La synthèse des acides gras a lieu dans le cytoplasme de la cellule. Dans les mitochondries, il se produit principalement l'allongement des chaînes d'acides gras existantes. Il a été établi que l'acide palmitique (16 atomes de carbone) est synthétisé dans le cytoplasme des cellules hépatiques, et dans les mitochondries de ces cellules à partir d'acide palmitique déjà synthétisé dans le cytoplasme de la cellule ou à partir d'acides gras d'origine exogène, c'est-à-dire provenant des intestins, se forment des acides gras contenant 18, 20 et 22 atomes de carbone. La première réaction de la biosynthèse des acides gras est la carboxylation de l'acétyl-CoA, qui nécessite des ions bicarbonate, ATP et manganèse. Cette réaction est catalysée par l'enzyme acétyl-CoA carboxylase. L'enzyme contient de la biotine en tant que groupe prothétique. La réaction se déroule en deux étapes: I - carboxylation de la biotine avec la participation de l'ATP et II - transfert du groupe carboxyle à l'acétyl-CoA, entraînant la formation de malonyl-CoA. Le malonyl-CoA est le premier produit spécifique de la biosynthèse des acides gras. En présence d'un système enzymatique approprié, le malonyl-CoA est rapidement converti en acides gras. La séquence de réactions qui se produisent lors de la synthèse des acides gras :
Ensuite, le cycle de réactions se répète. Par rapport à la β-oxydation, la biosynthèse des acides gras présente un certain nombre de caractéristiques : la synthèse des acides gras s'effectue principalement dans le cytosol de la cellule et l'oxydation s'effectue dans les mitochondries ; participation au processus de biosynthèse des acides gras malonyl-CoA, qui est formé en liant le CO2 (en présence de biotine-enzyme et d'ATP) avec l'acétyl-CoA; à toutes les étapes de la synthèse des acides gras, une protéine porteuse d'acyle (HS-ACP) intervient ; lors de la biosynthèse, l'isomère D (–) de l'acide 3-hydroxy est formé, et non l'isomère L (+), comme c'est le cas avec la β-oxydation des acides gras ; nécessaire à la synthèse des acides gras coenzyme NADPH.
50. Cholestérol-cholestérol - un composé organique, un alcool gras naturel (lipophile) contenu dans les membranes cellulaires de tous les organismes animaux, à l'exception des exempts de noyau (procaryotes). Insoluble dans l'eau, soluble dans les graisses et les solvants organiques. rôle biologique. Le cholestérol entrant dans la composition de la membrane plasmique cellulaire joue le rôle d'un modificateur de la bicouche, lui conférant une certaine rigidité en augmentant la densité de « tassement » des molécules phospholipidiques. Ainsi, le cholestérol est un stabilisateur de fluidité de la membrane plasmique. Le cholestérol ouvre la chaîne de biosynthèse des hormones sexuelles stéroïdiennes et des corticostéroïdes, sert de base à la formation des acides biliaires et des vitamines du groupe D, participe à la régulation de la perméabilité cellulaire et protège les globules rouges de l'action des poisons hémolytiques. Échange de cholestérol. Le cholestérol libre subit une oxydation dans le foie et les organes qui synthétisent les hormones stéroïdes (surrénales, testicules, ovaires, placenta). C'est le seul processus d'élimination irréversible du cholestérol des membranes et des complexes de lipoprotéines. Chaque jour, 2 à 4 % du cholestérol est consommé pour la synthèse des hormones stéroïdes. Dans les hépatocytes, 60 à 80% du cholestérol est oxydé en acides biliaires qui, faisant partie de la bile, sont libérés dans la lumière de l'intestin grêle et participent à la digestion (émulsification des graisses). Avec les acides biliaires, une petite quantité de cholestérol libre est libérée dans l'intestin grêle, qui est partiellement éliminée avec les matières fécales, et le reste est dissous et, avec les acides biliaires et les phospholipides, est absorbé par les parois de l'intestin grêle. Les acides biliaires assurent la décomposition des graisses en leurs éléments constitutifs (émulsification des graisses). Après avoir effectué cette fonction, 70 à 80% des acides biliaires restants sont absorbés dans la dernière section de l'intestin grêle (iléon) et pénètrent par le système de la veine porte jusqu'au foie. Il convient de noter ici que les acides biliaires ont une autre fonction : ils sont le stimulant le plus important pour maintenir le fonctionnement normal (motilité) de l'intestin. Les lipoprotéines de haute densité non complètement formées (naissantes) commencent à être synthétisées dans le foie. Enfin, les HDL se forment dans le sang à partir de protéines particulières (apoprotéines) des chylomicrons, des VLDL et du cholestérol provenant des tissus, notamment de la paroi artérielle. Plus simplement, le cycle du cholestérol peut être expliqué comme suit : le cholestérol lipoprotéique transporte les graisses du foie vers diverses parties de votre corps, en utilisant les vaisseaux sanguins comme système de transport. Après l'apport de graisse, le cholestérol retourne au foie et répète à nouveau son travail. acides biliaires primaires. (cholique et chénodésoxycholique) sont synthétisés dans les hépatocytes du foie à partir du cholestérol. Secondaire : acide désoxycholique (synthétisé à l'origine dans le gros intestin). Les acides biliaires se forment dans les mitochondries des hépatocytes et à l'extérieur d'eux à partir du cholestérol avec la participation de l'ATP. L'hydroxylation lors de la formation des acides s'effectue dans le réticulum endoplasmique de l'hépatocyte. La synthèse primaire des acides biliaires est inhibée (ralentie) par les acides biliaires présents dans le sang. Cependant, si l'absorption des acides biliaires dans le sang est insuffisante, par exemple en raison de lésions intestinales graves, le foie, capable de produire au plus 5 g d'acides biliaires par jour, ne pourra pas reconstituer la quantité de acides biliaires nécessaires à l'organisme. Les acides biliaires sont les principaux acteurs de la circulation entérohépatique chez l'homme. Les acides biliaires secondaires (désoxycholiques, lithocholiques, ursodésoxycholiques, allocholiques et autres) sont formés à partir des acides biliaires primaires dans le gros intestin sous l'influence de la microflore intestinale. Leur nombre est petit. L'acide désoxycholique est absorbé dans le sang et sécrété par le foie dans la bile. L'acide lithocholique est bien moins bien absorbé que l'acide désoxycholique.
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Par rapport à la β-oxydation biosynthèse gras acides a un certain nombre de traits caractéristiques : la synthèse gras acides s'effectue principalement dans le cytosol de la cellule, et l'oxydation ... -
Biosynthèse triglycérides (triacylglycérols). Biosynthèse gras acides Les graisses peuvent être synthétisées à partir des produits de dégradation des graisses et des glucides. -
BIOSYNTHÈSE TRIGLYCÉRIDES. La synthèse des triglycérides provient du glycérol et gras acides(principalement stéarique, pa. -
Biosynthèse gras acides. La synthèse gras acides -
Biosynthèse gras acides. La synthèse gras acides a lieu dans le cytoplasme de la cellule. Dans les mitochondries, udli se produit principalement.
L'élément constitutif de la synthèse des acides gras dans le cytosol de la cellule est l'acétyl-CoA, qui se forme de deux manières : soit à la suite de la décarboxylation oxydative du pyruvate. (voir Fig. 11, stade III), ou à la suite d'une b-oxydation d'acides gras (voir Fig. 8).
Figure 11 - Schéma de conversion des glucides en lipides
Rappelons que la transformation du pyruvate formé lors de la glycolyse en acétyl-CoA et sa formation lors de la b-oxydation des acides gras se produisent dans les mitochondries. La synthèse des acides gras a lieu dans le cytoplasme. La membrane interne des mitochondries est imperméable à l'acétyl-CoA. Son entrée dans le cytoplasme s'effectue par le type de diffusion facilitée sous forme de citrate ou d'acétylcarnitine, qui dans le cytoplasme sont convertis en acétyl-CoA, oxaloacétate ou carnitine. Cependant, la principale voie de transfert de l'acétyl-coA des mitochondries vers le cytosol est le citrate (voir Fig. 12).
Initialement, l'acétyl-CoA intramitochondrial interagit avec l'oxaloacétate, entraînant la formation de citrate. La réaction est catalysée par l'enzyme citrate synthase. Le citrate résultant est transporté à travers la membrane mitochondriale dans le cytosol à l'aide d'un système de transport spécial de tricarboxylate.
Dans le cytosol, le citrate réagit avec le HS-CoA et l'ATP, se décompose à nouveau en acétyl-CoA et en oxaloacétate. Cette réaction est catalysée par l'ATP-citrate lyase. Déjà dans le cytosol, l'oxaloacétate, avec la participation du système de transport du dicarboxylate cytosolique, retourne dans la matrice mitochondriale, où il est oxydé en oxaloacétate, complétant ainsi le cycle dit de navette :
Figure 12 - Schéma du transfert de l'acétyl-CoA des mitochondries vers le cytosol
La biosynthèse des acides gras saturés se produit dans le sens opposé à leur b-oxydation, la croissance des chaînes hydrocarbonées d'acides gras est réalisée grâce à l'ajout séquentiel d'un fragment à deux carbones (C 2) - acétyl-CoA à leurs extrémités (Voir Fig. 11, stade IV.).
La première réaction de biosynthèse des acides gras est la carboxylation de l'acétyl-CoA, qui nécessite des ions CO 2 , ATP, Mn. Cette réaction est catalysée par l'enzyme acétyl-CoA - carboxylase. L'enzyme contient de la biotine (vitamine H) en tant que groupe prothétique. La réaction se déroule en deux étapes : 1 - carboxylation de la biotine avec la participation de l'ATP et II - transfert du groupe carboxyle vers l'acétyl-CoA, entraînant la formation de malonyl-CoA :
Le malonyl-CoA est le premier produit spécifique de la biosynthèse des acides gras. En présence d'un système enzymatique approprié, le malonyl-CoA est rapidement converti en acides gras.
Il convient de noter que le taux de biosynthèse des acides gras est déterminé par la teneur en sucres de la cellule. Une augmentation de la concentration de glucose dans le tissu adipeux de l'homme, des animaux et une augmentation du taux de glycolyse stimulent la synthèse des acides gras. Cela indique que le métabolisme des graisses et des glucides sont étroitement liés les uns aux autres. Un rôle important est ici joué par la réaction de carboxylation de l'acétyl-CoA avec sa transformation en malonyl-CoA, catalysée par l'acétyl-CoA carboxylase. L'activité de ce dernier dépend de deux facteurs : la présence d'acides gras de haut poids moléculaire et de citrate dans le cytoplasme.
L'accumulation d'acides gras a un effet inhibiteur sur leur biosynthèse ; inhiber l'activité de la carboxylase.
Un rôle particulier est donné au citrate, qui est un activateur de l'acétyl-CoA carboxylase. Le citrate joue en même temps le rôle d'un lien entre le métabolisme des glucides et celui des graisses. Dans le cytoplasme, le citrate a un double effet en stimulant la synthèse des acides gras : premièrement, en tant qu'activateur de l'acétyl-CoA carboxylase et, deuxièmement, en tant que source de groupes acétyle.
Une caractéristique très importante de la synthèse des acides gras est que tous les intermédiaires de synthèse sont liés de manière covalente à la protéine porteuse d'acyle (HS-ACP).
HS-ACP est une protéine de faible poids moléculaire qui est thermostable, contient un groupe HS actif et possède de l'acide pantothénique (vitamine B3) dans son groupe prosthétique. La fonction de HS-ACP est similaire à la fonction de l'enzyme A (HS-CoA) dans la b-oxydation des acides gras.
Lors de la construction de la chaîne d'acides gras, les intermédiaires forment des liaisons ester avec l'ABP (voir Fig. 14) :
Le cycle d'élongation de la chaîne des acides gras comprend quatre réactions : 1) condensation de l'acétyl-APB (C 2) avec le malonyl-APB (C 3) ; 2) récupération ; 3) déshydratation et 4) seconde récupération des acides gras. Sur la fig. 13 montre un schéma de synthèse d'acides gras. Un cycle d'extension de chaîne d'acide gras implique quatre réactions consécutives.
Figure 13 - Schéma de synthèse des acides gras
Dans la première réaction (1) - la réaction de condensation - les groupes acétyle et malonyle interagissent les uns avec les autres pour former l'acétoacétyl-ABP avec libération simultanée de CO 2 (C 1). Cette réaction est catalysée par l'enzyme de condensation b-cétoacyl-ABP synthétase. Le CO 2 clivé du malonyl-APB est le même CO 2 qui a participé à la réaction de carboxylation de l'acétyl-APB. Ainsi, à la suite de la réaction de condensation, la formation d'un composé à quatre carbones (C 4) à partir de composants à deux (C 2) et trois carbones (C 3) se produit.
Dans la deuxième réaction (2), une réaction de réduction catalysée par la b-cétoacyl-ACP réductase, l'acétoacétyl-ACP est convertie en b-hydroxybutyryl-ACB. L'agent réducteur est le NADPH + H + .
Dans la troisième réaction (3) du cycle de déshydratation, une molécule d'eau est séparée du b-hydroxybutyryl-APB pour former le crotonyl-APB. La réaction est catalysée par la b-hydroxyacyl-ACP déshydratase.
La quatrième réaction (finale) (4) du cycle est la réduction du crotonil-APB en butyryl-APB. La réaction se déroule sous l'action de l'énoyl-ACP réductase. Le rôle d'agent réducteur est ici assuré par la deuxième molécule NADPH + H + .
Ensuite, le cycle de réactions se répète. Disons que l'acide palmitique (C 16) est en train d'être synthétisé. Dans ce cas, la formation de butyryl-ACB n'est complétée que par le premier des 7 cycles, dans chacun desquels le début est l'addition de la molécule molonyl-ACB (C 3) - réaction (5) à l'extrémité carboxyle du chaîne d'acides gras en croissance. Dans ce cas, le groupe carboxyle est clivé sous forme de CO 2 (C 1). Ce processus peut être représenté comme suit :
C 3 + C 2 ® C 4 + C 1 - 1 cycle
C 4 + C 3 ® C 6 + C 1 - 2 cycle
Cycle C 6 + C 3 ® C 8 + C 1 -3
C 8 + C 3 ® C 10 + C 1 - 4 cycles
C 10 + C 3 ® C 12 + C 1 - 5 cycles
C 12 + C 3 ® C 14 + C 1 - 6 cycles
C 14 + C 3 ® C 16 + C 1 - 7 cycles
Non seulement des acides gras saturés supérieurs peuvent être synthétisés, mais également des acides gras insaturés. Les acides gras monoinsaturés sont formés à partir d'acides gras saturés à la suite d'une oxydation (désaturation) catalysée par l'acyl-CoA oxygénase. Contrairement aux tissus végétaux, les tissus animaux ont une capacité très limitée à convertir les acides gras saturés en acides gras insaturés. Il a été établi que les deux acides gras monoinsaturés les plus courants, palmitooléique et oléique, sont synthétisés à partir des acides palmitique et stéarique. Dans le corps des mammifères, y compris les humains, les acides linoléique (C 18:2) et linolénique (C 18:3), par exemple, ne peuvent pas être formés à partir de l'acide stéarique (C 18:0). Ces acides sont classés comme acides gras essentiels. Les acides gras essentiels comprennent également l'acide arachidique (C 20:4).
Parallèlement à la désaturation des acides gras (formation de doubles liaisons), leur allongement (allongement) se produit également. De plus, ces deux processus peuvent être combinés et répétés. L'allongement de la chaîne d'acides gras se produit par addition séquentielle de fragments à deux carbones à l'acyl-CoA correspondant avec la participation de malonyl-CoA et de NADPH+H+.
La figure 14 montre les voies de transformation de l'acide palmitique dans les réactions de désaturation et d'élongation.
Figure 14 - Schéma de transformation des acides gras saturés
en insaturé
La synthèse de tout acide gras est complétée par le clivage du HS-ACP de l'acyl-ACB sous l'influence de l'enzyme désacylase. Par exemple:
L'acyl-CoA résultant est la forme active de l'acide gras.
Formation d'acétyl-CoA et son transport vers le cytosol
La synthèse des acides gras se produit pendant la période d'absorption. La glycolyse active et la décarboxylation oxydative subséquente du pyruvate contribuent à une augmentation de la concentration d'acétyl-CoA dans la matrice mitochondriale. Étant donné que la synthèse des acides gras se produit dans le cytosol des cellules, l'acétyl-CoA doit être transporté à travers la membrane mitochondriale interne dans le cytosol. Cependant, la membrane mitochondriale interne est imperméable à l'acétyl-CoA ; par conséquent, dans la matrice mitochondriale, l'acétyl-CoA se condense avec l'oxaloacétate pour former du citrate avec la participation de la citrate synthase :
Acétyl-CoA + Oxaloacétate -> Citrate + HS-CoA.
La translocase transporte ensuite le citrate vers le cytoplasme (fig. 8-35).
Le transfert de citrate vers le cytoplasme ne se produit qu'avec une augmentation de la quantité de citrate dans les mitochondries, lorsque l'isocitrate déshydrogénase et l'α-cétoglutarate déshydrogénase sont inhibées par des concentrations élevées de NADH et d'ATP. Cette situation se crée pendant la période d'absorption, lorsque la cellule hépatique reçoit une quantité suffisante de sources d'énergie. Dans le cytoplasme, le citrate est clivé par l'enzyme citrate lyase :
Citrate + HSKoA + ATP → Acétyl-CoA + ADP + Pi + Oxaloacétate.
L'acétyl-CoA dans le cytoplasme sert de substrat initial pour la synthèse des acides gras, et l'oxaloacétate dans le cytosol subit les transformations suivantes (voir le schéma ci-dessous).
Le pyruvate est transporté vers la matrice mitochondriale. Réduit sous l'action de l'enzyme maléique, le NADPH est utilisé comme donneur d'hydrogène pour les réactions ultérieures de synthèse des acides gras. Une autre source de NADPH est les étapes oxydatives de la voie des pentoses phosphates du catabolisme du glucose.
Formation de malonyl-CoA de l'acétyl-CoA - une réaction régulatrice dans la biosynthèse des acides gras.
La première réaction dans la synthèse des acides gras est la conversion de l'acétyl-CoA en malonyl-CoA. L'enzyme catalysant cette réaction (acétyl-CoA carboxylase) appartient à la classe des ligases. Il contient de la biotine liée par covalence (Figure 8-36). Dans la première étape de la réaction, le CO 2 se lie de manière covalente à la biotine en raison de l'énergie de l'ATP, dans la deuxième étape, le COO est transféré à l'acétyl-CoA avec formation de malonyl-CoA. L'activité de l'enzyme acétyl-CoA carboxylase détermine la vitesse de toutes les réactions de synthèse d'acides gras ultérieures.
Réactions catalysées par l'acide gras synthase- un complexe enzymatique catalysant les réactions de synthèse de l'acide palmitique, est décrit ci-après.
Après la formation de malonyl-CoA, la synthèse des acides gras se poursuit sur un complexe multienzymatique - synthase d'acide gras (palmitoyl synthétase). Cette enzyme est constituée de 2 protomères identiques, chacun ayant une structure de domaine et, par conséquent, 7 centres avec des activités catalytiques différentes (Fig. 8-37). Ce complexe allonge successivement le radical acide gras de 2 atomes de carbone dont le donneur est le malonyl-CoA. Le produit final de ce complexe est l'acide palmitique, donc l'ancien nom de cette enzyme est la palmitoyl synthétase.
La première réaction est le transfert du groupe acétyle de l'acétyl-CoA au groupe thiol de la cystéine par le centre acétyltransacylase (Fig. 8-38). Le résidu malonyle est ensuite transféré du malonyl-CoA au groupe sulfhydryle de la protéine porteuse d'acyle par le centre malonyltransacylase. Après cela, le complexe est prêt pour le premier cycle de synthèse.
Le groupe acétyle se condense avec le reste de malonyle au site du CO 2 séparé. La réaction est catalysée par un centre cétoacyl synthase. Le radical acétoacétyle résultant
Schème
Riz. 8-35. Transfert des résidus acétyle des mitochondries vers le cytosol. Enzymes actives : 1 - citrate synthase ; 2 - translocase ; 3 - citrate lyase; 4 - malate déshydrogénase; 5 - malik-enzyme.
Riz. 8-36. Le rôle de la biotine dans la réaction de carboxylation de l'acétyl-CoA.
Riz. 8-37. La structure du complexe multienzymatique est la synthèse d'acides gras. Le complexe est un dimère de deux chaînes polypeptidiques identiques, chacune ayant 7 sites actifs et une protéine porteuse d'acyle (ACP). Les groupes SH des protomères appartiennent à des radicaux différents. Un groupe SH appartient à la cystéine, l'autre appartient à un résidu d'acide phosphopanthéique. Le groupe SH cystéine d'un monomère est situé à côté du groupe SH 4-phosphopantéthéinate d'un autre protomère. Ainsi, les protomères de l'enzyme sont disposés tête-bêche. Bien que chaque monomère contienne tous les sites catalytiques, un complexe de 2 protomères est fonctionnellement actif. Par conséquent, 2 acides gras sont en fait synthétisés simultanément. Pour plus de simplicité, les schémas décrivent généralement la séquence de réactions dans la synthèse d'une molécule d'acide.
est successivement réduit par la cétoacyl réductase, puis déshydraté et à nouveau réduit par l'énoyl réductase, centres actifs du complexe. A la suite du premier cycle de réactions, un radical butyryle est formé, associé à une sous-unité de synthase d'acide gras.
Avant le deuxième cycle, le radical butyryle est transféré de la position 2 à la position 1 (où se trouvait l'acétyle au début du premier cycle de réactions). Puis le résidu butyryle subit les mêmes transformations et se prolonge de 2 atomes de carbone, provenant du malonyl-CoA.
Des cycles similaires de réactions sont répétés jusqu'à la formation d'un radical acide palmitique qui, sous l'action du centre thioestérase, se sépare hydrolytiquement du complexe enzymatique, se transformant en acide palmitique libre (palmitate, Fig. 8-38, 8-39).
L'équation globale pour la synthèse de l'acide palmitique à partir d'acétyl-CoA et de malonyl-CoA est la suivante :
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 + .
Les principales sources d'hydrogène pour la synthèse des acides gras
Dans chaque cycle de biosynthèse de l'acide palmitique, 2 réactions de réduction ont lieu,
Riz. 8-38. Synthèse de l'acide palmitique. Synthase d'acide gras : dans le premier protomère, le groupe SH appartient à la cystéine, dans le second, à la phosphopantéthéine. Après la fin du premier cycle, le radical butyryle est transféré sur le groupe SH du premier protomère. Ensuite, la même séquence de réactions est répétée comme dans le premier cycle. Le palmitoyl-E est un résidu d'acide palmitique associé à une synthase d'acide gras. Dans l'acide gras synthétisé, seuls 2 carbones distaux, marqués *, proviennent de l'acétyl-CoA, le reste du malonyl-CoA.
Riz. 8-39. Schéma général des réactions pour la synthèse de l'acide palmitique.
dans lequel la coenzyme NADPH sert de donneur d'hydrogène. La récupération du NADP + se produit dans les réactions :
la déshydrogénation dans les étapes oxydatives de la voie des pentoses phosphates du catabolisme du glucose ;
déshydrogénation du malate avec une enzyme malique ;
déshydrogénation de l'isocitrate par la déshydrogénase NADP-dépendante cytosolique.
2. Régulation de la synthèse des acides gras
L'enzyme régulatrice de la synthèse des acides gras est l'acétyl-CoA carboxylase. Cette enzyme est régulée de plusieurs façons.
Association/dissociation de complexes de sous-unités enzymatiques. Dans sa forme inactive, l'acétyl-CoA carboxylase est un complexe séparé, dont chacun est constitué de 4 sous-unités. Activateur d'enzymes - citrate ; il stimule l'association de complexes, à la suite de quoi l'activité de l'enzyme augmente. Inhibiteur - palmitoyl-CoA ; il provoque une dissociation du complexe et une diminution de l'activité enzymatique (Fig. 8-40).
Phosphorylation/déphosphorylation de l'acétyl-CoA carboxylase. Dans l'état postabsorptif ou lors d'un travail physique, le glucagon ou l'adrénaline via le système de l'adénylate cyclase activent la protéine kinase A et stimulent la phosphorylation des sous-unités de l'acétyl-CoA carboxylase. L'enzyme phosphorylée est inactive et la synthèse des acides gras s'arrête. Pendant la période d'absorption, l'insuline active la phosphatase et l'acétyl-CoA carboxylase est déphosphorylée (Fig. 8-41). Puis, sous l'action du citrate, la polymérisation des protomères enzymatiques se produit, et il devient actif. En plus d'activer l'enzyme, le citrate a une autre fonction dans la synthèse des acides gras. Pendant la période d'absorption, le citrate s'accumule dans les mitochondries des cellules hépatiques, dans lesquelles le résidu acétyle est transporté vers le cytosol.
Induction de la synthèse enzymatique. La consommation à long terme d'aliments riches en glucides et pauvres en graisses entraîne une augmentation de la sécrétion d'insuline, ce qui stimule l'induction de la synthèse d'enzymes : acétyl-CoA carboxylase, acide gras synthase, citrate lyase,
Riz. 8-40. Association/dissociation des complexes acétyl-CoA carboxylase.
Riz. 8-41. Régulation de l'acétyl-CoA carboxylase.
Riz. 8-42. Allongement de l'acide palmitique dans le RE. Le radical acide palmitique est allongé par 2 atomes de carbone dont le donneur est le malonyl-CoA.
isocitrate déshydrogénase. Par conséquent, une consommation excessive de glucides entraîne une accélération de la conversion des produits du catabolisme du glucose en graisses. La famine ou les aliments riches en graisses entraînent une diminution de la synthèse des enzymes et, par conséquent, des graisses.
3. Synthèse d'acides gras à partir d'acide palmitique
Allongement des acides gras. Dans le RE, l'acide palmitique est allongé avec la participation de malonyl-CoA. La séquence de réactions est similaire à celle qui se produit lors de la synthèse de l'acide palmitique, cependant, dans ce cas, les acides gras ne sont pas associés à l'acide gras synthase, mais à la CoA. Les enzymes impliquées dans l'allongement peuvent utiliser comme substrats non seulement les acides palmitiques, mais également d'autres acides gras (Fig. 8-42). Par conséquent, non seulement l'acide stéarique, mais également les acides gras contenant un grand nombre d'atomes de carbone peuvent être synthétisés dans le corps.
Le principal produit d'allongement dans le foie est l'acide stéarique (C 18: 0), cependant, une grande quantité d'acides gras à chaîne plus longue - de C 20 à C 24 se forme dans le tissu cérébral, qui sont nécessaires à la formation de sphingolipides et de glycolipides.
Dans le tissu nerveux, la synthèse d'autres acides gras, les acides α-hydroxylés, se produit également. Les oxydases à fonction mixte hydroxylent les acides C22 et C24 pour former des acides lignocérique et cérébronique, présents uniquement dans les lipides cérébraux.
Formation de doubles liaisons dans les radicaux d'acides gras. L'incorporation de doubles liaisons dans les radicaux d'acides gras est appelée désaturation. Les principaux acides gras formés dans le corps humain à la suite d'une désaturation (Fig. 8-43) sont le palmito-léique (C16:1Δ9) et l'oléique (C18:1Δ9).
La formation de doubles liaisons dans les radicaux d'acides gras se produit dans le RE dans des réactions impliquant l'oxygène moléculaire, le NADH et le cytochrome b 5 . Les enzymes désaturases d'acides gras présentes dans le corps humain ne peuvent pas former de doubles liaisons dans les radicaux d'acides gras distaux au neuvième atome de carbone, c'est-à-dire entre le neuvième et
Riz. 8-43. Formation d'acides gras insaturés.
atomes de carbone de méthyle. Par conséquent, les acides gras des familles ω-3 et ω-6 ne sont pas synthétisés dans l'organisme, sont indispensables et doivent être apportés par l'alimentation, car ils remplissent d'importantes fonctions de régulation.
La formation d'une double liaison dans le radical d'acide gras nécessite de l'oxygène moléculaire, du NADH, du cytochrome b 5 et de la cytochrome b 5 réductase dépendante du FAD. Les atomes d'hydrogène séparés de l'acide saturé sont libérés sous forme d'eau. Un atome d'oxygène moléculaire est inclus dans la molécule d'eau et l'autre est également réduit en eau avec la participation d'électrons NADH, qui sont transférés via FADH 2 et le cytochrome b 5 .
Les eicosanoïdes sont des substances biologiquement actives synthétisées par la plupart des cellules à partir d'acides gras polyènes contenant 20 atomes de carbone (le mot « eikosa » en grec signifie 20).
Synthèse d'acide palmitique (C16) à partir d'Acetyl-CoA.
1) Se produit dans le cytoplasme des cellules hépatiques et du tissu adipeux.
2) Importance : pour la synthèse des graisses et des phospholipides.
3) Fuites après avoir mangé (pendant la période d'absorption).
4) Il est formé d'acétyl-CoA obtenu à partir de glucose (glycolyse → ODPVP → Acétyl-CoA).
5) Dans le processus, 4 réactions sont répétées séquentiellement :
condensation → réduction → déshydratation → réduction.
A la fin de chaque cycle LCD s'allonge de 2 atomes de carbone.
Le donneur 2C est le malonyl-CoA.
6) NADPH + H + participe à deux réactions de réduction (50% provient du PFP, 50% de l'enzyme MALIK).
7) Seule la première réaction se déroule directement dans le cytoplasme (régulation).
Les 4 cycliques restants - sur un complexe spécial de palmitate synthase (synthèse de l'acide palmitique uniquement)
8) L'enzyme régulatrice fonctionne dans le cytoplasme - Acétyl-CoA-carboxylase (ATP, vitamine H, biotine, classe IV).
La structure du complexe palmitate synthase
La palmitate synthase est une enzyme composée de 2 sous-unités.
Chacun se compose d'un PPC, qui a 7 centres actifs.
Chaque site actif catalyse sa propre réaction.
Chaque PPC contient une protéine porteuse d'acyle (ACP) sur laquelle la synthèse a lieu (contient du phosphopantétonate).
Chaque sous-unité a un groupe HS. Dans l'un, le groupe HS appartient à la cystéine, dans l'autre, à l'acide phosphopantothénique.
Mécanisme
1) L'acétyl-Coa, dérivé des glucides, ne peut pas entrer dans le cytoplasme, où les acides gras sont synthétisés. Il sort par la première réaction du CTC - la formation de citrate.
2) Dans le cytoplasme, le citrate se décompose en acétyl-coa et oxaloacétate.
3) Oxaloacétate → malate (réaction CTC en sens inverse).
4) Malate → pyruvate, qui est utilisé dans l'OHDP.
5) Acétyl-CoA → synthèse de FA.
6) L'acétyl-CoA est converti en malonyl-CoA par l'acétyl-CoA carboxylase.
Activation de l'enzyme acétyl-CoA carboxylase:
a) en améliorant la synthèse des sous-unités sous l'action de l'insuline - trois tétramères sont synthétisés séparément
b) sous l'action du citrate, trois tétramères sont combinés et l'enzyme est activée
c) pendant le jeûne, le glucagon inhibe l'enzyme (par phosphorylation), la synthèse des graisses ne se produit pas
7) un acétyl CoA du cytoplasme se déplace vers le groupe HS (de la cystéine) de la palmitate synthase ; un malonyl-CoA par groupe HS de la deuxième sous-unité. Plus loin sur la palmitate synthase se produisent:
8) leur condensation (acétyl CoA et malonyl-CoA)
9) récupération (donneur - NADPH + H + de PFP)
10) déshydratation
11) récupération (donneur - NADPH + H + de MALIK-enzyme).
En conséquence, le radical acyle augmente de 2 atomes de carbone.
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Mobilisation des graisses
Pendant le jeûne ou un effort physique prolongé, du glucagon ou de l'adrénaline est libéré. Ils activent la lipase TAG dans le tissu adipeux, située dans les adipocytes et appelée lipase tissulaire(sensible aux hormones). Il décompose les graisses du tissu adipeux en glycérol et en acides gras. Le glycérol va au foie pour la gluconéogenèse. Les AG pénètrent dans la circulation sanguine, se lient à l'albumine et pénètrent dans les organes et les tissus, sont utilisés comme source d'énergie (par tous les organes, en plus du cerveau, qui utilise le glucose et les corps cétoniques lors d'un jeûne ou d'un exercice prolongé).
Pour le muscle cardiaque, les acides gras sont la principale source d'énergie.
β-oxydation
β-oxydation- le processus de fractionnement du LC afin d'extraire de l'énergie.
1) Voie spécifique du catabolisme des AG en acétyl-CoA.
2) Se produit dans les mitochondries.
3) Comprend 4 réactions répétitives (c'est-à-dire conditionnellement cycliques) :
oxydation → hydratation → oxydation → clivage.
4) A la fin de chaque cycle, le FA est raccourci de 2 atomes de carbone sous forme d'acétyl-CoA (entrant dans le cycle TCA).
5) 1 et 3 réactions - réactions d'oxydation associées au CPE.
6) Participez vit. B 2 - coenzyme FAD, vit. PP, NAD ; acide pantothénique, HS-KoA.
Le mécanisme de transfert des FA du cytoplasme aux mitochondries.
1. FA doit être activé avant d'entrer dans les mitochondries.
Seul le FA activé = acyl-CoA peut être transporté à travers la double membrane lipidique.
Le transporteur est la L-carnitine.
L'enzyme régulatrice de la β-oxydation est la carnitine acyltransférase-I (KAT-I).
2. CAT-I transporte les acides gras dans l'espace intermembranaire.
3. Sous l'action de CAT-I, l'acyl-CoA est transféré sur le support L-carnitine.
L'acylcarnitine se forme.
4. À l'aide d'une translocase intégrée à la membrane interne, l'acylcarnitine pénètre dans les mitochondries.
5. Dans la matrice, sous l'action de CAT-II, le FA est clivé de la carnitine et entre en β-oxydation.
La carnitine retourne dans l'espace intermembranaire.
réactions de β-oxydation
1. Oxydation: FA est oxydé avec la participation de FAD (enzyme acyl-CoA-DG) → énoyle.
FAD entre dans le CPE (p/o=2)
2. Hydratation : énoyle → β-hydroxyacyl-CoA (enzyme énoyl hydratase)
3. Oxydation : β-hydroxyacyl-CoA → β-cétoacyl-CoA (avec la participation du NAD, qui entre dans le CPE et a p/o=3).
4. Clivage : β-cétoacyl-CoA → acétyl-CoA (enzyme thiolase, avec la participation de HS-KoA).
Acétyl-CoA → TCA → 12 ATP.
Acyl-CoA (C-2) → cycle de β-oxydation suivant.
Calcul de l'énergie lors de la β-oxydation
Sur l'exemple de l'acide méristique (14C).
Nous calculons combien d'acétyl-CoA décompose les acides gras
½ n \u003d 7 → TCA (12ATP) → 84 ATP.
Comptez combien de cycles ils prennent pour se décomposer
(1/2 n)-1=6 5(2 ATP pour 1 réaction et 3 ATP pour 3 réaction) = 30 ATP
Soustrayez 1 ATP dépensé pour l'activation des acides gras dans le cytoplasme.
Total - 113 ATP.
Synthèse des corps cétoniques
Presque tout l'acétyl-CoA entre dans le TCA. Une petite partie est utilisée pour la synthèse des corps cétoniques = corps acétoniques.
Corps cétoniques- acétoacétate, β-hydroxybutyrate, acétone (en pathologie).
La concentration normale est de 0,03-0,05 mmol / l.
Sont synthétisés seulement dans le foieà partir d'acétyl-CoA obtenu par β-oxydation.
Utilisé comme source d'énergie par tous les organes sauf le foie (il n'y a pas d'enzyme).
Avec un jeûne prolongé ou un diabète sucré, la concentration de corps cétoniques peut décupler, car. dans ces conditions, les CL sont la principale source d'énergie. Dans ces conditions, une β-oxydation intense se produit, et tout l'acétyl-CoA n'a pas le temps d'être utilisé dans le TCA, car :
manque d'oxaloacétate (il est utilisé dans la gluconéogenèse)
· À la suite de la β-oxydation, une grande quantité de NADH + H + se forme (en 3 réactions), ce qui inhibe l'isocitrate-DH.
Par conséquent, l'acétyl-CoA va à la synthèse des corps cétoniques.
Parce que les corps cétoniques sont des acides, ils provoquent une modification de l'équilibre acido-basique. Une acidose survient (due à cétonémie).
Ils n'ont pas le temps d'être utilisés et apparaissent dans les urines comme un composant pathologique → kétouria. Il y a aussi l'odeur d'acétone de la bouche. Cet état est appelé cétose.
Échange de cholestérol
cholestérol(Xc) est un alcool monohydrique basé sur le cycle cyclopentaneperhydrophénanthrène.
27 atomes de carbone.
La concentration normale de cholestérol est de 3,6 à 6,4 mmol / l, pas plus de 5 est autorisé.
sur la construction des membranes (phospholipides : Xc = 1 : 1)
synthèse des acides gras
synthèse d'hormones stéroïdes (cortisol, progestérone, aldostérone, calcitriol, œstrogène)
dans la peau sous l'action des UV sert à la synthèse de la vitamine D3 - cholécalciférol.
Le corps contient environ 140 g de cholestérol (principalement dans le foie et le cerveau).
Exigence quotidienne - 0,5-1 g.
Contenu seul dans les produits d'origine animale (œufs, beurre, fromage, foie).
Xc n'est pas utilisé comme source d'énergie, car. son cycle n'est pas clivé en CO 2 et H 2 O et aucun ATP n'est libéré (pas d'enzyme).
L'excès de Xc n'est pas excrété, pas déposé, il se dépose dans la paroi des gros vaisseaux sanguins sous forme de plaques.
Le corps synthétise 0,5 à 1 g de Xc. Plus il est consommé avec de la nourriture, moins il est synthétisé dans l'organisme (normalement).
Xc dans le corps est synthétisé dans le foie (80%), les intestins (10%), la peau (5%), les glandes surrénales, les glandes sexuelles.
Même les végétariens peuvent avoir un taux de cholestérol élevé. seuls les glucides sont nécessaires à sa synthèse.
Biosynthèse du cholestérol
Elle se déroule en 3 étapes :
1) dans le cytoplasme - avant la formation d'acide mévalonique (similaire à la synthèse des corps cétoniques)
2) en EPR - jusqu'au squalène
3) dans l'EPR - au cholestérol
Environ 100 réactions.
L'enzyme régulatrice est la β-hydroxyméthylglutaryl-CoA réductase (HMG réductase). Les statines hypocholestérolémiantes inhibent cette enzyme.)
Régulation de l'HMG réductase :
a) Inhibé par le principe de rétroaction négative par un excès de cholestérol alimentaire
b) Peut augmenter la synthèse de l'enzyme (oestrogène) ou diminuer (cholestérol et calculs biliaires)
c) L'enzyme est activée par l'insuline par déphosphorylation
d) S'il y a beaucoup d'enzymes, l'excès peut être clivé par protéolyse
Le cholestérol est synthétisé à partir de l'acétyl-CoA dérivé de glucides(glycolyse → ODPVK).
Le cholestérol qui en résulte dans le foie est emballé avec les graisses dans les VLDL non-sp. Le VLDL a l'apoprotéine B100, pénètre dans la circulation sanguine et, après l'ajout des apoprotéines C-II et E, il se transforme en VLDL mature, qui pénètre dans la LP-lipase. La LP-lipase élimine les graisses (50%) des VLDL, laissant les LDL, constituées de 50 à 70% d'esters de cholestérol.
Fournit du cholestérol à tous les organes et tissus
· les cellules ont des récepteurs en B100, grâce auxquels elles reconnaissent le LDL et l'absorbent. Les cellules régulent l'apport de cholestérol en augmentant ou en diminuant le nombre de récepteurs B100.
Dans le diabète sucré, une glycosylation de B100 (ajout de glucose) peut se produire. Par conséquent, les cellules ne reconnaissent pas les LDL et une hypercholestérolémie survient.
Les LDL peuvent pénétrer dans les vaisseaux (particule athérogène).
Plus de 50% des LDL sont renvoyés au foie, où le cholestérol est utilisé pour la synthèse des calculs biliaires et l'inhibition de sa propre synthèse de cholestérol.
Il existe un mécanisme de protection contre l'hypercholestérolémie :
régulation de la synthèse de son propre cholestérol selon le principe de la rétroaction négative
les cellules régulent l'apport de cholestérol en augmentant ou en diminuant le nombre de récepteurs B100
fonctionnement du HDL
Le HDL est synthétisé dans le foie. Il a une forme en forme de disque, contient peu de cholestérol.
Fonctions HDL:
Absorbe l'excès de cholestérol des cellules et autres lipoprotéines
fournit C-II et E à d'autres lipoprotéines
Le mécanisme de fonctionnement des HDL:
Le HDL contient l'apoprotéine A1 et la LCAT (enzyme lécithincholesterol acyltransférase).
HDL va dans le sang, et LDL y vient.
Le LDL A1 reconnaît qu'ils ont beaucoup de cholestérol et active le LCAT.
La LCAT clive les acides gras des phospholipides HDL et les transfère au cholestérol. Des esters de cholestérol se forment.
Les esters de cholestérol sont hydrophobes, ils passent donc dans la lipoprotéine.
THÈME 8
MÉTABOLISME : MÉTABOLISME DES PROTÉINES
Écureuils - Ce sont des composés de haut poids moléculaire constitués de résidus d'acides α-aminés, qui sont interconnectés par des liaisons peptidiques.
Les liaisons peptidiques sont situées entre le groupe α-carboxyle d'un acide aminé et le groupe amino d'un autre acide α-aminé qui le suit.
Fonctions des protéines (acides aminés):
1) plastique (fonction principale) - les protéines des muscles, des tissus, des gemmes, de la carnitine, de la créatine, certaines hormones et enzymes sont synthétisées à partir d'acides aminés;
2) énergie
a) en cas de prise excessive avec de la nourriture (>100 g)
b) jeûne prolongé
Particularité:
Les acides aminés, contrairement aux graisses et aux glucides, non déposé .
La quantité d'acides aminés libres dans le corps est d'environ 35 g.
Sources de protéines pour le corps:
protéines alimentaires (source principale)
protéines tissulaires
synthétisé à partir des glucides.
bilan azoté
Parce que 95% de tout l'azote dans le corps appartient aux acides aminés, alors leur échange peut être jugé par bilan azoté - le rapport entre l'azote entrant et excrété dans l'urine.
ü Positif - moins est excrété qu'il n'y entre (chez les enfants, les femmes enceintes, pendant la période de récupération après une maladie);
ü Négatif - plus est excrété qu'il n'y entre (vieillesse, période de maladie prolongée);
ü Bilan azoté - chez les personnes en bonne santé.
Parce que les protéines alimentaires sont la principale source d'acides aminés, alors on parle de " complétude de la nutrition protéique ».
Tous les acides aminés sont divisés en :
interchangeables (8) - Ala, Gli, Ser, Pro, Glu, Gln, Asp, Asn ;
partiellement remplaçable (2) - Arg, Gis (synthétisé lentement);
conditionnellement remplaçable (2) - Cys, Tyr (peut être synthétisé fourni revenu indispensable - Met → Cys, Fen → Tyr);
· irremplaçable (8) - Val, Ile, Lei, Liz, Met, Tre, Fen, Tpf.
À cet égard, des protéines sont libérées :
Complète - contient tous les acides aminés essentiels
ü Défectueux - ne contient pas Met et Tpf.
Digestion des protéines
Particularités :
1) Les protéines sont digérées dans l'estomac, l'intestin grêle
2) Enzymes - peptidases (clivage des liaisons peptidiques) :
a) exopeptidases - le long des bords des terminaux C-N
b) endopeptidases - à l'intérieur de la protéine
3) Les enzymes de l'estomac et du pancréas sont produites sous une forme inactive - proenzymes(parce qu'ils digéreraient leurs propres tissus)
4) Les enzymes sont activées par protéolyse partielle (clivage d'une partie du PPC)
5) Certains acides aminés sont putréfiés dans le gros intestin
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1. Ils ne sont pas digérés dans la cavité buccale.
2. Dans l'estomac, les protéines agissent pepsine(endopeptidase). Il clive les liaisons formées par les groupements aminés des acides aminés aromatiques (Tyr, Phen, Tpf).
La pepsine est produite par les cellules principales en tant que substance inactive pepsinogène.
Les cellules pariétales produisent de l'acide chlorhydrique.
Fonctions de HCl:
ü Crée un pH optimal pour la pepsine (1,5 - 2,0)
ü Active le pepsinogène
ü Dénature les protéines (facilite l'action de l'enzyme)
ü Action bactéricide
Activation du pepsinogène
Le pepsinogène sous l'action de HCl est converti en pepsine active par clivage de 42 acides aminés lentement. La pepsine active active alors rapidement le pepsinogène ( autocatalytiquement).
Ainsi, dans l'estomac, les protéines sont décomposées en courts peptides, qui pénètrent dans les intestins.
3. Dans l'intestin, les enzymes pancréatiques agissent sur les peptides.
Activation du trypsinogène, du chymotrypsinogène, de la proélastase, de la procarboxypeptidase
Dans l'intestin sous l'action de l'entéropeptidase est activé trypsinogène. Puis activé à partir de celui-ci trypsine active toutes les autres enzymes par protéolyse partielle (chymotrypsinogène → chymotrypsine, proélastase → élastase, procarboxypeptidase → carboxypeptidase).
trypsine clive les liaisons formées par les groupes carboxyle Lys ou Arg.
Chymotrypsine entre les groupes carboxyle des acides aminés aromatiques.
Élastase- des liaisons formées par des groupements carboxyle de Ala ou Gly.
Carboxypeptidase clive les liaisons carboxyle de l'extrémité C-terminale.
Ainsi, de courts di-, tripeptides se forment dans l'intestin.
4. Sous l'action des enzymes intestinales, elles se décomposent en acides aminés libres.
Enzymes - di-, tri-, aminopeptidases. Ils ne sont pas spécifiques à une espèce.
Les acides aminés libres résultants sont absorbés par transport actif secondaire avec Na + (contre le gradient de concentration).
5. Certains acides aminés sont putréfiés.
pourrir - un processus enzymatique de scission des acides aminés en produits peu toxiques avec dégagement de gaz (NH 3, CH 4, CO 2, mercaptan).
Signification : pour maintenir l'activité vitale de la microflore intestinale (lors de la décomposition, Tyr forme des produits toxiques phénol et crésol, Tpf - indole et scatole). Les produits toxiques pénètrent dans le foie et sont neutralisés.
Catabolisme des acides aminés
Chemin principal- désamination - un processus enzymatique de clivage du groupement aminé sous forme d'ammoniac et de formation de cétoacide sans azote.
Désamination oxydative
Non oxydant (Ser, Tre)
Intramoléculaire (GIS)
Hydrolytique
Désamination oxydative (basique)
A) Direct - uniquement pour Glu, car car toutes les autres enzymes sont inactives.
Il procède en 2 étapes :
1) Enzymatique
2) Spontané
En conséquence, de l'ammoniac et de l'α-cétoglutarate se forment.
Fonctions de transamination:
ü Parce que la réaction est réversible, sert à la synthèse d'acides aminés non essentiels ;
ü Le stade initial du catabolisme (la transamination n'est pas du catabolisme, car le nombre d'acides aminés ne change pas) ;
ü Pour la redistribution de l'azote dans l'organisme ;
ü Participe au mécanisme de navette malate-aspartate du transfert d'hydrogène dans la glycolyse (6 réaction).
Pour déterminer l'activité de l'ALT et de l'AST en clinique pour le diagnostic des maladies du cœur et du foie, le coefficient de Ritis est mesuré:
À 0,6 - hépatite,
1 - cirrhose,
10 - infarctus du myocarde.
Décarboxylation acides aminés - le processus enzymatique de clivage du groupe carboxyle sous forme de CO 2 à partir d'acides aminés.
En conséquence, des substances biologiquement actives sont formées - amines biogènes.
Les enzymes sont des décarboxylases.
Coenzyme - phosphate de pyridoxal ← vit. À 6.
Après l'action, les amines biogènes sont neutralisées de 2 manières :
1) Méthylation (ajout de CH 3 ; donneur - SAM) ;
2) Oxydation avec élimination du groupe amino sous forme de NH 3 (enzyme MAO - monoamine oxydase).
La biosynthèse des acides gras se produit le plus activement dans le cytosol des cellules du foie, des intestins, du tissu adipeux à l'état du repos ou après manger.
Classiquement, on distingue 4 étapes de biosynthèse :
1. Formation d'acétyl-SCoA à partir de glucose, d'autres monosaccharides ou d'acides aminés cétogènes.
2. Transfert d'acétyl-SCoA des mitochondries vers le cytosol :
- peut être combiné avec carnitine, tout comme les acides gras supérieurs sont transférés à l'intérieur des mitochondries, mais ici le transport va dans une direction différente,
- généralement inclus dans acide citrique formé lors de la première réaction CTC.
Le citrate provenant des mitochondries est clivé dans le cytosol ATP citrate lyaseà l'oxaloacétate et à l'acétyl-SCoA.
Formation d'acétyl-SCoA à partir d'acide citrique
L'oxaloacétate est ensuite réduit en malate, et ce dernier pénètre dans les mitochondries (navette malate-aspartate) ou est décarboxylé en pyruvate par l'enzyme malique (enzyme "malique").
3. Formation de malonyl-SCoA à partir d'acétyl-SCoA.
La carboxylation de l'acétyl-SCoA est catalysée par acétyl-SCoA carboxylase, un complexe multienzymatique de trois enzymes.
Formation de malonyl-SCoA à partir d'acétyl-SCoA
4. Synthèse de l'acide palmitique.
Mis en œuvre multienzymatique complexe " synthétase d'acide gras" (synonyme palmitate synthétase) qui comprend 6 enzymes et une protéine porteuse d'acyle (ACP).
Protéine porteuse d'acyle comprend un dérivé de l'acide pantothénique - 6-phosphopantéthéine(FP) ayant un groupe HS, comme HS-CoA. Une des enzymes du complexe, 3-cétoacyl synthase, possède également un groupe HS dans la composition de la cystéine. L'interaction de ces groupes détermine le début et la poursuite de la biosynthèse des acides gras, à savoir l'acide palmitique. Les réactions de synthèse nécessitent du NADPH.
Groupes actifs de synthase d'acide gras
Dans les deux premières réactions, le malonyl-SCoA est séquentiellement attaché à la phosphopantéthéine de la protéine porteuse d'acyle et l'acétyl-SCoA à la cystéine de la 3-cétoacyl synthase.
3-cétoacyl synthase catalyse la troisième réaction - le transfert du groupe acétyle en malonyle C 2 avec élimination du groupe carboxyle.
De plus, le groupe céto dans les réactions de réduction ( 3-cétoacyl réductase), déshydratation (déshydratase) et encore récupération (énoyl réductase) se transforme en méthylène pour former un acyle saturé, associé à la phosphopantéthéine.
Acyltransférase transfère l'acyle résultant à la cystéine 3-cétoacyl synthases, la malonyl-SCoA est attachée à la phosphopantéthéine et le cycle est répété 7 fois jusqu'à ce qu'un résidu d'acide palmitique se forme. Ensuite, l'acide palmitique est clivé par la sixième enzyme du complexe, la thioestérase.
Réactions de synthèse d'acides gras
Allongement de la chaîne des acides gras
L'acide palmitique synthétisé, si nécessaire, pénètre dans le réticulum endoplasmique. Ci-joint malonyl-S-CoA et NADPH la chaîne s'allonge en C 18 ou C 20 .
Les acides gras insaturés (oléique, linoléique, linolénique) peuvent également s'allonger avec formation de dérivés de l'acide eicosanoïque (C 20). Mais la double liaison est introduite par les cellules animales pas plus de 9 atomes de carbone, par conséquent, les acides gras polyinsaturés ω3 et ω6 ne sont synthétisés qu'à partir des précurseurs correspondants.
Par exemple, l'acide arachidonique ne peut se former dans une cellule qu'en présence d'acides linoléniques ou linoléiques. Dans ce cas, l'acide linoléique (18:2) est déshydrogéné en acide γ-linolénique (18:3) et allongé en acide eicosotriénoïque (20:3), ce dernier est ensuite déshydrogéné en acide arachidonique (20:4). C'est ainsi que se forment les acides gras de la série ω6
Pour la formation d'acides gras de la série ω3, par exemple l'acide timnodonique (20:5), la présence d'acide α-linolénique (18:3) est nécessaire, qui déshydrate (18:4), allonge (20: 4) et se déshydrate à nouveau (20:5 ).
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