ცხიმოვანი მჟავების სინთეზი ხდება უჯრედის ციტოპლაზმაში. მიტოქონდრია ძირითადად მოიცავს არსებული ცხიმოვანი მჟავების ჯაჭვების გახანგრძლივებას. დადგენილია, რომ ღვიძლის უჯრედების ციტოპლაზმაში სინთეზირდება პალმიტის მჟავა (16 ნახშირბადის ატომი), ხოლო ამ უჯრედების მიტოქონდრიებში უჯრედის ციტოპლაზმაში უკვე სინთეზირებული ან ეგზოგენური წარმოშობის ცხიმოვანი მჟავებისგან, ე.ი. ნაწლავებიდან წარმოიქმნება ცხიმოვანი მჟავები, რომლებიც შეიცავს 18, 20 და 22 ნახშირბადის ატომს. პირველი რეაქცია ცხიმოვანი მჟავების ბიოსინთეზში არის აცეტილ-CoA-ს კარბოქსილაცია, რომელიც მოითხოვს ბიკარბონატს, ATP და მანგანუმის იონებს. ეს რეაქცია კატალიზებულია ფერმენტ აცეტილ-CoA კარბოქსილაზას მიერ. ფერმენტი შეიცავს ბიოტინს, როგორც პროთეზირების ჯგუფს. რეაქცია მიმდინარეობს ორ ეტაპად: I - ბიოტინის კარბოქსილაცია ATP-ის მონაწილეობით და II - კარბოქსილის ჯგუფის გადატანა აცეტილ-CoA-ში, რის შედეგადაც წარმოიქმნება მალონილ-CoA. მალონილ-CoA არის ცხიმოვანი მჟავების ბიოსინთეზის პირველი სპეციფიკური პროდუქტი. შესაბამისი ფერმენტული სისტემის არსებობისას მალონილ-CoA სწრაფად გარდაიქმნება ცხიმოვან მჟავებად. ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის დროს წარმოქმნილი რეაქციების თანმიმდევრობა:
შემდეგ რეაქციების ციკლი მეორდება. ბეტა-ოქსიდაციასთან შედარებით, ცხიმოვანი მჟავების ბიოსინთეზს აქვს მთელი რიგი დამახასიათებელი ნიშნები: ცხიმოვანი მჟავების სინთეზი ძირითადად ხდება უჯრედის ციტოზოლში, ხოლო დაჟანგვა მიტოქონდრიაში; მალონილ-CoA ცხიმოვანი მჟავების ბიოსინთეზის პროცესში მონაწილეობა, რომელიც წარმოიქმნება CO2-ის (ბიოტინის ფერმენტის და ატფ-ის თანდასწრებით) აცეტილ-CoA-სთან შეკავშირებით; აცილის გადამცემი ცილა (HS-ACP) მონაწილეობს ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის ყველა სტადიაში; ბიოსინთეზის დროს წარმოიქმნება 3-ჰიდროქსიმჟავას D(–)-იზომერი და არა L(+)-იზომერი, როგორც ეს ხდება ცხიმოვანი მჟავების β-დაჟანგვის დროს; აუცილებელია ცხიმოვანი მჟავების სინთეზისთვის კოენზიმი NADPH.
50. ქოლესტერინი - ქოლესტერინი არის ორგანული ნაერთი, ბუნებრივი ცხიმოვანი (ლიპოფილური) სპირტი, რომელიც შეიცავს ყველა ცხოველური ორგანიზმის უჯრედის მემბრანაში, გარდა არაბირთვული ორგანიზმებისა (პროკარიოტები). წყალში უხსნადი, ცხიმებში და ორგანულ გამხსნელებში ხსნადი. ბიოლოგიური როლი. უჯრედის პლაზმური მემბრანის შემადგენლობაში შემავალი ქოლესტერინი ასრულებს ორშრიანი მოდიფიკატორის როლს, ანიჭებს მას გარკვეულ სიმტკიცეს ფოსფოლიპიდური მოლეკულების „შეფუთვის“ სიმკვრივის გაზრდით. ამრიგად, ქოლესტერინი არის პლაზმური მემბრანის სითხის სტაბილიზატორი. ქოლესტერინი ხსნის სტეროიდული სასქესო ჰორმონების და კორტიკოსტეროიდების ბიოსინთეზის ჯაჭვს, ემსახურება ნაღვლის მჟავების და D ვიტამინების წარმოქმნას, მონაწილეობს უჯრედების გამტარიანობის რეგულირებაში და იცავს სისხლის წითელ უჯრედებს ჰემოლიზური შხამების მოქმედებისგან. ქოლესტერინის გაცვლა. თავისუფალი ქოლესტერინი ექვემდებარება დაჟანგვას ღვიძლში და სტეროიდულ ჰორმონების სინთეზირების ორგანოებში (თირკმელზედა ჯირკვლები, ტესტები, საკვერცხეები, პლაცენტა). ეს არის მემბრანებიდან და ლიპოპროტეინების კომპლექსებიდან ქოლესტერინის შეუქცევადი მოცილების ერთადერთი პროცესი. ყოველდღიურად ქოლესტერინის 2-4% მოიხმარება სტეროიდული ჰორმონების სინთეზისთვის. ჰეპატოციტებში ქოლესტერინის 60-80% იჟანგება ნაღვლის მჟავებად, რომლებიც, როგორც ნაღვლის ნაწილი, გამოიყოფა წვრილი ნაწლავის სანათურში და მონაწილეობს საჭმლის მონელებაში (ცხიმების ემულსიფიკაცია). ნაღვლის მჟავებთან ერთად წვრილ ნაწლავში გამოიყოფა მცირე რაოდენობით თავისუფალი ქოლესტერინი, რომელიც ნაწილობრივ გამოიყოფა განავლით, ხოლო დანარჩენი იხსნება და ნაღვლის მჟავებთან და ფოსფოლიპიდებთან ერთად შეიწოვება წვრილი ნაწლავის კედლებით. ნაღვლის მჟავები უზრუნველყოფს ცხიმების დაშლას მათ შემადგენელ ნაწილებად (ცხიმების ემულსიფიკაცია). ამ ფუნქციის შესრულების შემდეგ დარჩენილი ნაღვლის მჟავების 70-80% შეიწოვება წვრილი ნაწლავის ბოლო ნაწილში (ილეუმი) და ღვიძლში შედის კარიბჭის ვენის სისტემაში. აქვე აღსანიშნავია, რომ ნაღვლის მჟავებს სხვა ფუნქციაც აქვთ: ისინი ყველაზე მნიშვნელოვანი სტიმულატორია ნაწლავების ნორმალური ფუნქციონირების (მოძრაობის) შესანარჩუნებლად. ღვიძლში იწყება არასრულად წარმოქმნილი (ნაშობი) მაღალი სიმკვრივის ლიპოპროტეინების სინთეზირება. საბოლოოდ, HDL სისხლში წარმოიქმნება ქილომიკრონების, VLDL-ისა და ქოლესტერინის სპეციალური ცილებისგან (აპოპროტეინების) ქსოვილებიდან, მათ შორის არტერიის კედლიდან. უფრო მარტივად, ქოლესტერინის ციკლი შეიძლება აიხსნას შემდეგნაირად: ლიპოპროტეინებში შემავალი ქოლესტერინი ატარებს ცხიმს ღვიძლიდან სხეულის სხვადასხვა ნაწილებში, სისხლძარღვების გამოყენებით, როგორც სატრანსპორტო სისტემა. ცხიმის მიწოდების შემდეგ ქოლესტერინი ბრუნდება ღვიძლში და კვლავ იმეორებს თავის მოქმედებას. პირველადი ნაღვლის მჟავები. (ქოლიური და ქენოდეოქსიქოლიური) სინთეზირდება ღვიძლის ჰეპატოციტებში ქოლესტერინისგან. მეორადი: დეოქსიქოლის მჟავა (თავდაპირველად სინთეზირდება მსხვილ ნაწლავში). ნაღვლის მჟავები წარმოიქმნება ჰეპატოციტების მიტოქონდრიებში და მის გარეთ ქოლესტერინისგან ატფ-ის მონაწილეობით. მჟავების წარმოქმნის დროს ჰიდროქსილაცია ხდება ჰეპატოციტების ენდოპლაზმურ რეტიკულუმში. ნაღვლის მჟავების პირველადი სინთეზი ინჰიბირებულია (ინჰიბირებულია) სისხლში არსებული ნაღვლის მჟავებით. თუმცა, თუ ნაღვლის მჟავების სისხლში შეწოვა არასაკმარისია, მაგალითად, ნაწლავის მძიმე დაზიანების გამო, მაშინ ღვიძლი, რომელსაც შეუძლია დღეში არაუმეტეს 5 გ ნაღვლის მჟავების გამომუშავება, ვერ შეძლებს შეავსოს ორგანიზმისთვის საჭირო ნაღვლის მჟავები. ნაღვლის მჟავები ადამიანებში ენტეროჰეპატური მიმოქცევის მთავარი მონაწილეა. ნაღვლის მეორადი მჟავები (დეოქსიქოლური, ლითოქოლიური, ურსოდეოქსიქოლური, ალოქოლიური და სხვა) წარმოიქმნება მსხვილი ნაწლავის პირველადი ნაღვლის მჟავებისგან ნაწლავის მიკროფლორის გავლენის ქვეშ. მათი რაოდენობა მცირეა. დეოქსიქოლის მჟავა შეიწოვება სისხლში და გამოიყოფა ღვიძლის მიერ, როგორც ნაღვლის ნაწილი. ლითოქოლის მჟავა გაცილებით ნაკლებად კარგად შეიწოვება, ვიდრე დეოქსიქოლის მჟავა.
-
β-ოქსიდაციასთან შედარებით ბიოსინთეზი ცხიმოვანი მჟავებიაქვს მთელი რიგი დამახასიათებელი ნიშნები: სინთეზი ცხიმოვანი მჟავებიძირითადად ხდება უჯრედის ციტოზოლში და დაჟანგვა... -
ბიოსინთეზიტრიგლიცერიდები (ტრიაცილგლიცეროლები). ბიოსინთეზი ცხიმოვანი მჟავებიცხიმის სინთეზირება შესაძლებელია როგორც ცხიმის დაშლის პროდუქტებისგან, ასევე ნახშირწყლებისგან. -
ბიოსინთეზიტრიგლიცერიდები. ტრიგლიცერიდების სინთეზი ხდება გლიცეროლისგან და ცხიმოვანი მჟავები(ძირითადად სტეარიული, პა. -
ბიოსინთეზი ცხიმოვანი მჟავები. სინთეზი ცხიმოვანი მჟავები -
ბიოსინთეზი ცხიმოვანი მჟავები. სინთეზი ცხიმოვანი მჟავებიხდება უჯრედის ციტოპლაზმაში. უდლის უმეტესობა მიტოქონდრიაში ხდება.
უჯრედის ციტოზოლში ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის სამშენებლო მასალაა აცეტილ-CoA, რომელიც წარმოიქმნება ორი გზით: ან პირუვატის ჟანგვითი დეკარბოქსილირების შედეგად. (იხ. სურ. 11, III სტადია), ან ცხიმოვანი მჟავების b-დაჟანგვის შედეგად (იხ. სურ. 8).
სურათი 11 - ნახშირწყლების ლიპიდებად გადაქცევის სქემა
შეგახსენებთ, რომ გლიკოლიზის დროს წარმოქმნილი პირუვატის გარდაქმნა აცეტილ-CoA-ად და მისი წარმოქმნა ცხიმოვანი მჟავების b-დაჟანგვის დროს ხდება მიტოქონდრიებში. ცხიმოვანი მჟავების სინთეზი ხდება ციტოპლაზმაში. შიდა მიტოქონდრიული მემბრანა გაუვალია აცეტილ-CoA-ს მიმართ. ციტოპლაზმაში მისი შეყვანა ხორციელდება გაადვილებული დიფუზიის ტიპით ციტრატის ან აცეტილკარნიტინის სახით, რომლებიც ციტოპლაზმაში გარდაიქმნება აცეტილ-CoA, ოქსალოაცეტატად ან კარნიტინად. თუმცა, აცეტილ-CoA-ს მიტოქონდრიიდან ციტოზოლში გადაცემის მთავარი გზა ციტრატის გზაა (იხ. სურ. 12).
პირველი, ინტრამიტოქონდრიული აცეტილ-CoA რეაგირებს ოქსალოაცეტატთან, რის შედეგადაც წარმოიქმნება ციტრატი. რეაქცია კატალიზებულია ფერმენტ ციტრატ სინთაზას მიერ. მიღებული ციტრატი მიტოქონდრიული მემბრანის მეშვეობით ციტოზოლში გადაიგზავნება სპეციალური ტრიკარბოქსილატის სატრანსპორტო სისტემის გამოყენებით.
ციტოზოლში ციტრატი რეაგირებს HS-CoA-სთან და ATP-თან და კვლავ იშლება აცეტილ-CoA-სა და ოქსალოაცეტატში. ეს რეაქცია კატალიზებულია ATP ციტრატ ლიაზას მიერ. უკვე ციტოზოლში, ოქსალოაცეტატი, ციტოზოლური დიკარბოქსილატის სატრანსპორტო სისტემის მონაწილეობით, ბრუნდება მიტოქონდრიულ მატრიქსში, სადაც ის იჟანგება ოქსალოაცეტატამდე, რითაც სრულდება ე.წ.
სურათი 12 - აცეტილ-CoA-ს გადაცემის სქემა მიტოქონდრიიდან ციტოზოლში
გაჯერებული ცხიმოვანი მჟავების ბიოსინთეზი ხდება მათი b-დაჟანგვის საპირისპირო მიმართულებით; ცხიმოვანი მჟავების ნახშირწყალბადების ჯაჭვების ზრდა ხორციელდება ორ ნახშირბადის ფრაგმენტის (C2) - აცეტილ-CoA - თანმიმდევრული დამატების გამო მათ ბოლოებზე. (იხ. სურ. 11, ეტაპი IV.).
პირველი რეაქცია ცხიმოვანი მჟავების ბიოსინთეზში არის აცეტილ-CoA-ს კარბოქსილაცია, რომელიც მოითხოვს CO 2, ATP და Mn იონებს. ეს რეაქცია კატალიზებულია ფერმენტ აცეტილ-CoA - კარბოქსილაზას მიერ. ფერმენტი შეიცავს ბიოტინს (ვიტამინი H) პროთეზირების ჯგუფად. რეაქცია ხდება ორ ეტაპად: 1 - ბიოტინის კარბოქსილაცია ATP-ის მონაწილეობით და II - კარბოქსილის ჯგუფის გადატანა აცეტილ-CoA-ში, რის შედეგადაც წარმოიქმნება მალონილ-CoA:
მალონილ-CoA არის ცხიმოვანი მჟავების ბიოსინთეზის პირველი სპეციფიკური პროდუქტი. შესაბამისი ფერმენტული სისტემის არსებობისას მალონილ-CoA სწრაფად გარდაიქმნება ცხიმოვან მჟავებად.
უნდა აღინიშნოს, რომ ცხიმოვანი მჟავების ბიოსინთეზის სიჩქარე განისაზღვრება უჯრედში შაქრის შემცველობით. გლუკოზის კონცენტრაციის მატება ადამიანისა და ცხოველის ცხიმოვან ქსოვილში და გლიკოლიზის სიჩქარის მატება ასტიმულირებს ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის პროცესს. ეს იმაზე მეტყველებს, რომ ცხიმისა და ნახშირწყლების მეტაბოლიზმი მჭიდრო კავშირშია ერთმანეთთან. აქ მნიშვნელოვან როლს ასრულებს აცეტილ-CoA-ს კარბოქსილირების რეაქცია მისი გარდაქმნით მალონილ-CoA-ში, რომელიც კატალიზებულია აცეტილ-CoA კარბოქსილაზას მიერ. ამ უკანასკნელის აქტივობა დამოკიდებულია ორ ფაქტორზე: ციტოპლაზმაში მაღალი მოლეკულური ცხიმოვანი მჟავებისა და ციტრატის არსებობაზე.
ცხიმოვანი მჟავების დაგროვება მაინჰიბირებელ გავლენას ახდენს მათ ბიოსინთეზზე, ე.ი. თრგუნავს კარბოქსილაზას აქტივობას.
განსაკუთრებული როლი ენიჭება ციტრატს, რომელიც არის აცეტილ-CoA კარბოქსილაზას აქტივატორი. ციტრატი ამავდროულად ასრულებს ნახშირწყლებისა და ცხიმების მეტაბოლიზმში დამაკავშირებელ როლს. ციტოპლაზმაში ციტრატს აქვს ორმაგი ეფექტი ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის სტიმულირებისთვის: პირველ რიგში, როგორც აცეტილ-CoA კარბოქსილაზას აქტივატორი და მეორეც, როგორც აცეტილ ჯგუფების წყარო.
ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის ძალიან მნიშვნელოვანი მახასიათებელია ის, რომ სინთეზის ყველა შუალედური პროდუქტი კოვალენტურად არის დაკავშირებული აცილის გადამტან ცილასთან (HS-ACP).
HS-ACP არის დაბალმოლეკულური ცილა, რომელიც არის თერმოსტაბილური, შეიცავს აქტიურ HS ჯგუფს და რომლის პროთეზირების ჯგუფი შეიცავს პანტოტენის მჟავას (ვიტამინი B 3). HS-ACP-ის ფუნქცია მსგავსია ფერმენტ A (HS-CoA) ფუნქციის ცხიმოვანი მჟავების b-დაჟანგვაში.
ცხიმოვანი მჟავების ჯაჭვის აგების პროცესში შუალედური პროდუქტები ქმნიან ეთერულ კავშირებს ABP-თან (იხ. სურ. 14):
ცხიმოვანი მჟავების ჯაჭვის გახანგრძლივების ციკლი მოიცავს ოთხ რეაქციას: 1) აცეტილ-ACP-ის (C 2) კონდენსაცია მალონილ-ACP-თან (C 3); 2) რესტავრაცია; 3) დეჰიდრატაცია და 4) ცხიმოვანი მჟავების მეორე შემცირება. ნახ. სურათი 13 გვიჩვენებს ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის დიაგრამას. ცხიმოვანი მჟავების ჯაჭვის გახანგრძლივების ერთი ციკლი მოიცავს ოთხ თანმიმდევრულ რეაქციას.
სურათი 13 - ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის სქემა
პირველ რეაქციაში (1) - კონდენსაციის რეაქციაში - აცეტილის და მალონილის ჯგუფები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და წარმოქმნიან აცეტოაცეტილ-ABP-ს CO 2-ის (C 1) ერთდროული გამოყოფით. ეს რეაქცია კატალიზებულია კონდენსატორული ფერმენტის b-ketoacyl-ABP სინთეტაზას მიერ. მალონილ-ACP-დან გამოყოფილი CO2 არის იგივე CO2, რომელიც მონაწილეობდა აცეტილ-ACP-ის კარბოქსილირების რეაქციაში. ამრიგად, კონდენსაციის რეაქციის შედეგად, ოთხნახშირბადოვანი ნაერთის (C 4) წარმოქმნა ხდება ორნახშირბადოვანი (C 2) და სამნახშირბადოვანი (C 3) კომპონენტებისგან.
მეორე რეაქციაში (2), ბ-კეტოაცილ-ACP რედუქტაზას მიერ კატალიზებული შემცირების რეაქცია, აცეტოაცეტილ-ACP გარდაიქმნება b-ჰიდროქსიბუტირილ-ACP-ად. შემცირების აგენტია NADPH + H +.
დეჰიდრატაციის ციკლის მესამე რეაქციაში (3), წყლის მოლეკულა იყოფა b-hydroxybutyryl-ACP-დან, რათა წარმოქმნას crotonyl-ACP. რეაქცია კატალიზებულია b-ჰიდროქსიაცილ-ACP დეჰიდრატაზას მიერ.
ციკლის მეოთხე (ფინალური) რეაქცია (4) არის კროტონილ-ACP-ის რედუქცია ბუტირილ-ACP-მდე. რეაქცია ხდება ენოილ-ACP რედუქტაზას მოქმედებით. შემცირების აგენტის როლს აქ ასრულებს მეორე მოლეკულა NADPH + H +.
შემდეგ რეაქციების ციკლი მეორდება. დავუშვათ, რომ პალმიტის მჟავა (C 16) სინთეზირებულია. ამ შემთხვევაში, ბუტირილ-ACP-ის ფორმირება სრულდება მხოლოდ 7 ციკლიდან პირველით, რომელთაგან თითოეულში დასაწყისია მოლონილ-ACP მოლეკულის (C 3) დამატება - რეაქცია (5) კარბოქსილის ბოლოში. მზარდი ცხიმოვანი მჟავების ჯაჭვი. ამ შემთხვევაში, კარბოქსილის ჯგუფი იყოფა CO 2 (C 1) სახით. ეს პროცესი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად:
C 3 + C 2 ® C 4 + C 1 – 1 ციკლი
C 4 + C 3 ® C 6 + C 1 – 2 ციკლი
C 6 + C 3 ® C 8 + C 1–3 ციკლი
C 8 + C 3 ® C 10 + C 1 – 4 ციკლი
C 10 + C 3 ® C 12 + C 1 – 5 ციკლი
C 12 + C 3 ® C 14 + C 1 – 6 ციკლი
C 14 + C 3 ® C 16 + C 1 – 7 ციკლი
შესაძლებელია არა მხოლოდ უმაღლესი გაჯერებული ცხიმოვანი მჟავების სინთეზირება, არამედ უჯერიც. მონოუჯერი ცხიმოვანი მჟავები წარმოიქმნება გაჯერებული ცხიმოვანი მჟავებისგან აცილ-CoA ოქსიგენაზას მიერ კატალიზებული დაჟანგვის (დესატურაციის) შედეგად. მცენარეული ქსოვილებისგან განსხვავებით, ცხოველურ ქსოვილებს აქვთ ძალიან შეზღუდული უნარი გადააკეთონ გაჯერებული ცხიმოვანი მჟავები უჯერი ცხიმოვან მჟავებად. დადგენილია, რომ ორი ყველაზე გავრცელებული მონოუჯერი ცხიმოვანი მჟავა, პალმიტოლეური და ოლეური, სინთეზირებულია პალმიტური და სტეარინის მჟავებისგან. ძუძუმწოვრების, მათ შორის ადამიანების ორგანიზმში, ლინოლეური (C 18:2) და ლინოლენური (C 18:3) მჟავები არ შეიძლება წარმოიქმნას, მაგალითად, სტეარინის მჟავისგან (C 18:0). ეს მჟავები მიეკუთვნება არსებითი ცხიმოვანი მჟავების კატეგორიას. აუცილებელი ცხიმოვანი მჟავები ასევე შეიცავს არაქიდის მჟავას (C 20:4).
ცხიმოვანი მჟავების დესატურაციასთან ერთად (ორმაგი ბმების წარმოქმნა) ხდება მათი გახანგრძლივებაც (დრეკადობა). უფრო მეტიც, ორივე ეს პროცესი შეიძლება გაერთიანდეს და განმეორდეს. ცხიმოვანი მჟავების ჯაჭვის გახანგრძლივება ხდება ორ ნახშირბადის ფრაგმენტების თანმიმდევრული დამატებით შესაბამის აცილ-CoA-ში მალონილ-CoA და NADPH + H + მონაწილეობით.
სურათი 14 გვიჩვენებს პალმიტის მჟავის გარდაქმნის გზებს დესატურაციისა და დრეკადობის რეაქციებში.
სურათი 14 - გაჯერებული ცხიმოვანი მჟავების გარდაქმნის სქემა
უჯერიმდე
ნებისმიერი ცხიმოვანი მჟავის სინთეზი სრულდება HS-ACP-ის გაყოფით აცილ-ACP-დან ფერმენტ დეაცილაზას გავლენით. Მაგალითად:
მიღებული აცილ-CoA არის ცხიმოვანი მჟავის აქტიური ფორმა.
აცეტილ-CoA-ს წარმოქმნა და მისი ტრანსპორტირება ციტოზოლში
ცხიმოვანი მჟავების სინთეზი ხდება შეწოვის პერიოდში. აქტიური გლიკოლიზი და პირუვატის შემდგომი ოქსიდაციური დეკარბოქსილაცია ხელს უწყობს აცეტილ-CoA-ს კონცენტრაციის ზრდას მიტოქონდრიულ მატრიქსში. ვინაიდან ცხიმოვანი მჟავების სინთეზი ხდება უჯრედების ციტოზოლში, აცეტილ-CoA უნდა გადაიტანოს შიდა მიტოქონდრიული მემბრანის გავლით ციტოზოლში. ამასთან, მიტოქონდრიის შიდა მემბრანა გაუვალია აცეტილ-CoA-სთვის, ამიტომ მიტოქონდრიულ მატრიქსში აცეტილ-CoA კონდენსირდება ოქსალოაცეტატთან, რათა წარმოქმნას ციტრატი ციტრატ სინთაზას მონაწილეობით:
აცეტილ-CoA + ოქსალოაცეტატი -> ციტრატი + HS-CoA.
შემდეგ ტრანსლოკაზა ციტრატს გადააქვს ციტოპლაზმაში (სურათი 8-35).
ციტრატის გადატანა ციტოპლაზმაში ხდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც ციტრატის რაოდენობა იზრდება მიტოქონდრიაში, როდესაც იზოციტრატდეჰიდროგენაზა და α-კეტოგლუტარატდეჰიდროგენაზა ინჰიბირებულია NADH და ATP მაღალი კონცენტრაციით. ეს სიტუაცია იქმნება შთანთქმის პერიოდში, როდესაც ღვიძლის უჯრედი იღებს ენერგიის საკმარის რაოდენობას. ციტოპლაზმაში ციტრატი იშლება ფერმენტ ციტრატ ლიაზას მიერ:
ციტრატი + HSKoA + ATP → აცეტილ-CoA + ADP + Pi + ოქსალოაცეტატი.
აცეტილ-CoA ციტოპლაზმაში ემსახურება როგორც საწყისი სუბსტრატს ცხიმოვანი მჟავების სინთეზისთვის, ხოლო ოქსალოაცეტატი ციტოზოლში განიცდის შემდეგ გარდაქმნებს (იხ. დიაგრამა ქვემოთ).
პირუვატი ტრანსპორტირდება უკან მიტოქონდრიულ მატრიქსში. NADPH, შემცირებული მალიკ ფერმენტის მოქმედების შედეგად, გამოიყენება წყალბადის დონორად ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის შემდგომი რეაქციებისთვის. NADPH-ის კიდევ ერთი წყაროა გლუკოზის კატაბოლიზმის პენტოზაფოსფატის გზის ოქსიდაციური საფეხურები.
მალონილ-CoA-ს წარმოქმნააცეტილ-CoA-დან - მარეგულირებელი რეაქცია ცხიმოვანი მჟავების ბიოსინთეზში.
პირველი რეაქცია ცხიმოვანი მჟავების სინთეზში არის აცეტილ-CoA-ს გარდაქმნა მალონილ-CoA-ში. ფერმენტი, რომელიც ახდენს ამ რეაქციის კატალიზებას (აცეტილ-CoA კარბოქსილაზა) კლასიფიცირებულია, როგორც ლიგაზა. იგი შეიცავს კოვალენტურად შეკრულ ბიოტინს (სურათი 8-36). რეაქციის პირველ ეტაპზე CO 2 კოვალენტურად აკავშირებს ბიოტინს ATP-ის ენერგიის გამო, მეორე ეტაპზე COO გადადის აცეტილ-CoA-ში მალონილ-CoA-ს წარმოქმნით. ფერმენტ აცეტილ-CoA კარბოქსილაზას აქტივობა განსაზღვრავს ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის ყველა შემდგომი რეაქციის სიჩქარეს.
ცხიმოვანი მჟავების სინთაზას მიერ კატალიზებული რეაქციები- ფერმენტის კომპლექსი, რომელიც ახორციელებს პალმიტის მჟავის სინთეზს, აღწერილია ქვემოთ.
მალონილ-CoA-ს წარმოქმნის შემდეგ, ცხიმოვანი მჟავების სინთეზი გრძელდება მულტიფერმენტულ კომპლექსში - ცხიმოვანი მჟავას სინთეზაზა (პალმიტოილ სინთეტაზა). ეს ფერმენტი შედგება 2 იდენტური პროტომერისგან, რომელთაგან თითოეულს აქვს დომენის სტრუქტურა და, შესაბამისად, 7 ცენტრი სხვადასხვა კატალიზური აქტივობით (სურ. 8-37). ეს კომპლექსი თანმიმდევრულად აგრძელებს ცხიმოვანი მჟავის რადიკალს 2 ნახშირბადის ატომით, რომლის დონორია მალონილ-CoA. ამ კომპლექსის საბოლოო პროდუქტია პალმიტის მჟავა, რის გამოც ამ ფერმენტის ყოფილი სახელია პალმიტოილ სინთეტაზა.
პირველი რეაქცია არის აცეტილ-CoA-ს აცეტილ ჯგუფის გადატანა ცისტეინის თიოლ ჯგუფში აცეტილტრანსაცილაზას ცენტრით (სურ. 8-38). მალონილის ნარჩენი მალონილ-CoA-დან შემდეგ გადადის აცილ-ტრანსფერული ცილის სულფჰიდრილ ჯგუფში მალონილტრანსაცილაზას უბნით. ამის შემდეგ კომპლექსი მზად არის სინთეზის პირველი ციკლისთვის.
აცეტილის ჯგუფი კონდენსირდება მალონილის ნარჩენთან ერთად გამოყოფილი CO2-ის ადგილზე. რეაქცია კატალიზებულია კეტოაცილ სინთაზას ცენტრის მიერ. შედეგად მიღებული აცეტოაცეტილის რადიკალი
სქემა
ბრინჯი. 8-35. აცეტილის ნარჩენების გადატანა მიტოქონდრიიდან ციტოზოლში.აქტიური ფერმენტები: 1 - ციტრატ სინთაზა; 2 - ტრანსლოკაზი; 3 - ციტრატ ლიაზა; 4 - მალატ დეჰიდროგენაზა; 5 - მალიკ ფერმენტი.
ბრინჯი. 8-36. ბიოტინის როლი აცეტილ-CoA-ს კარბოქსილირების რეაქციაში.
ბრინჯი. 8-37. მულტიფერმენტული კომპლექსის სტრუქტურა - ცხიმოვანი მჟავების სინთეზი.კომპლექსი არის ორი იდენტური პოლიპეპტიდური ჯაჭვის დიმერი, რომელთაგან თითოეულს აქვს 7 აქტიური ცენტრი და აცილის გადაცემის ცილა (ATP). პროტომერების SH ჯგუფები განეკუთვნება სხვადასხვა რადიკალებს. ერთი SH ჯგუფი მიეკუთვნება ცისტეინს, მეორე კი ფოსფოპანთეინის მჟავას ნარჩენს. ერთი მონომერის ცისტეინის SH ჯგუფი განლაგებულია მეორე პროტომერის 4-ფოსფოპანტეთეინატის SH ჯგუფის გვერდით. ამრიგად, ფერმენტის პროტომერები განლაგებულია თავიდან კუდამდე. მიუხედავად იმისა, რომ თითოეული მონომერი შეიცავს ყველა კატალიზურ ადგილს, 2 პროტომერის კომპლექსი ფუნქციურად აქტიურია. ამრიგად, 2 ცხიმოვანი მჟავა ფაქტობრივად ერთდროულად სინთეზირდება. გამარტივებისთვის, დიაგრამები ჩვეულებრივ ასახავს რეაქციების თანმიმდევრობას ერთი მჟავის მოლეკულის სინთეზის დროს.
თანმიმდევრულად მცირდება კეტოაცილ რედუქტაზათ, შემდეგ დეჰიდრატირებული და კვლავ მცირდება ენოილ რედუქტაზათ, კომპლექსის აქტიური ცენტრებით. რეაქციების პირველი ციკლი წარმოქმნის ბუტირილის რადიკალს, რომელიც დაკავშირებულია ცხიმოვანი მჟავას სინთაზას ქვედანაყოფთან.
მეორე ციკლის დაწყებამდე ბუტირილის რადიკალი გადადის მე-2 პოზიციიდან 1-ლ პოზიციაზე (სადაც აცეტილი მდებარეობდა რეაქციების პირველი ციკლის დასაწყისში). შემდეგ ბუტირილის ნარჩენი განიცდის იგივე ტრანსფორმაციას და გაფართოვდება ნახშირბადის 2 ატომით, რომელიც მიღებულია მალონილ-CoA-დან.
რეაქციების მსგავსი ციკლები მეორდება მანამ, სანამ არ წარმოიქმნება პალმიტის მჟავა რადიკალი, რომელიც, თიოესთერაზას ცენტრის მოქმედებით, ჰიდროლიზურად გამოიყოფა ფერმენტის კომპლექსიდან, გადაიქცევა თავისუფალ პალმიტის მჟავად (პალმიტატი, სურ. 8-38, 8-39). .
აცეტილ-CoA-დან და მალონილ-CoA-დან პალმიტის მჟავის სინთეზის საერთო განტოლება შემდეგია:
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 +.
წყალბადის ძირითადი წყარო ცხიმოვანი მჟავების სინთეზისთვის
პალმიტის მჟავას ბიოსინთეზის თითოეულ ციკლში ხდება 2 შემცირების რეაქცია,
ბრინჯი. 8-38. პალმიტის მჟავას სინთეზი.ცხიმოვანი მჟავა სინთაზა: პირველ პროტომერში SH ჯგუფი მიეკუთვნება ცისტეინს, მეორეში კი ფოსფოპანტეთეინს. პირველი ციკლის დასრულების შემდეგ ბუტირილის რადიკალი გადადის პირველი პროტომერის SH ჯგუფში. შემდეგ მეორდება რეაქციების იგივე თანმიმდევრობა, როგორც პირველ ციკლში. Palmitoyl-E არის პალმიტის მჟავის ნარჩენი, რომელიც ასოცირდება ცხიმოვანი მჟავების სინთაზასთან. სინთეზირებულ ცხიმოვან მჟავაში მხოლოდ 2 დისტალური ნახშირბადის ატომი, დანიშნული *, მოდის აცეტილ-CoA-დან, დანარჩენი კი მალონილ-CoA-დან.
ბრინჯი. 8-39. პალმიტის მჟავის სინთეზის რეაქციების ზოგადი სქემა.
წყალბადის დონორი, რომელშიც არის კოენზიმი NADPH. NADP+ შემცირება ხდება რეაქციებში:
გლუკოზის კატაბოლიზმის პენტოზაფოსფატის გზის ოქსიდაციურ ეტაპებზე დეჰიდროგენაცია;
მალატის დეჰიდროგენაცია ვაშლის ფერმენტით;
იზოციტრატის დეჰიდროგენაცია ციტოზოლური NADP-დამოკიდებული დეჰიდროგენაზას მიერ.
2. ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის რეგულირება
ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის მარეგულირებელი ფერმენტია აცეტილ-CoA კარბოქსილაზა. ეს ფერმენტი რეგულირდება რამდენიმე გზით.
ფერმენტის ქვედანაყოფის კომპლექსების ასოციაცია/დისოციაცია.არააქტიური ფორმით, აცეტილ-CoA კარბოქსილაზა არის ცალკე კომპლექსი, რომელთაგან თითოეული შედგება 4 ქვედანაყოფისგან. ფერმენტის აქტივატორი - ციტრატი; ის ასტიმულირებს კომპლექსების გაერთიანებას, რის შედეგადაც იზრდება ფერმენტების აქტივობა. ინჰიბიტორი - პალმიტოილ-CoA; ეს იწვევს კომპლექსის დისოციაციას და ფერმენტის აქტივობის დაქვეითებას (სურ. 8-40).
აცეტილ-CoA კარბოქსილაზას ფოსფორილირება/დეფოსფორილირება.პოსტაბსორბციულ მდგომარეობაში ან ფიზიკური აქტივობის დროს გლუკაგონი ან ეპინეფრინი ააქტიურებს პროტეინ კინაზა A-ს ადენილატციკლაზას სისტემის მეშვეობით და ასტიმულირებს აცეტილ-CoA კარბოქსილაზას ქვედანაყოფების ფოსფორილირებას. ფოსფორილირებული ფერმენტი არააქტიურია და ცხიმოვანი მჟავების სინთეზი ჩერდება. აბსორბციული პერიოდის განმავლობაში ინსულინი ააქტიურებს ფოსფატაზას და აცეტილ-CoA კარბოქსილაზა გადადის დეფოსფორილირებულ მდგომარეობაში (სურ. 8-41). შემდეგ ციტრატის გავლენის ქვეშ ხდება ფერმენტის პროტომერების პოლიმერიზაცია და ის აქტიური ხდება. ციტრატს ფერმენტის გააქტიურების გარდა სხვა ფუნქცია აქვს ცხიმოვანი მჟავების სინთეზში. შთანთქმის პერიოდში ციტრატი გროვდება ღვიძლის უჯრედების მიტოქონდრიაში, რომელშიც აცეტილის ნარჩენი ტრანსპორტირდება ციტოზოლში.
ფერმენტის სინთეზის ინდუქცია.ნახშირწყლებით მდიდარი და ცხიმიანი საკვების გრძელვადიანი მოხმარება იწვევს ინსულინის სეკრეციის ზრდას, რაც ასტიმულირებს ფერმენტების სინთეზის ინდუქციას: აცეტილ-CoA კარბოქსილაზა, ცხიმოვანი მჟავა სინთაზა, ციტრატ ლიაზა,
ბრინჯი. 8-40. აცეტილ-CoA კარბოქსილაზას კომპლექსების ასოციაცია/დისოციაცია.
ბრინჯი. 8-41. აცეტილ-CoA კარბოქსილაზას რეგულირება.
ბრინჯი. 8-42. პალმიტის მჟავის გახანგრძლივება ER-ში.პალმიტის მჟავას რადიკალი ვრცელდება 2 ნახშირბადის ატომით, რომელთა დონორია მალონილ-CoA.
იზოციტრატ დეჰიდროგენაზა. შესაბამისად, ნახშირწყლების ჭარბი მოხმარება იწვევს გლუკოზის კატაბოლური პროდუქტების ცხიმებად გადაქცევის დაჩქარებას. მარხვა ან ცხიმებით მდიდარი საკვების მიღება იწვევს ფერმენტების და, შესაბამისად, ცხიმების სინთეზის დაქვეითებას.
3. ცხიმოვანი მჟავების სინთეზი პალმიტის მჟავიდან
ცხიმოვანი მჟავების გახანგრძლივება. ER-ში პალმიტის მჟავა წაგრძელებულია მალონილ-CoA-ს მონაწილეობით. რეაქციების თანმიმდევრობა მსგავსია პალმიტის მჟავას სინთეზის დროს, მაგრამ ამ შემთხვევაში ცხიმოვანი მჟავები ასოცირდება არა ცხიმოვანი მჟავას სინთაზასთან, არამედ CoA-სთან. დრეკადობაში ჩართულ ფერმენტებს შეუძლიათ გამოიყენონ არა მხოლოდ პალმიტის მჟავა, არამედ სხვა ცხიმოვანი მჟავები, როგორც სუბსტრატები (ნახ. 8-42), შესაბამისად, არა მხოლოდ სტეარინის მჟავა, არამედ ცხიმოვანი მჟავები ნახშირბადის ატომების დიდი რაოდენობით სინთეზირდება სხეულში. .
ღვიძლში დრეკადობის ძირითადი პროდუქტია სტეარინის მჟავა (C 18:0), მაგრამ თავის ტვინის ქსოვილში წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით ცხიმოვანი მჟავები გრძელი ჯაჭვით - C 20-დან C 24-მდე, რომლებიც აუცილებელია სფინგოლიპიდების წარმოქმნისთვის. და გლიკოლიპიდები.
სხვა ცხიმოვანი მჟავების, α-ჰიდროქსი მჟავების სინთეზი ასევე ხდება ნერვულ ქსოვილში. შერეული ფუნქციის ოქსიდაზები ჰიდროქსილატებენ C22 და C24 მჟავებს ლიგნოცერინის და ცერებრონული მჟავების წარმოქმნით, რომლებიც გვხვდება მხოლოდ ტვინის ლიპიდებში.
ორმაგი ბმების წარმოქმნა ცხიმოვანი მჟავების რადიკალებში.ცხიმოვანი მჟავების რადიკალებში ორმაგი ბმების შეერთებას დესატურაცია ეწოდება. ძირითადი ცხიმოვანი მჟავები, რომლებიც წარმოიქმნება ადამიანის ორგანიზმში დესატურაციის შედეგად (ნახ. 8-43) არის პალმიტო-ლეიკი (C16:1Δ9) და ოლეური (C18:1Δ9).
ცხიმოვანი მჟავების რადიკალებში ორმაგი ბმების წარმოქმნა ხდება ER-ში მოლეკულური ჟანგბადის, NADH-ისა და ციტოქრომ b5-ის მოლეკულურ რეაქციებში. ადამიანებში ნაპოვნი ცხიმოვანი მჟავების დეზატურაზას ფერმენტები ვერ ქმნიან ორმაგ ბმებს ცხიმოვანი მჟავების რადიკალებში მეცხრე ნახშირბადის ატომთან დისტალურ, ე.ი. მეცხრე და
ბრინჯი. 8-43. უჯერი ცხიმოვანი მჟავების წარმოქმნა.
მეთილის ნახშირბადის ატომები. ამიტომ, ω-3 და ω-6 ოჯახების ცხიმოვანი მჟავები არ სინთეზირდება ორგანიზმში, აუცილებელია და საკვებით უნდა იყოს მიწოდებული, რადგან ისინი ასრულებენ მნიშვნელოვან მარეგულირებელ ფუნქციებს.
ცხიმოვანი მჟავების რადიკალში ორმაგი ბმის ფორმირებისთვის საჭიროა მოლეკულური ჟანგბადი, NADH, ციტოქრომ b 5 და FAD-დამოკიდებული ციტოქრომ b 5 რედუქტაზა. გაჯერებული მჟავიდან ამოღებული წყალბადის ატომები გამოიყოფა წყლის სახით. მოლეკულური ჟანგბადის ერთი ატომი შედის წყლის მოლეკულაში, ხოლო მეორე ასევე იშლება წყალში NADH ელექტრონების მონაწილეობით, რომლებიც გადადიან FADH 2 და ციტოქრომ b 5-ის მეშვეობით.
ეიკოსანოიდები არის ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებები, რომლებიც სინთეზირებულია უჯრედების უმეტესობის მიერ პოლიენის ცხიმოვანი მჟავებიდან, რომლებიც შეიცავს 20 ნახშირბადის ატომს (სიტყვა "ეიკოზი" ბერძნულად ნიშნავს 20-ს).
პალმიტის მჟავას (C16) სინთეზი აცეტილ-CoA-დან.
1) გვხვდება ღვიძლის უჯრედების და ცხიმოვანი ქსოვილის ციტოპლაზმაში.
2) მნიშვნელობა: ცხიმებისა და ფოსფოლიპიდების სინთეზისთვის.
3) წარმოიქმნება ჭამის შემდეგ (შეწოვის პერიოდში).
4) წარმოიქმნება გლუკოზისგან მიღებული აცეტილ-CoA-სგან (გლიკოლიზი → ODPVK → აცეტილ-CoA).
5) პროცესში 4 რეაქცია მეორდება თანმიმდევრულად:
კონდენსაცია → შემცირება → დეჰიდრატაცია → შემცირება.
ყოველი LCD ციკლის ბოლოს გრძელდება 2 ნახშირბადის ატომით.
დონორი 2C არის მალონილ-CoA.
6) NADPH + H + მონაწილეობს ორ შემცირების რეაქციაში (50% მოდის PPP-დან, 50% MALIC ფერმენტიდან).
7) მხოლოდ პირველი რეაქცია ხდება უშუალოდ ციტოპლაზმაში (მარეგულირებელი).
დანარჩენი 4 ციკლური ემყარება სპეციალურ პალმიტატის სინთაზას კომპლექსს (მხოლოდ პალმიტის მჟავას სინთეზი)
8) ციტოპლაზმაში ფუნქციონირებს მარეგულირებელი ფერმენტი - აცეტილ-CoA კარბოქსილაზა (ATP, ვიტამინი H, ბიოტინი, კლასი IV).
პალმიტატის სინთაზას კომპლექსის სტრუქტურა
Palmitate synthase არის ფერმენტი, რომელიც შედგება 2 ქვედანაყოფისგან.
თითოეული შედგება ერთი PPC-ისგან, რომელზედაც არის 7 აქტიური ცენტრი.
თითოეული აქტიური საიტი ახდენს საკუთარ რეაქციას.
თითოეული PPC შეიცავს აცილის გადაცემის პროტეინს (ATP), რომელზედაც ხდება სინთეზი (შეიცავს ფოსფოპანტეტონატს).
თითოეულ ქვედანაყოფს აქვს HS ჯგუფი. ერთში HS ჯგუფი მიეკუთვნება ცისტეინს, მეორეში კი ფოსფოპანტოტენის მჟავას.
მექანიზმი
1) აცეტილ-კოა, მიღებული ნახშირწყლებიდან, ვერ შედის ციტოპლაზმაში, სადაც ხდება FA სინთეზი. ის გამოდის TCA ციკლის პირველი რეაქციით - ციტრატის წარმოქმნით.
2) ციტოპლაზმაში ციტრატი იშლება აცეტილ-კოა და ოქსალოაცეტატად.
3) ოქსალოაცეტატი → მალატი (TCA ციკლის რეაქცია საპირისპირო მიმართულებით).
4) მალატი → პირუვატი, რომელიც გამოიყენება ODPVC-ში.
5) აცეტილ-CoA → FA-ს სინთეზი.
6) აცეტილ-CoA გარდაიქმნება მალონილ-CoA-ში აცეტილ-CoA კარბოქსილაზას მიერ.
აცეტილ-CoA კარბოქსილაზას ფერმენტის გააქტიურება:
ა) ინსულინის გავლენის ქვეშ მყოფი ქვედანაყოფების სინთეზის გაძლიერებით - ცალ-ცალკე სინთეზირდება სამი ტეტრამერი.
ბ) ციტრატის გავლენით სამი ტეტრამერი ერთიანდება და ფერმენტი აქტიურდება
გ) უზმოზე გლუკაგონი აინჰიბირებს ფერმენტს (ფოსფორილირებით), ცხიმის სინთეზი არ ხდება.
7) ციტოპლაზმიდან ერთი აცეტილ CoA გადადის პალმიტატ სინთაზას HS ჯგუფში (ცისტეინიდან); ერთი მალონილ-CoA მეორე ქვედანაყოფის HS ჯგუფზე. შემდგომში პალმიტატ სინთაზაზე ხდება:
8) მათი კონდენსაცია (აცეტილ CoA და მალონილ-CoA)
9) შემცირება (დონორი – NADPH+H + PPP-დან)
10) დეჰიდრატაცია
11) შემცირება (დონორი – NADPH + H + MALIC ფერმენტიდან).
შედეგად, აცილის რადიკალი იზრდება 2 ნახშირბადის ატომით.
 |
ცხიმის მობილიზაცია
მარხვის ან ხანგრძლივი ფიზიკური აქტივობის დროს გამოიყოფა გლუკაგონი ან ადრენალინი. ისინი ააქტიურებენ TAG ლიპაზას ცხიმოვან ქსოვილში, რომელიც მდებარეობს ადიპოციტებში და ე.წ ქსოვილის ლიპაზა(ჰორმონზე მგრძნობიარე). ის არღვევს ცხიმოვან ქსოვილში გლიცეროლს და ცხიმოვან მჟავებს. გლიცეროლი მიდის ღვიძლში გლუკონეოგენეზისთვის. FA-ები შედიან სისხლში, უკავშირდებიან ალბუმინს და მიემართებიან ორგანოებსა და ქსოვილებში, რომლებიც გამოიყენება ენერგიის წყაროდ (ყველა ორგანოს მიერ, ტვინის გარდა, რომელიც იყენებს გლუკოზისა და კეტონის სხეულებს მარხვის ან ხანგრძლივი ვარჯიშის დროს).
გულის კუნთისთვის FA არის ენერგიის მთავარი წყარო.
β- დაჟანგვა
β- დაჟანგვა– FA-ების გაყოფის პროცესი ენერგიის მოპოვების მიზნით.
1) FA კატაბოლიზმის სპეციფიკური გზა აცეტილ-CoA-მდე.
2) გვხვდება მიტოქონდრიებში.
3) მოიცავს 4 განმეორებით რეაქციას (ანუ პირობითად ციკლური):
დაჟანგვა → დატენიანება → დაჟანგვა → გაყოფა.
4) ყოველი ციკლის ბოლოს FA მცირდება 2 ნახშირბადის ატომით აცეტილ-CoA-ს სახით (შედის TCA ციკლში).
5) რეაქციები 1 და 3 არის ჟანგვის რეაქციები და დაკავშირებულია CPE-თან.
6) ვიტ. B 2 – კოენზიმი FAD, ვიტ. PP – NAD, პანტოტენის მჟავა – HS-KoA.
FA გადაცემის მექანიზმი ციტოპლაზმიდან მიტოქონდრიაში.
1. FA-ები უნდა გააქტიურდეს მიტოქონდრიაში შესვლამდე.
მხოლოდ გააქტიურებული FA = აცილ-CoA შეიძლება ტრანსპორტირება ლიპიდური ორმაგი მემბრანაზე.
მატარებელია L-კარნიტინი.
β-ჟანგვის მარეგულირებელი ფერმენტია კარნიტინ აცილტრანსფერაზა-I (KAT-I).
2. CAT-I ახორციელებს FA-ების ტრანსპორტირებას მემბრანთაშორის სივრცეში.
3. CAT-I-ის გავლენით აცილ-CoA გადადის L-კარნიტინის გადამზიდველში.
იქმნება აცილკარნიტინი.
4. შიდა მემბრანაში ჩაშენებული ტრანსლოკაზის დახმარებით აცილკარნიტინი გადადის მიტოქონდრიაში.
5. მატრიცაში, CAT-II-ის გავლენით, FA იშლება კარნიტინისგან და შედის β-ოქსიდაციაში.
კარნიტინი ბრუნდება მემბრანთაშორის სივრცეში.
β-ჟანგვის რეაქციები
1. დაჟანგვა: FA იჟანგება FAD (აცილ-CoA-DG ფერმენტი) → ენოილის მონაწილეობით.
FAD მიდის ეთიკის ცენტრში (r/o=2)
2. დატენიანება: ენოილი → β-ჰიდროქსიაცილ-CoA (ფერმენტი ენოილ ჰიდრატაზა)
3. დაჟანგვა: β-ჰიდროქსიაცილ-CoA → β-კეტოაცილ-CoA (NAD-ის მონაწილეობით, რომელიც შედის CPE-ში და აქვს p/o = 3).
4. დაშლა: β-კეტოაცილ-CoA → აცეტილ-CoA (თიოლაზას ფერმენტი, რომელშიც შედის HS-KoA).
აცეტილ-CoA → TCA ციკლი → 12 ATP.
Acyl-CoA (C-2) → შემდეგი β-ჟანგვის ციკლი.
ენერგიის გაანგარიშება β-ჟანგვისთვის
მაგალითად მერისტიკური მჟავის (14C) გამოყენება.
· გამოთვალეთ რამდენ აცეტილ-CoA იშლება ცხიმოვან მჟავებად
½ n = 7 → TCA ციკლი (12ATP) → 84 ATP.
· ჩვენ ვითვლით რამდენი ციკლი სჭირდება მათ დაშლას
(1/2 n)-1=6 5(2 ATP 1 რეაქციისთვის და 3 ATP 3 რეაქციისთვის) = 30 ATP
· გამოვაკლოთ 1 ATP დახარჯული FA აქტივაციაზე ციტოპლაზმაში.
სულ – 113 ATP.
კეტონის სხეულების სინთეზი
თითქმის ყველა აცეტილ-CoA შედის TCA ციკლში. მცირე ნაწილი გამოიყენება კეტონის სხეულების = აცეტონური სხეულების სინთეზისთვის.
კეტონის სხეულები- აცეტოაცეტატი, β-ჰიდროქსიბუტირატი, აცეტონი (პათოლოგიისთვის).
ნორმალური კონცენტრაციაა 0,03-0,05 მმოლ/ლ.
სინთეზირებულია მხოლოდ ღვიძლშიβ-დაჟანგვით წარმოქმნილი აცეტილ-CoA-დან.
გამოიყენება ენერგიის წყაროდ ყველა ორგანოს გარდა ღვიძლისა (ფერმენტის გარეშე).
გახანგრძლივებული მარხვის ან დიაბეტის დროს, კეტონის სხეულების კონცენტრაცია შეიძლება გაიზარდოს ათჯერ, რადგან ამ პირობებში FA-ები ენერგიის ძირითადი წყაროა. ამ პირობებში ხდება ინტენსიური β-ოქსიდაცია და ყველა აცეტილ-CoA-ს არ აქვს დრო TCA ციკლში გამოსაყენებლად, რადგან:
ოქსალოაცეტატის ნაკლებობა (გამოიყენება გლუკონეოგენეზში)
· β-დაჟანგვის შედეგად წარმოიქმნება დიდი რაოდენობით NADH+H+ (3 რეაქციაში), რომელიც თრგუნავს იზოციტრატ-DH-ს.
შესაბამისად, აცეტილ-CoA მიდის კეტონის სხეულების სინთეზში.
იმიტომ რომ კეტონის სხეულები მჟავებია, ისინი იწვევენ მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის ცვლილებას. აციდოზი ხდება (გამო კეტონემია).
მათ არ აქვთ დრო გამოსაყენებლად და ჩნდებიან შარდში, როგორც პათოლოგიური კომპონენტი → კეტურია. პირიდან აცეტონის სუნიც არის. ამ მდგომარეობას ე.წ კეტოზი.
ქოლესტერინის მეტაბოლიზმი
ქოლესტერინი(Xc) არის მონოჰიდრული ალკოჰოლი, რომელიც დაფუძნებულია ციკლოპენტანპერჰიდროფენანთრენის რგოლზე.
ნახშირბადის 27 ატომი.
ქოლესტერინის ნორმალური კონცენტრაცია არის 3,6-6,4 მმოლ/ლ, არაუმეტეს 5-ზე დასაშვებია.
· მემბრანების კონსტრუქციისთვის (ფოსფოლიპიდები: Xc = 1:1)
· ნაღვლის მჟავას სინთეზი
· სტეროიდული ჰორმონების სინთეზი (კორტიზოლი, პროგესტერონი, ალდოსტერონი, კალციტრიოლი, ესტროგენი)
კანში ულტრაიისფერი სხივების გავლენის ქვეშ გამოიყენება ვიტამინი D3 - ქოლეკალციფეროლის სინთეზისთვის.
სხეული შეიცავს დაახლოებით 140 გ ქოლესტერინს (ძირითადად ღვიძლში და ტვინში).
ყოველდღიური მოთხოვნილება - 0,5-1 გ.
Შეიცავს მხოლოდცხოველური წარმოშობის პროდუქტებში (კვერცხი, კარაქი, ყველი, ღვიძლი).
ჩკ არ გამოიყენება ენერგიის წყაროდ, რადგან მისი რგოლი არ იყოფა CO 2 და H 2 O და არ გამოყოფს ATP (ფერმენტის გარეშე).
ჭარბი ქოლესტერინი არ გამოიყოფა, არ დეპონირდება და დიდი სისხლძარღვების კედელში ილექება ნადების სახით.
ორგანიზმი ასინთეზებს 0,5-1გრ ქოლესტერინს. რაც უფრო მეტს მოიხმარენ საკვებში, მით უფრო ნაკლებ სინთეზირდება ორგანიზმში (ნორმალურად).
ორგანიზმში ქოლესტერინი სინთეზირდება ღვიძლში (80%), ნაწლავებში (10%), კანში (5%), თირკმელზედა ჯირკვლებში და სასქესო ჯირკვლებში.
ვეგეტარიანელებსაც კი შეიძლება ჰქონდეთ ქოლესტერინის მომატებული დონე, რადგან... მისი სინთეზისთვის საჭიროა მხოლოდ ნახშირწყლები.
ქოლესტერინის ბიოსინთეზი
ხდება 3 ეტაპად:
1) ციტოპლაზმაში - მევალონის მჟავის წარმოქმნამდე (კეტონის სხეულების სინთეზის მსგავსი)
2) EPR-ში – სკვალენამდე
3) ER-ში - ქოლესტერინს
დაახლოებით 100 რეაქცია.
მარეგულირებელი ფერმენტია β-ჰიდროქსიმეთილგლუტარილ-CoA რედუქტაზა (HMG რედუქტაზა). ქოლესტერინის დამწევი სტატინები თრგუნავენ ამ ფერმენტს).
HMG რედუქტაზას რეგულირება:
ა) დათრგუნულია ჭარბი დიეტური ქოლესტერინით უარყოფითი უკუკავშირის პრინციპით
ბ) ფერმენტის სინთეზი შეიძლება გაიზარდოს (ესტროგენი) ან შემცირდეს (ქოლესტერინი და ნაღვლის კენჭები)
გ) ფერმენტი აქტიურდება ინსულინით დეფოსფორილირებით
დ) თუ ფერმენტი ბევრია, მაშინ ჭარბი შეიძლება დაიშალოს პროტეოლიზით
ქოლესტერინი სინთეზირდება აცეტილ-CoA-დან, მიღებული ნახშირწყლებიდან(გლიკოლიზი → ODPVC).
შედეგად მიღებული ქოლესტერინი ღვიძლში იფუთება ცხიმთან ერთად არა VLDL-ში. VLDL-ს აქვს აპოპროტეინი B100, შედის სისხლში და C-II და E აპოპროტეინების დამატების შემდეგ გადაიქცევა მომწიფებულ VLDL-ად, რომელიც მიდის LP ლიპაზაში. LP ლიპაზა შლის ცხიმებს VLDL-დან (50%) და ტოვებს LDL-ს, რომელიც შედგება 50-70% ქოლესტერინის ეთერებისგან.
· ამარაგებს ქოლესტერინს ყველა ორგანოსა და ქსოვილს
· უჯრედებს აქვთ რეცეპტორები B100-ში, რომლითაც ისინი ცნობენ LDL-ს და შთანთქავენ მას. უჯრედები არეგულირებენ ქოლესტერინის მიღებას B100 რეცეპტორების რაოდენობის გაზრდით ან შემცირებით.
შაქრიანი დიაბეტის დროს შეიძლება მოხდეს B100-ის გლიკოზილაცია (გლუკოზის დამატება). შესაბამისად, უჯრედები არ ცნობენ LDL-ს და ვითარდება ჰიპერქოლესტერინემია.
LDL-ს შეუძლია შეაღწიოს სისხლძარღვებში (ათეროგენული ნაწილაკი).
LDL-ის 50%-ზე მეტი ბრუნდება ღვიძლში, სადაც ქოლესტერინი გამოიყენება ნაღვლის მჟავების სინთეზისთვის და საკუთარი ქოლესტერინის სინთეზის ინჰიბირებისთვის.
ჰიპერქოლესტერინემიისგან დაცვის მექანიზმი არსებობს:
· საკუთარი ქოლესტერინის სინთეზის რეგულირება უარყოფითი უკუკავშირის პრინციპით
უჯრედები არეგულირებენ ქოლესტერინის მიღებას B100 რეცეპტორების რაოდენობის გაზრდით ან შემცირებით
· HDL-ის ფუნქციონირება
HDL სინთეზირდება ღვიძლში. ის დისკის ფორმისაა და შეიცავს მცირე ქოლესტერინს.
LVP ფუნქციები:
შლის ზედმეტ ქოლესტერინს უჯრედებიდან და სხვა ლიპოპროტეინებიდან
· აწვდის C-II და E სხვა ლიპოპროტეინებს
HDL ფუნქციონირების მექანიზმი:
HDL შეიცავს აპოპროტეინს A1 და LCAT (ლეციტინ ქოლესტერინის აცილტრანსფერაზას ფერმენტი).
HDL შედის სისხლში და LDL აღწევს მას.
A1 აღიარებს, რომ LDL შეიცავს უამრავ ქოლესტერინს და ააქტიურებს LCAT-ს.
LCAT აშორებს FA-ებს HDL ფოსფოლიპიდებისგან და გადასცემს მათ ქოლესტერინს. იქმნება ქოლესტერინის ეთერები.
ქოლესტერინის ეთერები ჰიდროფობიურია, ამიტომ ისინი მოძრაობენ ლიპოპროტეინის შიგნით.
თემა 8
მეტაბოლიზმი: ცილის მეტაბოლიზმი
ციყვები - ეს არის მაღალმოლეკულური ნაერთები, რომლებიც შედგება α-ამინომჟავების ნარჩენებისგან, რომლებიც ერთმანეთთან დაკავშირებულია პეპტიდური ბმებით.
პეპტიდური ბმები განლაგებულია ერთი ამინომჟავის α-კარბოქსილის ჯგუფსა და მომდევნო α-ამინომჟავის ამინოჯგუფს შორის.
ცილების (ამინომჟავების) ფუნქციები:
1) პლასტიკური (მთავარი ფუნქცია) - ამინომჟავებისგან სინთეზირებულია კუნთების, ქსოვილების, თვლების, კარნიტინის, კრეატინის, ზოგიერთი ჰორმონის და ფერმენტის ცილები;
2) ენერგია
ა) საკვებიდან ჭარბი მიღების შემთხვევაში (>100გრ)
ბ) ხანგრძლივი მარხვის დროს
თავისებურება:
ამინომჟავები, ცხიმებისა და ნახშირწყლებისგან განსხვავებით, არ არის დეპონირებული .
თავისუფალი ამინომჟავების რაოდენობა ორგანიზმში დაახლოებით 35 გ-ია.
ცილის წყაროები ორგანიზმისთვის:
საკვები ცილები (მთავარი წყარო)
ქსოვილის ცილები
· ნახშირწყლებისგან სინთეზირებული.
აზოტის ბალანსი
იმიტომ რომ ორგანიზმში მთლიანი აზოტის 95% ეკუთვნის ამინომჟავებს, მაშინ მათი მეტაბოლიზმის შეფასება შესაძლებელია აზოტის ბალანსი - შემომავალი აზოტის თანაფარდობა შარდში გამოყოფილთან.
ü დადებითი - გამოიყოფა ნაკლები, ვიდრე მიიღება (ბავშვებში, ორსულებში, ავადმყოფობის შემდეგ გამოჯანმრთელების პერიოდში);
ü უარყოფითი - გამოიყოფა მეტი, ვიდრე მიეწოდება (სიბერე, ხანგრძლივი ავადმყოფობის პერიოდი);
ü აზოტის ბალანსი - ჯანმრთელ ადამიანებში.
იმიტომ რომ საკვების ცილები არის ამინომჟავების მთავარი წყარო, შემდეგ ისინი საუბრობენ " ცილოვანი კვების სისრულე ».
ყველა ამინომჟავა იყოფა:
· ურთიერთშემცვლელი (8) – Ala, Gli, Ser, Pro, Glu, Gln, Asp, Asn;
· ნაწილობრივ შესაცვლელი (2) – Arg, Gis (ნელა სინთეზირებულია);
· პირობითად შესაცვლელი (2) – Cis, Tyr (შესაძლებელია სინთეზირება იმის გათვალისწინებით, რომშეუცვლელების ქვითრები – Met → Cis, Fen → Tyr);
· შეუცვლელი (8) – Val, Ile, Lei, Liz, Met, Tre, Fen, Tpf.
ამასთან დაკავშირებით, ცილები გამოიყოფა:
ü სრული - შეიცავს ყველა აუცილებელ ამინომჟავას
ü არასრული - არ შეიცავს Met და Tpf.
ცილების მონელება
თავისებურებები:
1) ცილები კუჭში და წვრილ ნაწლავში შეიწოვება
2) ფერმენტები - პეპტიდაზები (გაწყვეტს პეპტიდურ ბმებს):
ა) ეგზოპეპტიდაზები – კიდეების გასწვრივ C-N ბოლოებიდან
ბ) ენდოპეპტიდაზები – ცილის შიგნით
3) კუჭისა და პანკრეასის ფერმენტები წარმოიქმნება არააქტიური ფორმით - პროენზიმები(რადგან ისინი საკუთარ ქსოვილებს ამუშავებენ)
4) ფერმენტები გააქტიურებულია ნაწილობრივი პროტეოლიზით (PPC ნაწილის დაშლა)
5) ზოგიერთი ამინომჟავა განიცდის დაშლას მსხვილ ნაწლავში
 |
1. ისინი არ იშლება პირის ღრუში.
2. კუჭში მოქმედებს ცილებზე პეპსინი(ენდოპეპტიდაზა). ის არღვევს არომატული ამინომჟავების ამინო ჯგუფების მიერ წარმოქმნილ ობლიგაციებს (Tyr, Fen, Tpf).
პეპსინს აწარმოებენ მთავარი უჯრედები, როგორც არააქტიური პეპსინოგენი.
პარიეტალური უჯრედები აწარმოებენ მარილმჟავას.
HCl-ის ფუნქციები:
ü ქმნის პეპსინის ოპტიმალურ pH-ს (1,5 – 2,0)
ü ააქტიურებს პეპსინოგენს
ü ახდენს ცილების დენატურაციას (აადვილებს ფერმენტის მოქმედებას)
ü ბაქტერიციდული ეფექტი
პეპსინოგენის გააქტიურება
პეპსინოგენი HCl-ის გავლენით გარდაიქმნება აქტიურ პეპსინად 42 ამინომჟავის ნელა დაშლით. აქტიური პეპსინი შემდეგ სწრაფად ააქტიურებს პეპსინოგენს ( ავტოკატალიტიკურად).
ამრიგად, კუჭში ცილები იშლება მოკლე პეპტიდებად, რომლებიც შედიან ნაწლავებში.
3. ნაწლავებში პეპტიდებზე მოქმედებენ პანკრეასის ფერმენტები.
ტრიფსინოგენის, ქიმოტრიფსინოგენის, პროელასტაზას, პროკარბოქსიპეპტიდაზის გააქტიურება
ნაწლავში, ენტეროპეპტიდაზას გავლენით, ის აქტიურდება ტრიფსინოგენი. შემდეგ გააქტიურებულია მისგან ტრიპსინიააქტიურებს ყველა სხვა ფერმენტს ნაწილობრივი პროტეოლიზის საშუალებით (ქიმოტრიფსინოგენი → ქიმოტრიფსინიპროელასტაზა → ელასტაზაპროკარბოქსიპეპტიდაზა → კარბოქსიპეპტიდაზა).
ტრიფსინიწყვეტს კარბოქსილის ჯგუფების მიერ წარმოქმნილ ბმებს Lys ან Arg.
ქიმოტრიფსინი- არომატული ამინომჟავების კარბოქსილის ჯგუფებს შორის.
ელასტაზა- ბმები, რომლებიც წარმოიქმნება Ala ან Gly-ის კარბოქსილის ჯგუფებით.
კარბოქსიპეპტიდაზაწყვეტს კარბოქსილის ობლიგაციებს C-ბოლოდან.
ამრიგად, ნაწლავში წარმოიქმნება მოკლე დი- და ტრიპეპტიდები.
4. ნაწლავის ფერმენტების მოქმედებით ისინი იშლება თავისუფალ ამინომჟავებად.
ფერმენტები - დი-, ტრი-, ამინოპეპტიდაზები. ისინი არ არიან სპეციფიკური სახეობებით.
შედეგად მიღებული თავისუფალი ამინომჟავები შეიწოვება მეორადი აქტიური ტრანსპორტით Na +-ით (კონცენტრაციის გრადიენტის საწინააღმდეგოდ).
5. ზოგიერთი ამინომჟავა განიცდის დაშლას.
ლპება - ამინომჟავების დაშლის ფერმენტული პროცესი დაბალტოქსიკურ პროდუქტებად გაზების გამოყოფით (NH 3, CH 4, CO 2, მერკაპტანი).
ღირებულება: ნაწლავის მიკროფლორას სასიცოცხლო აქტივობის შესანარჩუნებლად (ლპობისას Tyr აყალიბებს ტოქსიკურ პროდუქტებს ფენოლს და კრეზოლს, Tpf - ინდოლს და სკატოლს). ტოქსიკური პროდუქტები შედიან ღვიძლში და განეიტრალდებიან.
ამინომჟავების კატაბოლიზმი
მთავარი გზა - დეამინაცია – ამიაკის სახით ამინო ჯგუფის ელიმინაციის ფერმენტული პროცესი და აზოტისგან თავისუფალი კეტო მჟავის წარმოქმნა.
ოქსიდაციური დეამინაცია
· არაჟანგვითი (Ser, Tre)
ინტრამოლეკულური (მისი)
· ჰიდროლიზური
ოქსიდაციური დეამინაცია (მთავარი)
ა) პირდაპირი – მხოლოდ გლუსთვის, რადგან ყველა დანარჩენისთვის ფერმენტები არააქტიურია.
ხდება 2 ეტაპად:
1) ფერმენტული
2) სპონტანური
შედეგად წარმოიქმნება ამიაკი და α-კეტოგლუტარატი.
ტრანსამინაციის ფუნქციები:
ü იმიტომ რეაქცია შექცევადია, ემსახურება არაარსებითი ამინომჟავების სინთეზს;
ü კატაბოლიზმის საწყისი ეტაპი (ტრანსამინაცია არ არის კატაბოლიზმი, ვინაიდან ამინომჟავების რაოდენობა არ იცვლება);
ü ორგანიზმში აზოტის გადანაწილებისთვის;
ü მონაწილეობს გლიკოლიზის დროს წყალბადის გადაცემის მალატ-ასპარტატის შატლის მექანიზმში (რეაქცია 6).
ALT და AST-ის აქტივობის დასადგენადკლინიკაში დე რიტისის კოეფიციენტი იზომება გულისა და ღვიძლის დაავადებების დიაგნოსტიკისთვის:
0.6-ზე – ჰეპატიტი,
1 - ციროზი,
10 – მიოკარდიუმის ინფარქტი.
დეკარბოქსილაციაამინომჟავები - ამინომჟავებიდან კარბოქსილის ჯგუფის CO 2 სახით ამოღების ფერმენტული პროცესი.
შედეგად წარმოიქმნება ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებები - ბიოგენური ამინები.
ფერმენტები - დეკარბოქსილაზები.
კოენზიმი – პირიდოქსალ ფოსფატი ← ვიტ. 6-ზე.
მათი ეფექტის განხორციელების შემდეგ, ბიოგენური ამინები ანეიტრალებს 2 გზით:
1) მეთილაცია (CH 3 დამატება; დონორი - SAM);
2) დაჟანგვა ამინო ჯგუფის NH 3 სახით (MAO ფერმენტი - მონოამინ ოქსიდაზა) ელიმინაცია.
ცხიმოვანი მჟავების ბიოსინთეზი ყველაზე აქტიურად ხდება ღვიძლის, ნაწლავების და ცხიმოვანი ქსოვილის უჯრედების ციტოზოლში. მშვიდობაან ჭამის შემდეგ.
პირობითად, ბიოსინთეზის 4 ეტაპი შეიძლება გამოიყოს:
1. აცეტილ-SCoA-ს წარმოქმნა გლუკოზის, სხვა მონოსაქარიდების ან კეტოგენური ამინომჟავებისგან.
2. აცეტილ-SCoA-ს გადატანა მიტოქონდრიიდან ციტოზოლში:
- შეიძლება იყოს კომბინაციაში კარნიტინიისევე, როგორც უმაღლესი ცხიმოვანი მჟავები ტრანსპორტირდება მიტოქონდრიებში, მაგრამ აქ ტრანსპორტი სხვა მიმართულებით მიდის,
- ჩვეულებრივ შედის ლიმონმჟავა, ჩამოყალიბდა პირველ TCA რეაქციაში.
მიტოქონდრიიდან მომდინარე ციტრატი იშლება ციტოზოლში ATP ციტრატ ლიაზაოქსალოაცეტატამდე და აცეტილ-SCoA-მდე.
ლიმონმჟავისგან აცეტილ-SCoA-ს წარმოქმნა
ოქსალოაცეტატი შემდგომში გარდაიქმნება მალატად და ეს უკანასკნელი ან გადადის მიტოქონდრიაში (მალატ-ასპარტატის შატლი) ან დეკარბოქსილირდება პირუვატად ვაშლის ფერმენტით („მალიკის“ ფერმენტი).
3. მალონილ-SCoA-ს წარმოქმნა აცეტილ-SCoA-დან.
კატალიზირებულია აცეტილ-SCoA-ს კარბოქსილაცია აცეტილ-SCoA კარბოქსილაზა, სამი ფერმენტის მულტიფერმენტული კომპლექსი.
მალონილ-SCoA-ს წარმოქმნა აცეტილ-SCoA-დან
4. პალმიტის მჟავას სინთეზი.
განხორციელდა მულტიფერმენტიკომპლექსი" ცხიმოვანი მჟავა სინთაზა" (სინონიმი პალმიტატის სინთაზა) რომელიც მოიცავს 6 ფერმენტს და აცილის გადაცემის პროტეინს (APP).
აცილის გადაცემის ცილაშეიცავს პანტოტენის მჟავის წარმოებულს - 6-ფოსფოპანტეთეინი(FP), რომელსაც აქვს HS ჯგუფი, როგორიცაა HS-CoA. ერთ-ერთი ფერმენტული კომპლექსი, 3-კეტოაცილ სინთაზა, ასევე აქვს HS ჯგუფი ცისტეინში. ამ ჯგუფების ურთიერთქმედება განსაზღვრავს ცხიმოვანი მჟავების, კერძოდ პალმიტის მჟავას ბიოსინთეზის დაწყებას და გაგრძელებას. სინთეზის რეაქციები საჭიროებს NADPH-ს.
ცხიმოვანი მჟავების სინთაზას აქტიური ჯგუფები
პირველ ორ რეაქციაში მალონილ-SCoA თანმიმდევრულად ემატება აცილის გადამცემი ცილის ფოსფოპანტეთეინს და აცეტილ-SCoA 3-კეტოაცილ სინთაზას ცისტეინს.
3-კეტოაცილ სინთაზააკატალიზებს მესამე რეაქციას - აცეტილის ჯგუფის C 2 მალონილში გადატანას კარბოქსილის ჯგუფის ლიკვიდაციით.
შემდეგი, კეტო ჯგუფი შემცირების რეაქციებში ( 3-კეტოაცილ რედუქტაზა), დეჰიდრატაცია (დეჰიდრაზა) და ისევ აღდგენა (ენოილ რედუქტაზა) გარდაიქმნება მეთილენად გაჯერებული აცილის წარმოქმნით, დაკავშირებული ფოსფოპანტეთეინთან.
აცილტრანსფერაზამიღებულ აცილს გადააქვს ცისტეინში 3-კეტოაცილ სინთაზამალონილ-SCoA ემატება ფოსფოპანტეთეინს და ციკლი მეორდება 7-ჯერ, სანამ არ წარმოიქმნება პალმიტის მჟავის ნარჩენი. პალმიტის მჟავა შემდეგ იშლება კომპლექსის მეექვსე ფერმენტის, თიოესტერაზას მიერ.
ცხიმოვანი მჟავების სინთეზის რეაქციები
ცხიმოვანი მჟავების ჯაჭვის გახანგრძლივება
სინთეზირებული პალმიტის მჟავა, საჭიროების შემთხვევაში, შედის ენდოპლაზმურ ბადეში. აქ მონაწილეობით მალონილ-S-CoAდა NADPHჯაჭვი გრძელდება C 18 ან C 20-მდე.
უჯერი ცხიმოვანი მჟავები (ოლეინის, ლინოლის, ლინოლენის) ასევე შეიძლება გახანგრძლივდეს ეიკოსანოინის მჟავას წარმოებულების წარმოქმნით (C 20). მაგრამ ორმაგი კავშირი შემოტანილია ცხოველური უჯრედების მიერ არაუმეტეს 9 ნახშირბადის ატომისაშესაბამისად, ω3- და ω6-პოლიუჯერი ცხიმოვანი მჟავები სინთეზირდება მხოლოდ შესაბამისი წინამორბედებისგან.
მაგალითად, არაქიდონის მჟავა უჯრედში შეიძლება ჩამოყალიბდეს მხოლოდ ლინოლენის ან ლინოლეინის მჟავების თანდასწრებით. ამ შემთხვევაში, ლინოლეინის მჟავა (18:2) დეჰიდროგენირებულია γ-ლინოლენის მჟავამდე (18:3) და ვრცელდება ეიკოსოტრიენის მჟავამდე (20:3), ეს უკანასკნელი შემდეგ კვლავ დეჰიდროგენდება არაქიდონის მჟავამდე (20:4). ასე წარმოიქმნება ω6 სერიის ცხიმოვანი მჟავები
ω3 სერიის ცხიმოვანი მჟავების ფორმირებისთვის, მაგალითად, ტინოდონის მჟავა (20:5), აუცილებელია α-ლინოლენის მჟავას (18:3) არსებობა, რომელიც დეჰიდროგენირებულია (18:4), გახანგრძლივებულია (20:4). ) და კვლავ გაუწყლოება (20:5).
Ჩატვირთვა...