कार्बोहाइड्रेट से ट्राइग्लिसराइड्स का संश्लेषण। कार्बोहाइड्रेट से वसा के संश्लेषण के चरण। वसा और कार्बोहाइड्रेट का संश्लेषण कहाँ होता है? ग्लूकोज से ट्राईसिलग्लिसरॉल और कोलेस्ट्रॉल के जैवसंश्लेषण की सामान्य योजना

वसा से कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण को एक सामान्य योजना द्वारा दर्शाया जा सकता है:

चित्र 7 - वसा से कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण की सामान्य योजना

मुख्य लिपिड ब्रेकडाउन उत्पादों में से एक, ग्लिसरॉल, आसानी से ग्लिसराल्डिहाइड-3-फॉस्फेट के गठन और ग्लूनोजेनेसिस में इसके प्रवेश के माध्यम से कार्बोहाइड्रेट के संश्लेषण में उपयोग किया जाता है। ग्लाइऑक्साइलेट चक्र के माध्यम से कार्बोहाइड्रेट और एक अन्य महत्वपूर्ण लिपिड ब्रेकडाउन उत्पाद - फैटी एसिड (एसिटाइल-सीओए) के संश्लेषण के लिए पौधों और सूक्ष्मजीवों का उपयोग आसानी से किया जाता है।

लेकिन सामान्य योजना वसा से कार्बोहाइड्रेट के निर्माण के परिणामस्वरूप होने वाली सभी जैव रासायनिक प्रक्रियाओं को नहीं दर्शाती है।

इसलिए, हम इस प्रक्रिया के सभी चरणों पर विचार करेंगे।

कार्बोहाइड्रेट और वसा के संश्लेषण की योजना अधिक पूरी तरह से चित्र 8 में प्रस्तुत की गई है और कई चरणों में होती है।

चरण 1... ग्लिसरॉल और उच्च फैटी एसिड में लाइपेज एंजाइम की क्रिया के तहत वसा का हाइड्रोलाइटिक दरार (खंड 1.2 देखें)। हाइड्रोलिसिस उत्पादों को, परिवर्तनों की एक श्रृंखला से गुजरने के बाद, ग्लूकोज में बदलना चाहिए।

चित्र 8 - वसा से कार्बोहाइड्रेट के जैवसंश्लेषण की योजना

चरण 2... उच्च फैटी एसिड का ग्लूकोज में रूपांतरण। उच्च फैटी एसिड, जो वसा हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप बनते हैं, मुख्य रूप से बी-ऑक्सीकरण द्वारा नष्ट हो जाते हैं (इस प्रक्रिया की चर्चा पहले खंड 1.2, पैराग्राफ 1.2.2 में की गई थी)। इस प्रक्रिया का अंतिम उत्पाद एसिटाइल-सीओए है।

ग्लाइऑक्साइलेट चक्र

पौधे, कुछ बैक्टीरिया और कवक एसिटाइल-सीओए का उपयोग न केवल क्रेब्स चक्र में कर सकते हैं, बल्कि ग्लाइऑक्साइलेट नामक चक्र में भी कर सकते हैं। यह चक्र वसा और कार्बोहाइड्रेट के चयापचय में एक कड़ी के रूप में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

तिलहन के अंकुरण के दौरान विशेष रूप से विशेष सेलुलर ऑर्गेनेल - ग्लाइक्सिसोम - में ग्लाइऑक्साइलेट चक्र कार्य करता है। यह वसा को कार्बोहाइड्रेट में परिवर्तित करता है, जो बीज के रोगाणु के विकास के लिए आवश्यक हैं। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि अंकुर प्रकाश संश्लेषण की क्षमता विकसित नहीं कर लेता। जब अंकुरण के अंत में भंडारण वसा समाप्त हो जाती है, तो कोशिका में ग्लाइक्सिसोम गायब हो जाते हैं।

ग्लाइऑक्साइलेट मार्ग केवल पौधों और जीवाणुओं के लिए विशिष्ट है; यह पशु जीवों में अनुपस्थित है। ग्लाइऑक्साइलेट चक्र की कार्य करने की क्षमता इस तथ्य के कारण है कि पौधे और बैक्टीरिया एंजाइमों को संश्लेषित करने में सक्षम हैं जैसे कि आइसोसाइट्रेट लाइसेसतथा मैलेट सिंथेज़,जो क्रेब्स चक्र के कुछ एंजाइमों के साथ मिलकर ग्लाइऑक्साइलेट चक्र में शामिल होते हैं।

ग्लाइऑक्साइलेट मार्ग द्वारा एसिटाइल-सीओए ऑक्सीकरण की योजना को चित्र 9 में दिखाया गया है।

चित्र 9 - ग्लाइऑक्साइलेट चक्र की योजना

ग्लाइऑक्साइलेट चक्र की दो प्रारंभिक प्रतिक्रियाएं (1 और 2) ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र के समान हैं। पहली प्रतिक्रिया (1) में, एसिटाइल-सीओए साइट्रेट बनाने के लिए साइट्रेट सिंथेज़ की क्रिया के तहत ऑक्सालोसेटेट के साथ संघनित होता है। दूसरी प्रतिक्रिया में, साइट्रेट को एकोनाइट हाइड्रेटेस की भागीदारी के साथ आइसोसाइट्रेट में आइसोमेराइज़ किया जाता है। निम्नलिखित प्रतिक्रियाएं, ग्लाइऑक्साइलेट चक्र के लिए विशिष्ट, विशेष एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित होती हैं। तीसरी प्रतिक्रिया में, आइसोसाइट्रेट को आइसोसाइट्रेट लाइसेस द्वारा ग्लाइऑक्साइलिक एसिड और स्यूसिनिक एसिड में विभाजित किया जाता है:

चौथी प्रतिक्रिया में, मैलेट सिंथेज़ द्वारा उत्प्रेरित, ग्लाइऑक्साइलेट एसिटाइल-सीओए (दूसरा एसिटाइल-सीओए अणु जो ग्लाइऑक्साइलेट चक्र में प्रवेश करता है) के साथ मिलकर मैलिक एसिड (मैलेट) बनाता है:

फिर, पांचवीं प्रतिक्रिया में, मैलेट को ऑक्सालोसेटेट में ऑक्सीकृत किया जाता है। यह प्रतिक्रिया ट्राइकारबॉक्सिलिक एसिड चक्र की अंतिम प्रतिक्रिया के समान है; यह ग्लाइऑक्साइलेट चक्र की अंतिम प्रतिक्रिया भी है, क्योंकि गठित ऑक्सालोसेटेट फिर से एक नए एसिटाइल-सीओए अणु के साथ संघनित होता है, जिससे एक नया चक्र कारोबार शुरू होता है।

ग्लाइऑक्साइलेट चक्र की तीसरी प्रतिक्रिया में बनने वाले succinic एसिड का उपयोग इस चक्र द्वारा नहीं किया जाता है, लेकिन आगे के परिवर्तनों से गुजरता है।

लिपिडकोशिका चयापचय में बहुत महत्वपूर्ण हैं। सभी लिपिड सभी जीवित कोशिकाओं में मौजूद कार्बनिक, पानी में अघुलनशील यौगिक हैं। उनके कार्यों के अनुसार, लिपिड को तीन समूहों में विभाजित किया जाता है:

- कोशिका झिल्ली के संरचनात्मक और रिसेप्टर लिपिड

- कोशिकाओं और जीवों की ऊर्जा "डिपो"

- "लिपिड" समूह के विटामिन और हार्मोन

लिपिड पर आधारित होते हैं वसा अम्ल(संतृप्त और असंतृप्त) और कार्बनिक अल्कोहल - ग्लिसरॉल। अधिकांश फैटी एसिड हमें भोजन (पशु और सब्जी) से प्राप्त होते हैं। पशु वसा संतृप्त (40-60%) और असंतृप्त (30-50%) फैटी एसिड का मिश्रण है। वनस्पति वसा सबसे समृद्ध (75-90%) असंतृप्त वसा अम्ल हैं और हमारे शरीर के लिए सबसे अधिक लाभकारी हैं।

वसा के थोक का उपयोग ऊर्जा चयापचय के लिए किया जाता है, विशेष एंजाइमों द्वारा तोड़ा जा रहा है - लाइपेस और फॉस्फोलिपेस... नतीजतन, फैटी एसिड और ग्लिसरॉल प्राप्त होते हैं, जो आगे ग्लाइकोलाइसिस और क्रेब्स चक्र की प्रतिक्रियाओं में उपयोग किए जाते हैं। एटीपी अणुओं के निर्माण के संदर्भ में - वसा जानवरों और मनुष्यों के ऊर्जा भंडार का आधार बनाते हैं।

यूकेरियोटिक कोशिका भोजन से वसा प्राप्त करती है, हालांकि यह स्वयं अधिकांश फैटी एसिड को संश्लेषित कर सकती है ( दो अपूरणीय को छोड़कर– लिनोलिक और लिनोलेनिक)... संश्लेषण कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य में एंजाइमों के एक जटिल परिसर की मदद से शुरू होता है और माइटोकॉन्ड्रिया या चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में समाप्त होता है।

अधिकांश लिपिड (वसा, स्टेरॉयड, फॉस्फोलिपिड) के संश्लेषण के लिए प्रारंभिक उत्पाद एक "सार्वभौमिक" अणु है - एसिटाइल-कोएंजाइम ए (सक्रिय एसिटिक एसिड), जो सेल में अधिकांश कैटोबोलिक प्रतिक्रियाओं का एक मध्यवर्ती उत्पाद है।

किसी भी कोशिका में वसा होते हैं, लेकिन विशेष रूप से उनमें से बहुत से विशेष रूप से वसा कोशिकाएं - एडिपोसाइट्सवसा ऊतक का निर्माण। शरीर में वसा चयापचय को विशेष पिट्यूटरी हार्मोन, साथ ही इंसुलिन और एड्रेनालाईन द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

कार्बोहाइड्रेट(मोनोसैकराइड्स, डिसैकराइड्स, पॉलीसेकेराइड्स) ऊर्जा चयापचय प्रतिक्रियाओं के लिए सबसे महत्वपूर्ण यौगिक हैं। कार्बोहाइड्रेट के टूटने के परिणामस्वरूप, कोशिका अन्य कार्बनिक यौगिकों (प्रोटीन, वसा, न्यूक्लिक एसिड) के संश्लेषण के लिए अधिकांश ऊर्जा और मध्यवर्ती प्राप्त करती है।

कोशिका और शरीर बाहर से बड़ी मात्रा में शर्करा प्राप्त करते हैं - भोजन से, लेकिन गैर-कार्बोहाइड्रेट यौगिकों से ग्लूकोज और ग्लाइकोजन को संश्लेषित कर सकते हैं। विभिन्न प्रकार के कार्बोहाइड्रेट संश्लेषण के लिए सब्सट्रेट लैक्टिक एसिड (लैक्टेट) और पाइरुविक एसिड (पाइरूवेट), अमीनो एसिड और ग्लिसरीन के अणु हैं। ये प्रतिक्रियाएं साइटोप्लाज्म में एंजाइमों के एक पूरे परिसर की भागीदारी के साथ होती हैं - ग्लूकोज फॉस्फेटस। सभी संश्लेषण प्रतिक्रियाओं के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है - 1 ग्लूकोज अणु के संश्लेषण के लिए 6 एटीपी अणुओं की आवश्यकता होती है!

ग्लूकोज के अपने स्वयं के संश्लेषण का बड़ा हिस्सा यकृत और गुर्दे की कोशिकाओं में होता है, लेकिन हृदय, मस्तिष्क और मांसपेशियों में नहीं जाता है (वहां कोई आवश्यक एंजाइम नहीं होते हैं)। इसलिए, कार्बोहाइड्रेट चयापचय के विकार मुख्य रूप से इन अंगों के काम को प्रभावित करते हैं। कार्बोहाइड्रेट चयापचय को हार्मोन के एक समूह द्वारा नियंत्रित किया जाता है: पिट्यूटरी हार्मोन, अधिवृक्क ग्रंथियों के ग्लुकोकोर्टिकोस्टेरॉइड हार्मोन, इंसुलिन और अग्नाशय ग्लूकागन। कार्बोहाइड्रेट चयापचय के हार्मोनल संतुलन में व्यवधान से मधुमेह का विकास होता है।

हमने संक्षेप में प्लास्टिक एक्सचेंज के मुख्य भागों को कवर किया है। आप एक नंबर बना सकते हैं सामान्य निष्कर्ष:

लिपिड जैवसंश्लेषण प्रतिक्रियाएं सभी अंगों की कोशिकाओं के चिकनी एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में हो सकती हैं। वसा के संश्लेषण के लिए सब्सट्रेट डे नोवोग्लूकोज है।

जैसा कि आप जानते हैं, कोशिका में प्रवेश करने पर ग्लूकोज ग्लाइकोजन, पेन्टोज में और ऑक्सीकृत होकर पाइरुविक अम्ल में बदल जाता है। उच्च सेवन के साथ, ग्लूकोज का उपयोग ग्लाइकोजन संश्लेषण के लिए किया जाता है, लेकिन यह विकल्प सेल की मात्रा से सीमित होता है। इसलिए, ग्लूकोज ग्लाइकोलाइसिस में गिर जाता है और सीधे या एक पेंटोस फॉस्फेट शंट के माध्यम से पाइरूवेट में परिवर्तित हो जाता है। दूसरे मामले में, एनएडीपीएच बनता है, जो बाद में फैटी एसिड के संश्लेषण के लिए आवश्यक होता है।

पाइरूवेट माइटोकॉन्ड्रिया में गुजरता है, एसिटाइल-एससीओए को डीकार्बोक्सिलेट करता है, और टीसीए में प्रवेश करता है। हालांकि, एक राज्य में विश्राम, पर विश्राम, अधिक राशि की उपस्थिति में ऊर्जासेल में, सीटीके प्रतिक्रियाएं (विशेष रूप से, आइसोसाइट्रेट डिहाइड्रोजनेज प्रतिक्रिया) एटीपी और एनएडीएच की अधिकता से अवरुद्ध हो जाती हैं।

ग्लूकोज से ट्राईसिलग्लिसरॉल और कोलेस्ट्रॉल के जैवसंश्लेषण की सामान्य योजना

ऑक्सालोसेटेट, साइट्रेट से भी बनता है, मैलेट डिहाइड्रोजनेज द्वारा मैलिक एसिड में कम हो जाता है और माइटोकॉन्ड्रिया में वापस आ जाता है

• एक मैलेट-एस्पार्टेट शटल तंत्र के माध्यम से (चित्र में नहीं दिखाया गया है),
• माल्ट के डीकार्बोक्सिलेशन के बाद पाइरूवेटएनएडीपी पर निर्भर मैलिक एंजाइम। गठित एनएडीपीएच का उपयोग फैटी एसिड या कोलेस्ट्रॉल के संश्लेषण में किया जाएगा।

मानव शरीर में, भोजन से कार्बोहाइड्रेट वसा के जैवसंश्लेषण के लिए प्रारंभिक कच्चे माल के रूप में काम कर सकते हैं; पौधों में, प्रकाश संश्लेषक ऊतकों से सुक्रोज। उदाहरण के लिए, तेल के बीजों को पकाने में वसा (ट्राईसिलग्लिसरॉल) का जैवसंश्लेषण भी कार्बोहाइड्रेट के चयापचय से निकटता से संबंधित है। परिपक्वता के प्रारंभिक चरणों में, मुख्य बीज ऊतकों की कोशिकाएं - बीजपत्र और भ्रूणपोष - स्टार्च के दानों से भर जाती हैं। केवल बाद में, परिपक्वता के बाद के चरणों में, स्टार्च अनाज को लिपिड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, जिसका मुख्य घटक ट्राईसिलेग्लिसरॉल है।

वसा संश्लेषण के मुख्य चरणों में कार्बोहाइड्रेट से ग्लिसरॉल-3-फॉस्फेट और फैटी एसिड का निर्माण शामिल है, और फिर ग्लिसरॉल के अल्कोहल समूहों और फैटी एसिड के कार्बोक्सिल समूहों के बीच एस्टर बांड:

चित्र 11 - कार्बोहाइड्रेट से वसा के संश्लेषण की सामान्य योजना

आइए कार्बोहाइड्रेट से वसा संश्लेषण के मुख्य चरणों पर अधिक विस्तार से विचार करें (चित्र 12 देखें)।

1. ग्लिसरॉल-3-फॉस्फेट का संश्लेषण

स्टेज I - संबंधित ग्लाइकोसिडेस की कार्रवाई के तहत, कार्बोहाइड्रेट मोनोसेकेराइड के गठन के साथ हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं (खंड 1.1 देखें।), जो कोशिकाओं के साइटोप्लाज्म में ग्लाइकोलाइसिस की प्रक्रिया में शामिल होते हैं (चित्र 2 देखें)। ग्लाइकोलाइसिस के मध्यवर्ती उत्पाद फॉस्फोडाइऑक्सासीटोन और 3-फॉस्फोग्लिसरॉल एल्डिहाइड हैं।

द्वितीय चरण। ग्लिसरॉल-3-फॉस्फेट ग्लाइकोलाइसिस के एक मध्यवर्ती उत्पाद, फॉस्फोडाइऑक्सासिटोन की कमी के परिणामस्वरूप बनता है:

इसके अलावा, प्रकाश संश्लेषण के अंधेरे चरण के दौरान ग्लिसरो-3-फॉस्फेट का निर्माण किया जा सकता है।

1. लिपिड और कार्बोहाइड्रेट का संबंध

   1. कार्बोहाइड्रेट से वसा का संश्लेषण

चित्र 12 - कार्बोहाइड्रेट को लिपिड में बदलने की योजना

1. फैटी एसिड संश्लेषण

कोशिका के साइटोसोल में फैटी एसिड के संश्लेषण के लिए बिल्डिंग ब्लॉक एसिटाइल-सीओए है, जो दो तरह से बनता है: या तो पाइरूवेट के ऑक्सीडेटिव डीकार्बाक्सिलेशन के परिणामस्वरूप। (अंजीर देखें। 12, चरण III), या फैटी एसिड के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप (चित्र 5 देखें)। आइए याद करें कि ग्लाइकोलाइसिस के दौरान बनने वाले पाइरूवेट का एसिटाइल-सीओए में रूपांतरण और फैटी एसिड के ऑक्सीकरण के दौरान इसका गठन माइटोकॉन्ड्रिया में होता है। फैटी एसिड का संश्लेषण साइटोप्लाज्म में होता है। आंतरिक माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली एसिटाइल-सीओए के लिए अभेद्य है। साइटोप्लाज्म में इसका प्रवेश साइट्रेट या एसिटाइलकार्निटाइन के रूप में सुगम प्रसार के प्रकार द्वारा किया जाता है, जो साइटोप्लाज्म में एसिटाइल-सीओए, ऑक्सालोसेटेट या कार्निटाइन में परिवर्तित हो जाते हैं। हालांकि, एसिटाइल-सीओए को माइटोकॉन्ड्रिया से साइटोसोल में स्थानांतरित करने का मुख्य मार्ग साइट्रेट है (चित्र 13 देखें)।

प्रारंभ में, इंट्रामाइटोकॉन्ड्रियल एसिटाइल-सीओए साइट्रेट बनाने के लिए ऑक्सालोसेटेट के साथ प्रतिक्रिया करता है। प्रतिक्रिया एंजाइम साइट्रेट सिंथेज़ द्वारा उत्प्रेरित होती है। परिणामी साइट्रेट को एक विशेष ट्राइकारबॉक्साइलेट परिवहन प्रणाली का उपयोग करके माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली में साइटोसोल में ले जाया जाता है।

साइटोसोल में, साइट्रेट एचएस-सीओए और एटीपी के साथ प्रतिक्रिया करता है, फिर से एसिटाइल-सीओए और ऑक्सालोसेटेट में विघटित हो जाता है। यह अभिक्रिया एटीपी साइट्रेट लाइसेज द्वारा उत्प्रेरित होती है। पहले से ही साइटोसोल में, ऑक्सालोसेटेट, साइटोसोलिक डाइकारबॉक्साइलेट ट्रांसपोर्ट सिस्टम की भागीदारी के साथ, माइटोकॉन्ड्रियल मैट्रिक्स में लौटता है, जहां इसे ऑक्सालोसेटेट में ऑक्सीकृत किया जाता है, जिससे तथाकथित शटल चक्र पूरा होता है:

चित्र 13 - माइटोकॉन्ड्रिया से साइटोसोल में एसिटाइल-सीओए के स्थानांतरण की योजना

संतृप्त फैटी एसिड का जैवसंश्लेषण उनके -ऑक्सीकरण के विपरीत दिशा में होता है, फैटी एसिड की हाइड्रोकार्बन श्रृंखलाओं का विकास दो-कार्बन टुकड़े (सी 2) - एसिटाइल-सीओए के अनुक्रमिक जोड़ के कारण होता है। (अंजीर देखें। 12, चरण IV।)।

फैटी एसिड बायोसिंथेसिस की पहली प्रतिक्रिया एसिटाइल-सीओए का कार्बोक्सिलेशन है, जिसके लिए सीओ 2, एटीपी और एमएन आयनों की आवश्यकता होती है। यह प्रतिक्रिया एंजाइम एसिटाइल-सीओए - कार्बोक्सिलेज द्वारा उत्प्रेरित होती है। एंजाइम में प्रोस्थेटिक समूह के रूप में बायोटिन (विटामिन एच) होता है। प्रतिक्रिया दो चरणों में होती है: 1 - एटीपी और II की भागीदारी के साथ बायोटिन का कार्बोक्सिलेशन - एसिटाइल-सीओए में कार्बोक्सिल समूह का स्थानांतरण, जिसके परिणामस्वरूप मैलोनील-सीओए का निर्माण होता है:

मैलोनील-सीओए फैटी एसिड बायोसिंथेसिस का पहला विशिष्ट उत्पाद है। एक उपयुक्त एंजाइम प्रणाली की उपस्थिति में, मैलोनील-सीओए तेजी से फैटी एसिड में परिवर्तित हो जाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि फैटी एसिड जैवसंश्लेषण की दर कोशिका में चीनी सामग्री द्वारा निर्धारित की जाती है। मनुष्यों और जानवरों के वसा ऊतक में ग्लूकोज की एकाग्रता में वृद्धि और ग्लाइकोलाइसिस की दर में वृद्धि फैटी एसिड के संश्लेषण को उत्तेजित करती है। यह इंगित करता है कि वसा और कार्बोहाइड्रेट चयापचय एक दूसरे के साथ निकटता से जुड़े हुए हैं। एसिटाइल-सीओए कार्बोक्सिलेज द्वारा उत्प्रेरित मैलोनील-सीओए में इसके परिवर्तन के साथ एसिटाइल-सीओए की कार्बोक्सिलेशन प्रतिक्रिया द्वारा यहां एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जाती है। उत्तरार्द्ध की गतिविधि दो कारकों पर निर्भर करती है: साइटोप्लाज्म में उच्च आणविक भार फैटी एसिड और साइट्रेट की उपस्थिति।

फैटी एसिड के संचय का उनके जैवसंश्लेषण पर निरोधात्मक प्रभाव पड़ता है, अर्थात। कार्बोक्सिलेज गतिविधि को रोकें।

साइट्रेट द्वारा एक विशेष भूमिका निभाई जाती है, जो एसिटाइल-सीओए कार्बोक्सिलेज का एक उत्प्रेरक है। साइट्रेट एक ही समय में कार्बोहाइड्रेट और वसा चयापचय की एक जोड़ने वाली कड़ी की भूमिका निभाता है। साइटोप्लाज्म में, फैटी एसिड के संश्लेषण को उत्तेजित करने में साइट्रेट का दोहरा प्रभाव होता है: पहला, एसिटाइल-सीओए कार्बोक्सिलेज के एक उत्प्रेरक के रूप में और दूसरा, एसिटाइल समूहों के स्रोत के रूप में।

फैटी एसिड के संश्लेषण की एक बहुत ही महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि सभी मध्यवर्ती संश्लेषण उत्पाद सहसंयोजक रूप से एक एसाइल-ट्रांसफर प्रोटीन (एचएस-एसीपी) से जुड़े होते हैं।

HS-ACP एक कम आणविक भार वाला प्रोटीन है जो ऊष्मीय रूप से स्थिर होता है, इसमें एक सक्रिय HS-समूह होता है और इसके प्रोस्थेटिक समूह में पैंटोथेनिक एसिड (विटामिन B 3) होता है। HS-ACP का कार्य फैटी एसिड के ऑक्सीकरण में एंजाइम A (HS-CoA) के समान है।

फैटी एसिड की एक श्रृंखला के निर्माण की प्रक्रिया में, मध्यवर्ती उत्पाद एबीपी के साथ एस्टर बांड बनाते हैं (चित्र 14 देखें):

फैटी एसिड श्रृंखला लंबा करने के चक्र में चार प्रतिक्रियाएं शामिल हैं: 1) एसिटाइल-एसीपी (सी 2) का मैलोनील-एसीपी (सी 3) के साथ संक्षेपण; 2) वसूली; 3) निर्जलीकरण; और 4) फैटी एसिड की दूसरी कमी। अंजीर में। 14 फैटी एसिड के संश्लेषण के लिए एक योजना दिखाता है। फैटी एसिड श्रृंखला विस्तार के एक चक्र में लगातार चार प्रतिक्रियाएं शामिल हैं।

चित्र 14 - फैटी एसिड के संश्लेषण की योजना

पहली प्रतिक्रिया में (1) - संक्षेपण प्रतिक्रिया - एसिटाइल और मैलोनील समूह एक दूसरे के साथ बातचीत करके एसीटोएसिटाइल-एबीपी बनाते हैं, साथ ही साथ सीओ 2 (सी 1) भी निकलते हैं। यह प्रतिक्रिया संघनक एंजाइम-केटोएसिल-एबीपी-सिंथेटेस द्वारा उत्प्रेरित होती है। मैलोनील-एसीपी से निकला सीओ 2 वही सीओ 2 है जिसने एसिटाइल-एसीपी की कार्बोक्सिलेशन प्रतिक्रिया में भाग लिया था। इस प्रकार, संक्षेपण प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, दो- (C 2) और तीन-कार्बन (C 3) घटकों से एक चार-कार्बन यौगिक (C 4) बनता है।

दूसरी प्रतिक्रिया (2) में, -ketoacyl-ACP-reductase, acetoacetyl-ACP द्वारा उत्प्रेरित एक कमी प्रतिक्रिया-हाइड्रॉक्सीब्यूट्रील-ACP में परिवर्तित हो जाती है। कम करने वाला एजेंट एनएडीपीएच + एच + है।

चक्र निर्जलीकरण की तीसरी प्रतिक्रिया (3) में, क्रोटोनील-एसीपी के गठन के साथ एक पानी का अणु -हाइड्रॉक्सीब्यूटाइल-एसीपी से अलग हो जाता है। प्रतिक्रिया β-hydroxyacyl-ACP-dehydratase द्वारा उत्प्रेरित होती है।

चक्र की चौथी (अंतिम) प्रतिक्रिया (4) क्रोटोनील-एसीपी की ब्यूटिरिल-एसीपी में कमी है। प्रतिक्रिया एनॉयल-एसीपी रिडक्टेस की कार्रवाई के तहत आगे बढ़ती है। यहाँ अपचायक की भूमिका दूसरे अणु NADPH + H + द्वारा निभाई जाती है।

फिर प्रतिक्रियाओं का चक्र दोहराया जाता है। आइए मान लें कि पामिटिक एसिड (सी 16) को संश्लेषित किया जा रहा है। इस मामले में, ब्यूटिरिल-एसीपी का गठन केवल 7 चक्रों में से पहले में ही पूरा होता है, जिनमें से प्रत्येक में शुरुआत मोलोनील-एसीपी अणु (3) - प्रतिक्रिया (5) बढ़ने के कार्बोक्सिल अंत में होती है। फैटी एसिड श्रृंखला। यह कार्बोक्सिल समूह को सीओ 2 (सी 1) के रूप में साफ करता है। इस प्रक्रिया को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है:

3 + 2 4 + С 1 - 1 चक्र

4 + 3 6 + С 1 - 2 चक्र

6 + 3 С 8 + С 1-3 चक्र

8 + 3 10 + 1 - 4 चक्र

10 + 3 12 + 1 - 5 चक्र

12 + 3 С 14 + 1 - 6 चक्र

सी 14 + सी 3 सी 16 + सी 1 - 7 चक्र

न केवल उच्च संतृप्त फैटी एसिड को संश्लेषित किया जा सकता है, बल्कि असंतृप्त भी। मोनोअनसैचुरेटेड फैटी एसिड एसाइल-सीओए ऑक्सीजनेज द्वारा उत्प्रेरित ऑक्सीकरण (desaturation) के परिणामस्वरूप संतृप्त लोगों से बनते हैं। पौधों के ऊतकों के विपरीत, जानवरों के ऊतकों में संतृप्त फैटी एसिड को असंतृप्त में बदलने की बहुत सीमित क्षमता होती है। यह पाया गया कि दो सबसे आम मोनोअनसैचुरेटेड फैटी एसिड - पामिटोलिक और ओलिक - पामिटिक और स्टीयरिक एसिड से संश्लेषित होते हैं। मनुष्यों सहित स्तनधारियों के शरीर में, लिनोलिक (सी 18: 2) और लिनोलेनिक (सी 18: 3) एसिड नहीं बन सकते हैं, उदाहरण के लिए, स्टीयरिक एसिड (सी 18: 0) से। इन अम्लों को आवश्यक फैटी एसिड के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। आवश्यक फैटी एसिड में एराकिडिक एसिड (सी 20: 4) भी शामिल है।

फैटी एसिड (डबल बॉन्ड का निर्माण) के विलुप्त होने के साथ-साथ उनका बढ़ाव (बढ़ाव) भी होता है। इसके अलावा, इन दोनों प्रक्रियाओं को जोड़ा और दोहराया जा सकता है। फैटी एसिड श्रृंखला का बढ़ाव मेलोनील-सीओए और एनएडीपीएच + एच + की भागीदारी के साथ संबंधित एसाइल-सीओए में बाइकार्बन टुकड़ों के क्रमिक जोड़ से होता है।

चित्र 15 असंतृप्ति और बढ़ाव प्रतिक्रियाओं में पामिटिक एसिड रूपांतरण के मार्ग दिखाता है।

चित्र 15 - संतृप्त वसा अम्लों के रूपांतरण की योजना

असंतृप्त में

किसी भी फैटी एसिड का संश्लेषण डेसीलेस एंजाइम के प्रभाव में एसाइल-एसीपी से एचएस-एसीपी की दरार से पूरा होता है। उदाहरण के लिए:

परिणामी एसाइल-सीओए फैटी एसिड का सक्रिय रूप है।

वसा ग्लिसरीन और फैटी एसिड से संश्लेषित होते हैं।

शरीर में ग्लिसरीन वसा (भोजन और स्वयं) के टूटने के दौरान होता है, और यह आसानी से कार्बोहाइड्रेट से भी बनता है।

फैटी एसिड एसिटाइल कोएंजाइम ए से संश्लेषित होते हैं। एसिटाइल कोएंजाइम ए एक सार्वभौमिक मेटाबोलाइट है। इसके संश्लेषण के लिए हाइड्रोजन और एटीपी ऊर्जा की आवश्यकता होती है। हाइड्रोजन NADP.H2 से प्राप्त किया जाता है। शरीर केवल संतृप्त और मोनोअनसैचुरेटेड (एक डबल बॉन्ड वाले) फैटी एसिड का संश्लेषण करता है। फैटी एसिड जिनके अणु में दो या दो से अधिक डबल बॉन्ड होते हैं, जिन्हें पॉलीअनसेचुरेटेड कहा जाता है, शरीर में संश्लेषित नहीं होते हैं और उन्हें भोजन के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए। वसा के संश्लेषण के लिए, फैटी एसिड का उपयोग किया जा सकता है - खाद्य और स्वयं के वसा के हाइड्रोलिसिस के उत्पाद।

वसा के संश्लेषण में सभी प्रतिभागियों को सक्रिय रूप में होना चाहिए: ग्लिसरीन के रूप में ग्लिसरोफॉस्फेट, और फैटी एसिड के रूप में एसिटाइल कोएंजाइम ए।वसा संश्लेषण कोशिकाओं के कोशिका द्रव्य (मुख्य रूप से वसा ऊतक, यकृत, छोटी आंत) में किया जाता है। वसा के संश्लेषण के मार्ग आरेख में प्रस्तुत किए गए हैं।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ग्लिसरॉल और फैटी एसिड कार्बोहाइड्रेट से प्राप्त किए जा सकते हैं। इसलिए, एक गतिहीन जीवन शैली की पृष्ठभूमि के खिलाफ उनके अत्यधिक सेवन से मोटापा विकसित होता है।

डीएपी - डायहाइड्रोएसीटोन फॉस्फेट,

डीएजी - डायसाइलग्लिसरॉल।

टैग - ट्राईसिलग्लिसरॉल।

लिपोप्रोटीन की सामान्य विशेषताएं।जलीय वातावरण में लिपिड (और इसलिए रक्त में) अघुलनशील होते हैं, इसलिए, लिपिड-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स - लिपोप्रोटीन - रक्त द्वारा लिपिड के परिवहन के लिए शरीर में बनते हैं।

सभी प्रकार के लिपोप्रोटीन की संरचना समान होती है - सतह पर एक हाइड्रोफोबिक कोर और एक हाइड्रोफिलिक परत। हाइड्रोफिलिक परत एपोप्रोटीन और एम्फीफिलिक लिपिड अणु - फॉस्फोलिपिड और कोलेस्ट्रॉल नामक प्रोटीन द्वारा बनाई जाती है। इन अणुओं के हाइड्रोफिलिक समूह जलीय चरण का सामना करते हैं, और हाइड्रोफोबिक भाग लिपोप्रोटीन के हाइड्रोफोबिक नाभिक का सामना करते हैं, जिसमें परिवहन किए गए लिपिड होते हैं।

अपोप्रोटीनकई कार्य करें:

लिपोप्रोटीन की संरचना का निर्माण;

वे कोशिकाओं की सतह पर रिसेप्टर्स के साथ बातचीत करते हैं और इस प्रकार यह निर्धारित करते हैं कि कौन से ऊतक इस प्रकार के लिपोप्रोटीन को पकड़ लेंगे;

वे एंजाइम या एंजाइम के सक्रियकर्ता के रूप में कार्य करते हैं जो लिपोप्रोटीन पर कार्य करते हैं।

लिपोप्रोटीन।निम्न प्रकार के लिपोप्रोटीन शरीर में संश्लेषित होते हैं: काइलोमाइक्रोन (एचएम), बहुत कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन (वीएलडीएल), मध्यवर्ती घनत्व वाले लिपोप्रोटीन (आईडीएल), कम घनत्व वाले लिपोप्रोटीन (एलडीएल) और उच्च घनत्व वाले लिपोप्रोटीन (एचडीएल)। प्रत्येक प्रकार का एलपी है विभिन्न ऊतकों में बनता है और कुछ लिपिड का परिवहन करता है। उदाहरण के लिए, एचएम आंत से ऊतकों तक बहिर्जात (आहार वसा) का परिवहन करता है, इसलिए ट्राईसिलग्लिसरॉल इन कणों के द्रव्यमान का 85% हिस्सा बनाते हैं।

लिपोप्रोटीन के गुण।एलपी रक्त में अत्यधिक घुलनशील होते हैं, गैर-ओपेलेसेंट, क्योंकि उनका आकार छोटा और ऋणात्मक आवेश होता है

सतह। कुछ एलपी आसानी से रक्त वाहिकाओं की केशिका दीवारों से गुजरते हैं और कोशिकाओं को लिपिड वितरित करते हैं। सीएम का बड़ा आकार उन्हें केशिकाओं की दीवारों में प्रवेश करने की अनुमति नहीं देता है, इसलिए, आंतों की कोशिकाओं से, वे पहले लसीका तंत्र में प्रवेश करते हैं और फिर, मुख्य वक्ष वाहिनी के माध्यम से, लसीका के साथ रक्त में प्रवेश करते हैं। फैटी एसिड, ग्लिसरॉल और अवशिष्ट काइलोमाइक्रोन का भाग्य। एचएम पर एलपी-लाइपेस की क्रिया के परिणामस्वरूप वसा, फैटी एसिड और ग्लिसरॉल बनते हैं। अधिकांश फैटी एसिड ऊतकों में प्रवेश करते हैं। वसा ऊतक में अवशोषण अवधि के दौरान, फैटी एसिड ट्राइएसिलग्लिसरॉल के रूप में जमा होते हैं, हृदय की मांसपेशियों में और काम कर रहे कंकाल की मांसपेशियों को ऊर्जा के स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है। वसा हाइड्रोलिसिस का एक अन्य उत्पाद, ग्लिसरॉल, रक्त में घुलनशील है, जिसे यकृत में ले जाया जाता है, जहां अवशोषण अवधि के दौरान इसका उपयोग वसा के संश्लेषण के लिए किया जा सकता है।

हाइपरकाइलोमाइक्रोनेमिया, हाइपरट्रिग्लिसरोलोनेमिया।वसा युक्त भोजन खाने के बाद, शारीरिक हाइपरट्राइग्लिसरोनेमिया विकसित होता है और तदनुसार, हाइपरकाइलोमाइक्रोनेमिया, जो कई घंटों तक रह सकता है। रक्तप्रवाह से एचएम को हटाने की दर इस पर निर्भर करती है:

एलपी-लाइपेस गतिविधि;

एचडीएल की उपस्थिति, एक्सएम के लिए एपोप्रोटीन सी-द्वितीय और ई की आपूर्ति;

एपीओसी-द्वितीय और एपीओई को एक्सएम में स्थानांतरित करने की गतिविधि।

एचएम चयापचय में शामिल किसी भी प्रोटीन में आनुवंशिक दोष पारिवारिक हाइपरकाइलोमाइक्रोनेमिया - टाइप I हाइपरलिपोप्रोटीनमिया के विकास की ओर ले जाता है।

एक ही प्रजाति के पौधों में, वृद्धि की जलवायु परिस्थितियों के आधार पर वसा की संरचना और गुणों में उतार-चढ़ाव हो सकता है। पशु कच्चे माल में वसा की मात्रा और गुणवत्ता नस्ल, उम्र, शरीर की स्थिति, लिंग, वर्ष के मौसम आदि पर भी निर्भर करती है।

कई खाद्य उत्पादों के उत्पादन में वसा का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है; उनके पास उच्च कैलोरी मूल्य और पोषण मूल्य होता है, और तृप्ति की दीर्घकालिक भावना पैदा करता है। वसा भोजन तैयार करने में महत्वपूर्ण स्वाद और संरचनात्मक घटक हैं और भोजन की उपस्थिति पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। तलते समय, वसा गर्मी हस्तांतरण माध्यम के रूप में कार्य करता है।

उत्पाद का नाम		उत्पाद का नाम	खाद्य उत्पादों में अनुमानित वसा सामग्री, गीले वजन पर%
बीज:		राई की रोटी	1,20
सूरजमुखी	35-55	ताज़ी सब्जियां	0,1-0,5
कैनबिस	31-38	ताज़ा फल	0,2-0,4
पोस्ता		गौमांस	3,8-25,0
कोको बीन्स		सुअर का मांस	6,3-41,3
मूंगफली के दाने	40-55	भेड़े का मांस	5,8-33,6
अखरोट (गुठली)	58-74	एक मछली	0,4-20
अनाज:		गाय का दूध	3,2-4,5
गेहूं	2,3	मक्खन	61,5-82,5
राई	2,0	नकली मक्खन	82,5
जई	6,2	अंडे	12,1

ग्लिसराइड के अलावा पौधे और जानवरों के ऊतकों से प्राप्त वसा में मुक्त फैटी एसिड, फॉस्फेटाइड्स, स्टेरोल्स, रंगद्रव्य, विटामिन, स्वाद और सुगंधित पदार्थ, एंजाइम, प्रोटीन इत्यादि हो सकते हैं, जो वसा की गुणवत्ता और गुणों को प्रभावित करते हैं। वसा का स्वाद और गंध भंडारण के दौरान वसा में बनने वाले पदार्थों (एल्डिहाइड, कीटोन, पेरोक्साइड और अन्य यौगिकों) से भी प्रभावित होता है।