuvad bioloogiliselt aktiivsed ained - biogeensed amiinid.
Ensüümid on dekarboksülaasid.
Koensüüm – püridoksaalfosfaat ← vit. KELL 6.
Pärast toime avaldamist muudetakse biogeensed amiinid kahjutuks kahel viisil:
1) Metüülimine (CH 3 lisamine; doonor - SAM);
2) Oksüdeerimine aminorühma lõhustamisega NH 3 kujul (ensüüm MAO - monoamiini oksüdaas).
Rasvhapete biosüntees toimub kõige aktiivsemalt maksarakkude, soolte, rasvkoe tsütosoolis. puhata või peale sööki.
Tavaliselt eristatakse 4 biosünteesi etappi:
1. Atsetüül-SCoA moodustumine glükoosist, teistest monosahhariididest või ketogeensetest aminohapetest.
2. Atsetüül-SCoA ülekandmine mitokondritest tsütosooli:
- saab kombineerida karnitiin, sarnaselt sellele, kuidas kõrgemad rasvhapped kanduvad mitokondritesse, kuid siin toimub transport teises suunas,
- koosneb tavaliselt sidrunhape tekkis CTX esimeses reaktsioonis.
Tsütosooli mitokondritest pärinev tsitraat lõhustatakse ATP tsitraatlüaas oksaloatsetaadiks ja atsetüül-SCoA-ks.
Atsetüül-SCoA moodustumine sidrunhappest
Oksaloatsetaat redutseeritakse edasi malaadiks ja viimane läheb kas mitokondritesse (malaat-aspartaadi süstik) või dekarboksüülitakse õunensüümiga püruvaadiks ("õuna" ensüüm).
3. Malonüül-SCoA moodustumine atsetüül-SCoA-st.
Atsetüül-SCoA karboksüülimine katalüüsitakse atsetüül-SCoA karboksülaas, kolmest ensüümist koosnev mitme ensüümi kompleks.
Malonüül-SCoA moodustumine atsetüül-SCoA-st
4. Palmitiinhappe süntees.
Rakendatud multiensüüm kompleks" rasvhapete süntaas"(sünonüüm palmitaadi süntaas), mis sisaldab 6 ensüümi ja atsüülsiirdevalku (APB).
Atsüüle transportiv valk sisaldab pantoteenhappe derivaati - 6-fosfopanteteiin(FP), millel on HS-rühm, nagu HS-CoA. Üks kompleksi ensüüme, 3-ketoatsüülsüntaas, sisaldab ka tsüsteiini HS-rühma. Nende rühmade koostoime määrab rasvhappe, nimelt palmitiinhappe biosünteesi alguse ja jätkumise. NADPH on vajalik sünteesireaktsioonide jaoks.
Rasvhapete süntaasi aktiivsed rühmad
Esimeses kahes reaktsioonis seotakse malonüül-SCoA järjestikku atsüül-siirdevalgu fosfopanteteiiniga ja atsetüül-SCoA 3-ketoatsüülsüntaasi tsüsteiiniga.
3-ketoatsüülsüntaas katalüüsib kolmandat reaktsiooni – atsetüülrühma ülekandmist C2 malonüüliks koos karboksüülrühma elimineerimisega.
Lisaks ketorühm redutseerimisreaktsioonides ( 3-ketoatsüülreduktaas), dehüdratsioon (dehüdrataas) ja taas taastamine (enoüülreduktaas) muutub küllastunud atsüüli moodustumisel metüleeniks, seotud fosfopanteteiiniga.
Atsüültransferaas kannab saadud atsüüli üle tsüsteiiniks 3-ketoatsüülsüntaas, malonüül-SCoA seotakse fosfopanteteiiniga ja tsüklit korratakse 7 korda, kuni moodustub palmitiinhappe jääk. Pärast seda lõhustatakse palmitiinhape kompleksi kuuenda ensüümi, tioesteraasi poolt.
Rasvhapete sünteesi reaktsioonid
Rasvhapete ahela pikendamine
Sünteesitud palmitiinhape siseneb vajadusel endoplasmaatilisesse retikulumi. Siin on esindatud malonüül-S-CoA ja NADFN kett pikendatakse kuni C 18 või C 20.
Ka küllastumata rasvhapped (oleiin-, linool-, linoleenhape) võivad pikeneda, moodustades eikosaanhappe derivaate (C 20). Kuid loomarakkude kaksikside tuuakse sisse mitte rohkem kui 9 süsinikuaatomit, seetõttu sünteesitakse ω3- ja ω6-polüküllastumata rasvhappeid ainult vastavatest lähteainetest.
Näiteks arahhidoonhapet saab rakus toota ainult linoleen- või linoolhapete juuresolekul. Sel juhul dehüdreeritakse linoolhape (18:2) γ-linoleenhappeks (18:3) ja laiendatakse eikosotrieenhappeks (20:3), viimane dehüdreeritakse uuesti arahhidoonhappeks (20:4). Nii tekivad ω6-seeria rasvhapped
ω3-seeria rasvhapete, näiteks timnodoonhappe (20:5) moodustamiseks on vajalik α-linoleenhappe (18:3) olemasolu, mis on dehüdreeritud (18:4), pikendatud (20:4). ) ja uuesti dehüdreeritud (20:5).
Laadimine ...