Riebalų rūgščių sintezė vyksta ląstelės citoplazmoje. Mitochondrijose daugiausia pailgėja esamos riebalų rūgščių grandinės. Nustatyta, kad palmitino rūgštis (16 anglies atomų) sintetinama kepenų ląstelių citoplazmoje, o šių ląstelių mitochondrijose iš palmitino rūgšties, jau susintetintos ląstelės citoplazmoje arba iš egzogeninės kilmės riebalų rūgščių, t.y. iš žarnyno susidaro riebalų rūgštys, turinčios 18, 20 ir 22 anglies atomus. Pirmoji riebalų rūgščių biosintezės reakcija yra acetil-CoA karboksilinimas, kuriam reikia bikarbonato, ATP ir mangano jonų. Šią reakciją katalizuoja fermentas acetil-CoA karboksilazė. Fermente yra biotino kaip protezų grupės. Reakcija vyksta dviem etapais: I - biotino karboksilinimas dalyvaujant ATP ir II - karboksilo grupės perkėlimas į acetil-CoA, dėl kurio susidaro malonil-CoA. Malonil-CoA yra pirmasis specifinis riebalų rūgščių biosintezės produktas. Esant atitinkamai fermentų sistemai malonil-CoA greitai virsta riebalų rūgštimis. Riebalų rūgščių sintezės metu vykstančių reakcijų seka:
Tada reakcijų ciklas kartojamas. Lyginant su β-oksidacija, riebalų rūgščių biosintezė turi nemažai būdingų bruožų: riebalų rūgščių sintezė daugiausia vyksta ląstelės citozolyje, o oksidacija – mitochondrijose; dalyvavimas riebalų rūgščių malonil-CoA biosintezės procese, kuris susidaro jungiantis CO2 (esant biotino fermentui ir ATP) su acetil-CoA; visuose riebalų rūgščių sintezės etapuose dalyvauja acilą pernešantis baltymas (HS-ACP); biosintezės metu susidaro 3-hidroksirūgšties D (–) izomeras, o ne L (+) izomeras, kaip yra riebalų rūgščių β oksidacijos atveju; būtinas riebalų rūgščių kofermento NADPH sintezei.
50. Cholesterolis-cholesterolis – organinis junginys, natūralus riebalinis (lipofilinis) alkoholis, esantis visų gyvūnų organizmų, išskyrus neturinčius branduolių (prokariotų), ląstelių membranose. Netirpsta vandenyje, tirpsta riebaluose ir organiniuose tirpikliuose. biologinis vaidmuo. Ląstelės plazmos membranos sudėtyje esantis cholesterolis atlieka dvisluoksnio modifikatoriaus vaidmenį, suteikdamas jai tam tikrą standumą padidindamas fosfolipidų molekulių „pakavimo“ tankį. Taigi cholesterolis yra plazmos membranos sklandumo stabilizatorius. Cholesterolis atveria steroidinių lytinių hormonų ir kortikosteroidų biosintezės grandinę, yra tulžies rūgščių ir D grupės vitaminų susidarymo pagrindas, dalyvauja reguliuojant ląstelių pralaidumą ir apsaugo raudonuosius kraujo kūnelius nuo hemolizinių nuodų poveikio. Cholesterolio mainai. Laisvasis cholesterolis oksiduojamas kepenyse ir steroidinius hormonus sintezuojančiuose organuose (antinksčiuose, sėklidėse, kiaušidėse, placentoje). Tai vienintelis negrįžtamo cholesterolio pašalinimo iš membranų ir lipoproteinų kompleksų procesas. Kasdien steroidinių hormonų sintezei sunaudojama 2-4% cholesterolio. Hepatocituose 60-80% cholesterolio oksiduojasi iki tulžies rūgščių, kurios, kaip tulžies dalis, išskiriamos į plonosios žarnos spindį ir dalyvauja virškinime (riebalų emulsifikacijoje). Kartu su tulžies rūgštimis į plonąją žarną išskiriamas nedidelis laisvojo cholesterolio kiekis, kuris iš dalies pasišalina su išmatomis, o likęs ištirpsta ir kartu su tulžies rūgštimis bei fosfolipidais pasisavinamas plonosios žarnos sienelių. Tulžies rūgštys skatina riebalų skaidymą į jų sudedamąsias dalis (riebalų emulsinimas). Atlikus šią funkciją, 70-80% likusių tulžies rūgščių absorbuojama paskutinėje plonosios žarnos dalyje (ileum) ir per vartų venų sistemą patenka į kepenis. Čia verta paminėti, kad tulžies rūgštys atlieka ir kitą funkciją: jos yra svarbiausias stimuliatorius normaliai žarnyno veiklai (judrumui) palaikyti. Kepenyse pradedami sintetinti ne iki galo susiformavę (gimstantys) didelio tankio lipoproteinai. Galiausiai DTL susidaro kraujyje iš specialių chilomikronų baltymų (apoproteinų), VLDL ir cholesterolio, gaunamo iš audinių, įskaitant arterijų sienelę. Paprasčiau, cholesterolio ciklą galima paaiškinti taip: lipoproteinų cholesterolis perneša riebalus iš kepenų į įvairias jūsų kūno dalis, naudodamas kraujagysles kaip transportavimo sistemą. Po riebalų pristatymo cholesterolis grįžta į kepenis ir vėl kartoja savo darbą. pirminės tulžies rūgštys. (cholic ir chenodeoksicholis) sintetinami kepenų hepatocituose iš cholesterolio. Antrinė: deoksicholio rūgštis (iš pradžių susintetinta storojoje žarnoje). Tulžies rūgštys susidaro hepatocitų mitochondrijose ir už jų iš cholesterolio, dalyvaujant ATP. Hidroksilinimas rūgščių susidarymo metu vyksta hepatocitų endoplazminiame tinkle. Pirminę tulžies rūgščių sintezę slopina (sulėtina) kraujyje esančios tulžies rūgštys. Tačiau jei tulžies rūgščių įsisavinimas į kraują yra nepakankamas, pavyzdžiui, dėl didelio žarnyno pažeidimo, kepenys, galinčios pagaminti ne daugiau kaip 5 g tulžies rūgščių per dieną, nepajėgs papildyti tulžies rūgščių kiekio. organizmui reikalingos tulžies rūgštys. Tulžies rūgštys yra pagrindinės žmogaus enterohepatinės kraujotakos dalyvės. Iš pirminių tulžies rūgščių storojoje žarnoje, veikiant žarnyno mikroflorai, susidaro antrinės tulžies rūgštys (deoksicholio, litocholio, ursodeoksicholio, alocholio ir kitos). Jų skaičius mažas. Deoksicholio rūgštis absorbuojama į kraują ir išskiriama kepenyse su tulžimi. Litocholio rūgštis pasisavinama daug blogiau nei deoksicholio rūgštis.
-
Palyginti su β oksidacija biosintezė riebus rūgštys turi nemažai būdingų bruožų: sintezė riebus rūgštys daugiausia atliekama ląstelės citozolyje, o oksidacija ... -
Biosintezė trigliceridai (triacilgliceroliai). Biosintezė riebus rūgštys Riebalai gali būti sintetinami tiek iš riebalų skilimo produktų, tiek iš angliavandenių. -
BIOSINTEZĖ TRIGLICERIDAI. Trigliceridų sintezė gaunama iš glicerolio ir riebus rūgštys(daugiausia stearino, pvz. -
Biosintezė riebus rūgštys. Sintezė riebus rūgštys -
Biosintezė riebus rūgštys. Sintezė riebus rūgštys vyksta ląstelės citoplazmoje. Mitochondrijose daugiausia atsiranda udli.
Riebalų rūgščių sintezės elementas ląstelės citozolyje yra acetil-CoA, kuris susidaro dviem būdais: arba dėl oksidacinio piruvato dekarboksilinimo. (žr. 11 pav., III etapas), arba dėl riebalų rūgščių b-oksidacijos (žr. 8 pav.).
11 pav. Angliavandenių pavertimo lipidais schema
Prisiminkite, kad glikolizės metu susidaręs piruvatas virsta acetil-CoA ir susidaro riebalų rūgščių b-oksidacijos metu mitochondrijose. Riebalų rūgščių sintezė vyksta citoplazmoje. Vidinė mitochondrijų membrana yra nepralaidi acetil-CoA. Jo patekimas į citoplazmą atliekamas palengvintos difuzijos būdu citrato arba acetilkarnitino pavidalu, kurie citoplazmoje paverčiami acetil-CoA, oksaloacetatu arba karnitinu. Tačiau pagrindinis būdas acetil-coA pernešti iš mitochondrijų į citozolį yra citratas (žr. 12 pav.).
Iš pradžių intramitochondrinis acetil-CoA sąveikauja su oksaloacetatu, todėl susidaro citratas. Reakciją katalizuoja fermentas citrato sintazė. Gautas citratas per mitochondrijų membraną pernešamas į citozolį, naudojant specialią trikarboksilato transportavimo sistemą.
Citozolyje citratas reaguoja su HS-CoA ir ATP, vėl suyra į acetil-CoA ir oksaloacetatą. Šią reakciją katalizuoja ATP-citrato liazė. Jau citozolyje oksaloacetatas, dalyvaujant citozolinei dikarboksilato transportavimo sistemai, grįžta į mitochondrijų matricą, kur oksiduojasi iki oksaloacetato, taip užbaigdamas vadinamąjį šaudyklinį ciklą:
12 pav. Acetil-CoA pernešimo iš mitochondrijų į citozolį schema
Sočiųjų riebalų rūgščių biosintezė vyksta priešinga jų b-oksidacijai kryptimi, riebalų rūgščių angliavandenilių grandinių augimas vyksta dėl nuoseklaus dviejų anglies fragmento (C 2) - acetil-CoA pridėjimo prie jų galų. (žr. 11 pav., IV etapas.).
Pirmoji riebalų rūgščių biosintezės reakcija yra acetil-CoA karboksilinimas, kuriam reikia CO 2, ATP, Mn jonų. Šią reakciją katalizuoja fermentas acetil-CoA – karboksilazė. Fermente yra biotino (vitamino H) kaip protezų grupės. Reakcija vyksta dviem etapais: 1 - biotino karboksilinimas dalyvaujant ATP ir II - karboksilo grupės perkėlimas į acetil-CoA, dėl kurio susidaro malonil-CoA:
Malonil-CoA yra pirmasis specifinis riebalų rūgščių biosintezės produktas. Esant atitinkamai fermentų sistemai malonil-CoA greitai virsta riebalų rūgštimis.
Reikia pažymėti, kad riebalų rūgščių biosintezės greitį lemia cukrų kiekis ląstelėje. Gliukozės koncentracijos padidėjimas žmonių, gyvūnų riebaliniame audinyje ir glikolizės greičio padidėjimas skatina riebalų rūgščių sintezę. Tai rodo, kad riebalų ir angliavandenių apykaita yra glaudžiai tarpusavyje susiję. Svarbų vaidmenį čia vaidina acetil-CoA karboksilinimo reakcija, kai jis virsta malonil-CoA, katalizuojama acetil-CoA karboksilazės. Pastarųjų aktyvumas priklauso nuo dviejų veiksnių: didelės molekulinės masės riebalų rūgščių ir citrato buvimo citoplazmoje.
Riebalų rūgščių kaupimasis slopina jų biosintezę; slopina karboksilazės aktyvumą.
Ypatingas vaidmuo skiriamas citratui, kuris yra acetil-CoA karboksilazės aktyvatorius. Citratas tuo pačiu metu atlieka ryšį tarp angliavandenių ir riebalų apykaitos. Citoplazmoje citratas turi dvejopą poveikį stimuliuodamas riebalų rūgščių sintezę: pirma, kaip acetil-CoA karboksilazės aktyvatorius ir, antra, kaip acetilo grupių šaltinis.
Labai svarbi riebalų rūgščių sintezės ypatybė yra ta, kad visi sintezės tarpiniai produktai yra kovalentiškai susieti su acilo nešiklio baltymu (HS-ACP).
HS-ACP yra mažos molekulinės masės baltymas, kuris yra termostabilus, turi aktyvią HS grupę ir turi pantoteno rūgšties (vitamino B3) savo protezų grupėje. HS-ACP funkcija yra panaši į fermento A (HS-CoA) funkciją riebalų rūgščių b-oksidacijoje.
Konstruojant riebalų rūgščių grandinę, tarpiniai produktai sudaro esterinius ryšius su ABP (žr. 14 pav.):
Riebalų rūgščių grandinės pailgėjimo ciklas apima keturias reakcijas: 1) acetil-APB (C 2) kondensaciją su malonil-APB (C 3); 2) atsigavimas; 3) dehidratacija ir 4) antrasis riebalų rūgščių atsigavimas. Ant pav. 13 parodyta riebalų rūgščių sintezės schema. Vienas riebalų rūgščių grandinės pratęsimo ciklas apima keturias iš eilės reakcijas.
13 pav. Riebalų rūgščių sintezės schema
Pirmoje reakcijoje (1) – kondensacijos reakcijoje – acetilo ir malonilo grupės sąveikauja viena su kita, sudarydamos acetoacetil-ABP, kartu išskirdamos CO 2 (C 1). Šią reakciją katalizuoja kondensuojantis fermentas b-ketoacil-ABP sintetazė. Iš malonil-APB atskilęs CO 2 yra tas pats CO 2, kuris dalyvavo acetil-APB karboksilinimo reakcijoje. Taigi dėl kondensacijos reakcijos susidaro keturių anglies junginių (C 4) susidarymas iš dviejų (C 2) ir trijų anglies (C 3) komponentų.
Antroje reakcijoje (2), redukcijos reakcija, katalizuojama b-ketoacil-ACP reduktazės, acetoacetil-ACP paverčiama b-hidroksibutiril-ACB. Reduktorius yra NADPH + H +.
Trečiojoje dehidratacijos ciklo reakcijoje (3) vandens molekulė yra atskiriama nuo b-hidroksibutiril-APB, kad susidarytų krotonil-APB. Reakciją katalizuoja b-hidroksiacil-ACP dehidratazė.
Ketvirtoji (paskutinė) ciklo reakcija (4) yra krotonilo-APB redukavimas į butiril-APB. Reakcija vyksta veikiant enoil-ACP reduktazei. Redukuojančio agento vaidmenį čia atlieka antroji molekulė NADPH + H + .
Tada reakcijų ciklas kartojamas. Tarkime, kad sintetinama palmitino rūgštis (C 16). Šiuo atveju butirilo-ACB susidarymas baigiamas tik pirmuoju iš 7 ciklų, kurių kiekvieno pradžia yra molonilo-ACB molekulės (C 3) pridėjimas - reakcija (5) į karboksilo galą. auga riebalų rūgščių grandinė. Šiuo atveju karboksilo grupė yra atskilusi CO 2 (C 1) pavidalu. Šį procesą galima pavaizduoti taip:
C 3 + C 2 ® C 4 + C 1 - 1 ciklas
C 4 + C 3 ® C 6 + C 1 - 2 ciklas
C 6 + C 3 ® C 8 + C 1 -3 ciklas
C 8 + C 3 ® C 10 + C 1 - 4 ciklas
C 10 + C 3 ® C 12 + C 1 - 5 ciklas
C 12 + C 3 ® C 14 + C 1 - 6 ciklas
C 14 + C 3 ® C 16 + C 1 - 7 ciklas
Gali būti sintetinamos ne tik didesnės sočiųjų riebalų rūgštys, bet ir nesočiosios. Mononesočiosios riebalų rūgštys susidaro iš sočiųjų dėl oksidacijos (desaturacijos), katalizuojamos acil-CoA oksigenazės. Skirtingai nei augalų audiniai, gyvūnų audiniai turi labai ribotą galimybę paversti sočiąsias riebalų rūgštis į nesočiąsias. Nustatyta, kad iš palmitino ir stearino rūgščių sintetinamos dvi labiausiai paplitusios mononesočiosios riebalų rūgštys – palmitooleino ir oleino. Pavyzdžiui, žinduolių, įskaitant žmones, organizme iš stearino rūgšties (C 18:0) negali susidaryti linolo (C 18:2) ir linoleno (C 18:3) rūgštys. Šios rūgštys priskiriamos nepakeičiamoms riebalų rūgštims. Prie nepakeičiamųjų riebalų rūgščių taip pat priskiriama arachido rūgštis (C 20:4).
Kartu su riebalų rūgščių prisotinimu (susidaro dvigubi ryšiai), taip pat vyksta jų ilgėjimas (pailgėjimas). Be to, abu šie procesai gali būti derinami ir kartojami. Riebalų rūgščių grandinės pailgėjimas vyksta nuosekliai pridedant dviejų anglies fragmentų į atitinkamą acil-CoA, dalyvaujant malonil-CoA ir NADPH+H+.
14 paveiksle pavaizduoti palmitino rūgšties transformacijos keliai desaturacijos ir pailgėjimo reakcijose.
14 pav. Sočiųjų riebalų rūgščių transformacijos schema
į nesočią
Bet kurios riebalų rūgšties sintezė užbaigiama HS-ACP skilimu iš acil-ACB, veikiant deacilazės fermentui. Pavyzdžiui:
Gautas acil-CoA yra aktyvi riebalų rūgšties forma.
Acetil-CoA susidarymas ir jo pernešimas į citozolį
Riebalų rūgščių sintezė vyksta absorbcijos laikotarpiu. Aktyvi glikolizė ir vėlesnis oksidacinis piruvato dekarboksilinimas padidina acetil-CoA koncentraciją mitochondrijų matricoje. Kadangi riebalų rūgščių sintezė vyksta ląstelių citozolyje, acetil-CoA turi būti perneštas per vidinę mitochondrijų membraną į citozolį. Tačiau vidinė mitochondrijų membrana yra nepralaidi acetil-CoA, todėl mitochondrijų matricoje acetil-CoA kondensuojasi su oksaloacetatu ir susidaro citratas, dalyvaujant citrato sintazei:
Acetil-CoA + oksaloacetatas -> Citratas + HS-CoA.
Tada translokazė perneša citratą į citoplazmą (8-35 pav.).
Citrato pernešimas į citoplazmą vyksta tik padidėjus citrato kiekiui mitochondrijose, kai didelės NADH ir ATP koncentracijos slopina izocitrato dehidrogenazę ir α-ketoglutarato dehidrogenazę. Tokia situacija susidaro absorbciniu laikotarpiu, kai kepenų ląstelė gauna pakankamą energijos šaltinių kiekį. Citoplazmoje citratą skaido fermentas citrato liazė:
Citratas + HSKoA + ATP → Acetil-CoA + ADP + Pi + oksaloacetatas.
Acetil-CoA citoplazmoje yra pradinis riebalų rūgščių sintezės substratas, o oksaloacetatas citozolyje patiria šias transformacijas (žr. diagramą žemiau).
Piruvatas transportuojamas atgal į mitochondrijų matricą. Sumažėjęs dėl maleino fermento veikimo, NADPH naudojamas kaip vandenilio donoras vėlesnėms riebalų rūgščių sintezės reakcijoms. Kitas NADPH šaltinis yra oksidaciniai žingsniai gliukozės katabolizmo pentozės fosfato kelyje.
Malonil-CoA susidarymas iš acetil-CoA – reguliuojanti riebalų rūgščių biosintezės reakcija.
Pirmoji riebalų rūgščių sintezės reakcija yra acetil-CoA pavertimas malonil-CoA. Šią reakciją katalizuojantis fermentas (acetil-CoA karboksilazė) priklauso ligazių klasei. Jame yra kovalentiškai surišto biotino (8-36 pav.). Pirmajame reakcijos etape CO 2 kovalentiškai jungiasi su biotinu dėl ATP energijos, antroje stadijoje COO pereina į acetil-CoA, susidarant malonil-CoA. Acetil-CoA karboksilazės fermento aktyvumas lemia visų vėlesnių riebalų rūgščių sintezės reakcijų greitį.
Riebalų rūgščių sintazės katalizuojamos reakcijos- fermentų kompleksas, katalizuojantis palmitino rūgšties sintezės reakcijas, aprašytas toliau.
Susidarius malonil-CoA, riebalų rūgščių sintezė tęsiasi ant multifermentinio komplekso – riebalų rūgščių sintazės (palmitoilo sintetazės). Šis fermentas susideda iš 2 identiškų protomerų, kurių kiekvienas turi domeno struktūrą ir atitinkamai 7 centrus su skirtingu kataliziniu aktyvumu (8-37 pav.). Šis kompleksas paeiliui pailgina riebalų rūgščių radikalą 2 anglies atomais, kurių donoras yra malonil-CoA. Galutinis šio komplekso produktas yra palmitino rūgštis, todėl ankstesnis šio fermento pavadinimas yra palmitoilo sintetazė.
Pirmoji reakcija yra acetil-CoA acetilo grupės perkėlimas į cisteino tiolio grupę acetiltransacilazės centru (8-38 pav.). Tada malonilo liekana maloniltransacilazės centru perkeliama iš malonil-CoA į acilą nešančio baltymo sulfhidrilo grupę. Po to kompleksas paruoštas pirmajam sintezės ciklui.
Acetilo grupė kondensuojasi su malonilo likučiu atskirto CO 2 vietoje. Reakciją katalizuoja ketoacilsintazės centras. Susidaręs acetoacetilo radikalas
Schema
Ryžiai. 8-35. Acetilo likučių perkėlimas iš mitochondrijų į citozolį. Aktyvūs fermentai: 1 - citrato sintazė; 2 - translokazė; 3 - citrato liazė; 4 - malato dehidrogenazė; 5 - malik-fermentas.
Ryžiai. 8-36. Biotino vaidmuo acetil-CoA karboksilinimo reakcijoje.
Ryžiai. 8-37. Daugiafermentinio komplekso struktūra yra riebalų rūgščių sintezė. Kompleksas yra dviejų identiškų polipeptidinių grandinių dimeras, kurių kiekviena turi 7 aktyvias vietas ir acilą pernešantį baltymą (ACP). Protomerų SH grupės priklauso skirtingiems radikalams. Viena SH grupė priklauso cisteinui, kita – fosfopantetino rūgšties liekanai. Vieno monomero cisteino SH grupė yra šalia kito protomero 4-fosfopantetinato SH grupės. Taigi fermento protomerai yra išsidėstę nuo galvos iki uodegos. Nors kiekviename monomere yra visos katalizinės vietos, funkciškai aktyvus yra 2 protomerų kompleksas. Todėl iš tikrųjų vienu metu sintetinamos 2 riebalų rūgštys. Paprastumo dėlei schemose dažniausiai vaizduojama vienos rūgšties molekulės sintezės reakcijų seka.
nuosekliai redukuoja ketoacilreduktazę, tada dehidratuoja ir vėl redukuoja enoilreduktazę, aktyvius komplekso centrus. Pirmojo reakcijų ciklo metu susidaro butirilo radikalas, susietas su riebalų rūgščių sintazės subvienetu.
Prieš antrąjį ciklą butirilo radikalas perkeliamas iš 2 padėties į 1 padėtį (kur acetilas buvo pirmojo reakcijų ciklo pradžioje). Tada butirilo liekana patiria tokias pačias transformacijas ir yra išplėsta 2 anglies atomais, atsirandančiais iš malonil-CoA.
Panašūs reakcijų ciklai kartojasi, kol susidaro palmitino rūgšties radikalas, kuris, veikiamas tioesterazės centro, hidrolitiškai atsiskiria nuo fermentų komplekso, virsdamas laisva palmitino rūgštimi (palmitatas, 8-38, 8-39 pav.).
Bendra palmitino rūgšties sintezės iš acetil-CoA ir malonil-CoA lygtis yra tokia:
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 + .
Pagrindiniai vandenilio šaltiniai riebalų rūgščių sintezei
Kiekviename palmitino rūgšties biosintezės cikle vyksta 2 redukcijos reakcijos,
Ryžiai. 8-38. Palmitino rūgšties sintezė. Riebalų rūgščių sintazė: pirmame protomeryje SH grupė priklauso cisteinui, antroji – fosfopanteteinui. Pasibaigus pirmajam ciklui butirilo radikalas perkeliamas į pirmojo protomero SH grupę. Tada kartojama ta pati reakcijų seka kaip ir pirmame cikle. Palmitoyl-E yra palmitino rūgšties liekana, susijusi su riebalų rūgščių sintaze. Susintetintoje riebalų rūgštyje tik 2 distalinės anglies atomai, pažymėti *, yra iš acetil-CoA, o likusi dalis iš malonilo-CoA.
Ryžiai. 8-39. Bendra palmitino rūgšties sintezės reakcijų schema.
kuriame kofermentas NADPH tarnauja kaip vandenilio donoras. NADP + atkūrimas vyksta reakcijose:
dehidrogenacija gliukozės katabolizmo pentozės fosfato kelio oksidacinėse stadijose;
malato dehidrogenavimas obuolių fermentu;
izocitrato dehidrogenacija citozoline NADP priklausoma dehidrogenaze.
2. Riebalų rūgščių sintezės reguliavimas
Riebalų rūgščių sintezę reguliuojantis fermentas yra acetil-CoA karboksilazė. Šis fermentas reguliuojamas keliais būdais.
Fermentų subvienetų kompleksų asociacija/disociacija. Neaktyvioje formoje acetil-CoA karboksilazė yra atskiras kompleksas, kurio kiekvienas susideda iš 4 subvienetų. Fermentų aktyvatorius – citratas; skatina kompleksų susijungimą, dėl to fermento aktyvumas didėja. Inhibitorius – palmitoil-CoA; tai sukelia komplekso disociaciją ir fermentų aktyvumo sumažėjimą (8-40 pav.).
Acetil-CoA karboksilazės fosforilinimas/defosforilinimas. Esant poabsorbcinei būsenai arba dirbant fizinį darbą, gliukagonas arba adrenalinas per adenilato ciklazės sistemą aktyvuoja proteinkinazę A ir skatina acetil-CoA karboksilazės subvienetų fosforilinimą. Fosforilintas fermentas yra neaktyvus, o riebalų rūgščių sintezė sustoja. Absorbcijos laikotarpiu insulinas aktyvina fosfatazę, o acetil-CoA karboksilazė defosforilina (8-41 pav.). Tada, veikiant citratui, vyksta fermento protomerų polimerizacija ir jis tampa aktyvus. Be fermento aktyvinimo, citratas atlieka ir kitą funkciją riebalų rūgščių sintezėje. Absorbciniu periodu citratas kaupiasi kepenų ląstelių mitochondrijose, kuriose acetilo liekanos pernešamos į citozolį.
Fermentų sintezės indukcija. Ilgai vartojant maistą, kuriame gausu angliavandenių ir mažai riebalų, padidėja insulino sekrecija, o tai skatina fermentų: acetil-CoA karboksilazės, riebalų rūgščių sintazės, citrato liazės, sintezės indukciją.
Ryžiai. 8-40. Acetil-CoA karboksilazės kompleksų asociacija / disociacija.
Ryžiai. 8-41. Acetil-CoA karboksilazės reguliavimas.
Ryžiai. 8-42. Palmitino rūgšties pailgėjimas ER. Palmitino rūgšties radikalą pailgina 2 anglies atomai, kurių donoras yra malonil-CoA.
izocitrato dehidrogenazė. Todėl per didelis angliavandenių suvartojimas pagreitina gliukozės katabolizmo produktų pavertimą riebalais. Badavimas ar maistas, kuriame gausu riebalų, sumažina fermentų ir atitinkamai riebalų sintezę.
3. Riebalų rūgščių sintezė iš palmitino rūgšties
Riebalų rūgščių pailgėjimas. ER, palmitino rūgštis pailgėja dalyvaujant malonil-CoA. Reakcijų seka panaši į tą, kuri vyksta palmitino rūgšties sintezės metu, tačiau šiuo atveju riebalų rūgštys siejamos ne su riebalų rūgščių sintaze, o su CoA. Pailgėjimu dalyvaujantys fermentai kaip substratus gali panaudoti ne tik palmitino, bet ir kitas riebalų rūgštis (8-42 pav.), todėl organizme gali susintetinti ne tik stearino, bet ir daug anglies atomų turinčios riebalų rūgštys.
Pagrindinis pailgėjimo produktas kepenyse yra stearino rūgštis (C 18:0), tačiau smegenų audinyje susidaro didelis kiekis ilgesnę grandinę turinčių riebalų rūgščių – nuo C 20 iki C 24, kurios būtinos sfingolipidai ir glikolipidai.
Nerviniame audinyje taip pat vyksta kitų riebalų rūgščių, α-hidroksi rūgščių, sintezė. Mišrios funkcijos oksidazės hidroksiluoja C22 ir C24 rūgštis, kad susidarytų lignocero ir cerebrono rūgštys, randamos tik smegenų lipiduose.
Dvigubų jungčių susidarymas riebalų rūgščių radikaluose. Dvigubų jungčių įtraukimas į riebalų rūgščių radikalus vadinamas desaturacija. Pagrindinės riebalų rūgštys, susidarančios žmogaus organizme dėl desaturacijos (8-43 pav.), yra palmito-leino (C16:1Δ9) ir oleino (C18:1Δ9).
Dvigubos jungtys riebalų rūgščių radikaluose susidaro ER reakcijose, kuriose dalyvauja molekulinis deguonis, NADH ir citochromas b 5 . Žmogaus organizme esantys riebalų rūgščių desaturazės fermentai negali sudaryti dvigubų jungčių riebalų rūgščių radikaluose, nutolusiuose nuo devintojo anglies atomo, t.y. tarp devintos ir
Ryžiai. 8-43. Nesočiųjų riebalų rūgščių susidarymas.
metilo anglies atomai. Todėl ω-3 ir ω-6 šeimų riebalų rūgštys organizme nesintetinamos, yra būtinos ir turi būti aprūpinamos maistu, nes atlieka svarbias reguliavimo funkcijas.
Kad susidarytų dviguba jungtis riebalų rūgščių radikale, reikalingas molekulinis deguonis, NADH, citochromas b 5 ir nuo FAD priklausoma citochromo b 5 reduktazė. Vandenilio atomai, atskirti nuo sočiosios rūgšties, išsiskiria kaip vanduo. Vienas molekulinis deguonies atomas yra įtrauktas į vandens molekulę, o kitas taip pat redukuojamas į vandenį, dalyvaujant NADH elektronams, kurie perduodami per FADH 2 ir citochromą b 5 .
Eikozanoidai – tai biologiškai aktyvios medžiagos, kurias dauguma ląstelių sintetina iš polieno riebalų rūgščių, turinčių 20 anglies atomų (žodis „eikosa“ graikiškai reiškia 20).
Palmitino rūgšties (C16) sintezė iš acetil-CoA.
1) Atsiranda kepenų ląstelių ir riebalinio audinio citoplazmoje.
2) Reikšmė: riebalų ir fosfolipidų sintezei.
3) Nutekėjimas po valgio (absorbcijos laikotarpiu).
4) Jis susidaro iš acetil-CoA, gaunamo iš gliukozės (glikolizė → ODPVP → Acetil-CoA).
5) Proceso metu paeiliui kartojamos 4 reakcijos:
kondensacija → redukcija → dehidratacija → redukcija.
Kiekvieno LCD ciklo pabaigoje pailgėja 2 anglies atomais.
Donoras 2C yra malonil-CoA.
6) NADPH + H + dalyvauja dviejose redukcijos reakcijose (50% gaunama iš PFP, 50% iš MALIK fermento).
7) Tik pirmoji reakcija vyksta tiesiogiai citoplazmoje (reguliacinė).
Likę 4 cikliniai - ant specialaus palmitato sintazės komplekso (tik palmitino rūgšties sintezė)
8) Citoplazmoje veikia reguliuojantis fermentas – Acetil-CoA-karboksilazė (ATP, vitaminas H, biotinas, IV klasė).
Palmitato sintazės komplekso struktūra
Palmitato sintazė yra fermentas, susidedantis iš 2 subvienetų.
Kiekvienas susideda iš vieno PPC, kuriame yra 7 aktyvūs centrai.
Kiekviena aktyvi vieta katalizuoja savo reakciją.
Kiekviename PPC yra acilą pernešantis baltymas (ACP), kuriame vyksta sintezė (yra fosfopantetonato).
Kiekvienas subvienetas turi HS grupę. Vienoje HS grupė priklauso cisteinui, kitoje – fosfantoteno rūgščiai.
Mechanizmas
1) Acetil-Coa, gaunamas iš angliavandenių, negali patekti į citoplazmą, kur sintetinamos riebalų rūgštys. Jis išeina per pirmąją CTC reakciją - citrato susidarymą.
2) Citoplazmoje citratas skyla į acetil-Coa ir oksaloacetatą.
3) Oksaloacetatas → malatas (CTC reakcija priešinga kryptimi).
4) Malatas → piruvatas, kuris naudojamas OHDP.
5) Acetil-CoA → FA sintezė.
6) Acetil-CoA acetil-CoA karboksilaze paverčia malonil-CoA.
Fermento acetil-CoA karboksilazės aktyvinimas:
a) sustiprinant subvienetų sintezę veikiant insulinui - trys tetramerai sintetinami atskirai
b) veikiant citratui, sujungiami trys tetramerai ir aktyvuojamas fermentas
c) nevalgius gliukagonas slopina fermentą (fosforilindamas), nevyksta riebalų sintezė
7) vienas acetil-CoA iš citoplazmos pereina į palmitato sintazės HS grupę (iš cisteino); vienas malonil-CoA antrojo subvieneto HS grupei. Toliau atsiranda palmitato sintazės:
8) jų kondensacija (acetil-CoA ir malonil-CoA)
9) atkūrimas (donoras - NADPH + H + iš PFP)
10) dehidratacija
11) atsigavimas (donoras - NADPH + H + iš MALIK-fermento).
Dėl to acilo radikalas padidėja 2 anglies atomais.
 |
Riebalų mobilizacija
Pasninko ar ilgo fizinio krūvio metu išsiskiria gliukagonas arba adrenalinas. Jie riebaliniame audinyje aktyvina TAG lipazę, kuri yra adipocituose ir vadinama audinių lipazė(jautri hormonams). Jis suskaido riebalus riebaliniame audinyje į glicerolį ir riebalų rūgštis. Glicerolis patenka į kepenis gliukoneogenezei. FA patenka į kraują, jungiasi su albuminu ir patenka į organus bei audinius, yra naudojami kaip energijos šaltinis (visuose organuose, be smegenų, kuri naudoja gliukozę ir ketoninius kūnus nevalgius ar ilgo fizinio krūvio metu).
Širdies raumeniui riebalų rūgštys yra pagrindinis energijos šaltinis.
β-oksidacija
β-oksidacija- LC skaidymo procesas, siekiant išgauti energiją.
1) Specifinis FA katabolizmo į acetil-CoA kelias.
2) Atsiranda mitochondrijose.
3) Apima 4 pasikartojančias reakcijas (t. y. sąlyginai cikliškas):
oksidacija → hidratacija → oksidacija → skilimas.
4) Kiekvieno ciklo pabaigoje FA sutrumpėja 2 anglies atomais acetil-CoA pavidalu (įeina į TCA ciklą).
5) 1 ir 3 reakcijos – oksidacijos reakcijos, susijusios su CPE.
6) Dalyvaukite vit. B 2 - kofermentas FAD, vit. PP, NAD; pantoteno rūgštis, HS-KoA.
FA perdavimo iš citoplazmos į mitochondrijas mechanizmas.
1. FA turi būti aktyvuota prieš patenkant į mitochondrijas.
Tik aktyvuotas FA = acil-CoA gali būti transportuojamas per dvigubą lipidų membraną.
Nešiklis yra L-karnitinas.
β oksidaciją reguliuojantis fermentas yra karnitino aciltransferazė-I (KAT-I).
2. CAT-I perneša riebalų rūgštis į tarpmembraninę erdvę.
3. Veikiant CAT-I, acil-CoA perkeliamas į nešiklį L-karnitiną.
Susidaro acilkarnitinas.
4. Vidinėje membranoje įtaisytos translokazės pagalba acilkarnitinas juda į mitochondrijas.
5. Matricoje, veikiant CAT-II, FA atsiskiria nuo karnitino ir patenka į β-oksidaciją.
Karnitinas grįžta atgal į tarpmembraninę erdvę.
β-oksidacijos reakcijos
1. Oksidacija: FA oksiduojamas dalyvaujant FAD (fermentas acil-CoA-DG) → enoil.
FAD įveda CPE (p/o=2)
2. Hidrinimas: enoil → β-hidroksiacil-CoA (enoilhidratazės fermentas)
3. Oksidacija: β-hidroksiacil-CoA → β-ketoacil-CoA (dalyvauja NAD, kuris patenka į CPE ir kurio p/o=3).
4. Skilimas: β-ketoacil-CoA → acetil-CoA (tiolazės fermentas, dalyvaujant HS-KoA).
Acetil-CoA → TCA → 12 ATP.
Acil-CoA (C-2) → kitas β-oksidacijos ciklas.
Energijos apskaičiavimas β oksidacijos metu
Meristinės rūgšties (14C) pavyzdžiu.
Apskaičiuojame, kiek acetil-CoA skaido riebalų rūgštis
½ n \u003d 7 → TCA (12ATP) → 84 ATP.
Suskaičiuokite, kiek ciklų jie suyra
(1/2 n)-1 = 6 5 (2 ATP 1 reakcijai ir 3 ATP 3 reakcijai) = 30 ATP
Atimkite 1 ATP, sunaudotą riebalų rūgščių aktyvinimui citoplazmoje.
Iš viso – 113 ATP.
Ketoninių kūnų sintezė
Beveik visas acetil-CoA patenka į TCA. Nedidelė dalis naudojama ketoninių kūnų = acetoninių kūnų sintezei.
Ketoniniai kūnai- acetoacetatas, β-hidroksibutiratas, acetonas (esant patologijai).
Normali koncentracija yra 0,03-0,05 mmol / l.
Yra sintetinami tik kepenyse iš acetil-CoA, gauto β-oksidacijos būdu.
Kaip energijos šaltinį naudoja visi organai, išskyrus kepenis (nėra fermento).
Ilgai nevalgius ar sergant cukriniu diabetu, ketoninių kūnų koncentracija gali padidėti dešimt kartų, nes. tokiomis sąlygomis LC yra pagrindinis energijos šaltinis. Tokiomis sąlygomis vyksta intensyvi β-oksidacija ir visas acetil-CoA nespėja panaudoti TCA, nes:
oksaloacetato trūkumas (jis naudojamas gliukoneogenezei)
· Dėl β-oksidacijos susidaro daug NADH + H + (per 3 reakcijas), kurie slopina izocitratą-DH.
Todėl acetil-CoA eina į ketoninių kūnų sintezę.
Nes ketoniniai kūnai yra rūgštys, jie sukelia rūgščių ir šarmų pusiausvyros pokytį. Atsiranda acidozė (dėl ketonemija).
Jie nespėja panaudoti ir pasirodo šlapime kaip patologinis komponentas → keturija. Taip pat iš burnos jaučiamas acetono kvapas. Ši būsena vadinama ketozė.
Cholesterolio mainai
cholesterolio(Xc) yra monohidroksis alkoholis, sudarytas iš ciklopentano perhidrofenantreno žiedo.
27 anglies atomai.
Normali cholesterolio koncentracija yra 3,6-6,4 mmol/l, leidžiama ne didesnė kaip 5.
dėl membranų konstrukcijos (fosfolipidai: Xc = 1:1)
riebalų rūgščių sintezė
steroidinių hormonų (kortizolio, progesterono, aldosterono, kalcitriolio, estrogeno) sintezė
odoje, veikiant UV spinduliams, naudojamas vitamino D3 – cholekalciferolio – sintezei.
Organizme yra apie 140 g cholesterolio (daugiausia kepenyse ir smegenyse).
Dienos poreikis - 0,5-1 g.
Sudėtyje tik gyvūninės kilmės produktuose (kiaušiniuose, svieste, sūryje, kepenyse).
Xc nenaudojamas kaip energijos šaltinis, nes. jo žiedas neskaldomas iki CO 2 ir H 2 O ir neišsiskiria ATP (nėra fermento).
Xc perteklius neišsiskiria, nenusėda, nusėda stambių kraujagyslių sienelėje apnašų pavidalu.
Organizmas susintetina 0,5-1 g Xc. Kuo daugiau jo suvartojama su maistu, tuo mažiau jo sintetinama organizme (paprastai).
Xc organizme sintetinamas kepenyse (80%), žarnyne (10%), odoje (5%), antinksčiuose, lytinėse liaukose.
Net vegetarams gali padidėti cholesterolio kiekis. jo sintezei reikalingi tik angliavandeniai.
Cholesterolio biosintezė
Jis vyksta 3 etapais:
1) citoplazmoje - prieš susidarant mevalono rūgščiai (panašiai į ketoninių kūnų sintezę)
2) EPR - iki skvaleno
3) EPR – į cholesterolį
Apie 100 reakcijų.
Reguliavimo fermentas yra β-hidroksimetilglutaril-CoA reduktazė (HMG reduktazė). Cholesterolio kiekį mažinantys statinai slopina šį fermentą.)
HMG reduktazės reguliavimas:
a) Slopina neigiamo grįžtamojo ryšio principas dėl cholesterolio pertekliaus su maistu
b) Gali padidėti fermento (estrogeno) sintezė arba sumažėti (cholesterolis ir tulžies akmenys)
c) Fermentą suaktyvina insulinas defosforilinimo būdu
d) Jei fermento yra daug, perteklius gali būti suskaidytas proteolizės būdu
Cholesterolis sintetinamas iš acetil-CoA gaunamas iš angliavandenių(glikolizė → ODPVK).
Gautas cholesterolis kepenyse supakuojamas kartu su riebalais į VLDL non-sp. VLDL turi apoproteino B100, patenka į kraują, o pridėjus apoproteinų C-II ir E virsta subrendusiu VLDL, kuris patenka į LP-lipazę. LP-lipazė pašalina riebalus (50%) iš VLDL, palikdama MTL, susidedantį iš 50-70% cholesterolio esterių.
Tiekia cholesterolį į visus organus ir audinius
· ląstelės turi B100 receptorius, pagal kuriuos atpažįsta MTL ir jį sugeria. Ląstelės reguliuoja cholesterolio suvartojimą didindamos arba sumažindamos B100 receptorių skaičių.
Sergant cukriniu diabetu, gali atsirasti B100 glikozilinimas (gliukozės pridėjimas). Dėl to ląstelės neatpažįsta MTL ir atsiranda hipercholesterolemija.
MTL gali prasiskverbti į kraujagysles (aterogeninė dalelė).
Daugiau nei 50% MTL grąžinama į kepenis, kur cholesterolis naudojamas tulžies akmenų sintezei ir savo cholesterolio sintezei slopinti.
Yra apsaugos nuo hipercholesterolemijos mechanizmas:
savo cholesterolio sintezės reguliavimas pagal neigiamo grįžtamojo ryšio principą
ląstelės reguliuoja cholesterolio suvartojimą didindamos arba mažindamos B100 receptorių skaičių
DTL funkcionavimas
DTL sintetinamas kepenyse. Jis yra disko formos, turi mažai cholesterolio.
HDL funkcijos:
Paima cholesterolio perteklių iš ląstelių ir kitų lipoproteinų
aprūpina C-II ir E kitus lipoproteinus
DTL veikimo mechanizmas:
DTL turi apoproteiną A1 ir LCAT (fermento lecitincholesterolio aciltransferazę).
DTL patenka į kraują, o MTL patenka į jį.
MTL A1 atpažįsta, kad jie turi daug cholesterolio, ir suaktyvina LCAT.
LCAT skaldo riebalų rūgštis iš DTL fosfolipidų ir perkelia jas į cholesterolį. Susidaro cholesterolio esteriai.
Cholesterolio esteriai yra hidrofobiniai, todėl patenka į lipoproteinus.
8 TEMA
MEDŽIAGA: BALTYMŲ MEDŽIAGOS
Voverės - Tai didelės molekulinės masės junginiai, susidedantys iš α-aminorūgščių liekanų, kurios yra tarpusavyje sujungtos peptidiniais ryšiais.
Peptidinės jungtys yra tarp vienos aminorūgšties α-karboksilo grupės ir kitos α-aminorūgšties amino grupės, esančios po jos.
Baltymų (amino rūgščių) funkcijos:
1) plastinė (pagrindinė funkcija) - iš aminorūgščių sintetinami raumenų, audinių, brangakmenių baltymai, karnitinas, kreatinas, kai kurie hormonai ir fermentai;
2) energija
a) jei per daug suvartojama su maistu (>100 g)
b) ilgalaikis badavimas
Ypatumas:
Amino rūgštys, skirtingai nei riebalai ir angliavandeniai, nedeponuotas .
Laisvųjų aminorūgščių kiekis organizme yra apie 35 g.
Baltymų šaltiniai organizmui:
maisto baltymai (pagrindinis šaltinis)
audinių baltymai
sintetinamas iš angliavandenių.
azoto balansas
Nes 95% viso organizme esančio azoto priklauso aminorūgštims, tuomet apie jų mainus galima spręsti pagal azoto balansas - gaunamo azoto ir išskiriamo su šlapimu santykis.
ü Teigiamas - mažiau išsiskiria nei patenka (vaikams, nėščiosioms, sveikimo laikotarpiu po ligos);
ü Neigiamas – išsiskiria daugiau nei patenka (senatvė, užsitęsusios ligos laikotarpis);
ü Azoto balansas - sveikiems žmonėms.
Nes maisto baltymai yra pagrindinis aminorūgščių šaltinis, tada jie kalba apie " baltymų mitybos pilnavertiškumas ».
Visos aminorūgštys skirstomos į:
keičiami (8) – Ala, Gli, Ser, Pro, Glu, Gln, Asp, Asn;
iš dalies keičiamas (2) - Arg, Gis (sintetinamas lėtai);
sąlyginai keičiamas (2) - Cys, Tyr (gali būti susintetintas jeigu būtinos pajamos - Met → Cys, Fen → Tyr);
· nepakeičiamas (8) - Val, Ile, Lei, Liz, Met, Tre, Fen, Tpf.
Šiuo atžvilgiu baltymai išsiskiria:
Pilnas – turi visas nepakeičiamas aminorūgštis
ü Defektas – nėra Met ir Tpf.
Baltymų virškinimas
Ypatumai:
1) Baltymai virškinami skrandyje, plonojoje žarnoje
2) Fermentai – peptidazės (skaldo peptidines jungtis):
a) egzopeptidazės – išilgai kraštų nuo C-N galų
b) endopeptidazės – baltymo viduje
3) Skrandžio ir kasos fermentai gaminami neaktyvia forma - profermentai(nes jie virškintų savo audinius)
4) Fermentai aktyvuojami atliekant dalinę proteolizę (dalies PPC skilimą)
5) Kai kurios aminorūgštys yra supuvusios storojoje žarnoje
 |
1. Jie nėra virškinami burnos ertmėje.
2. Skrandyje veikia baltymai pepsinas(endopeptidazė). Jis skaido ryšius, kuriuos sudaro aromatinių aminorūgščių amino grupės (Tyr, Phen, Tpf).
Pepsiną gamina pagrindinės ląstelės kaip neaktyvus pepsinogenas.
Parietalinės ląstelės gamina druskos rūgštį.
HCl funkcijos:
ü Sukuria optimalų pepsino pH (1,5–2,0)
ü Suaktyvina pepsinogeną
ü Denatūruoja baltymus (palengvina fermento veikimą)
ü Baktericidinis veikimas
Pepsinogeno aktyvinimas
Pepsinogenas, veikiamas HCl, paverčiamas aktyviu pepsinu lėtai skaidant 42 aminorūgštis. Tada aktyvus pepsinas greitai suaktyvina pepsinogeną ( autokataliziškai).
Taigi skrandyje baltymai suskaidomi į trumpus peptidus, kurie patenka į žarnyną.
3. Žarnyne kasos fermentai veikia peptidus.
Tripsinogeno, chimotripsinogeno, proelastazės, prokarboksipeptidazės aktyvinimas
Žarnyne, veikiant enteropeptidazei, suaktyvinama tripsinogenas. Tada suaktyvintas nuo jo tripsino dalinės proteolizės būdu aktyvuoja visus kitus fermentus (chimotripsinogenas → chimotripsinas, proelastazė → elastazė, prokarboksipeptidazė → karboksipeptidazė).
tripsino suardo ryšius, sudarytus iš karboksilo grupių Lys arba Arg.
Chimotripsinas tarp aromatinių aminorūgščių karboksilo grupių.
Elastazė- ryšiai, sudaryti iš Ala arba Gly karboksilo grupių.
Karboksipeptidazė atskiria karboksilo jungtis nuo C galo.
Taigi žarnyne susidaro trumpieji di-, tripeptidai.
4. Veikiant žarnyno fermentams, jie suskaidomi į laisvas aminorūgštis.
Fermentai - di-, tri-, aminopeptidazės. Jie nėra specifiniai rūšiai.
Susidariusios laisvosios aminorūgštys yra absorbuojamos antriniu aktyviu transportavimu su Na + (prieš koncentracijos gradientą).
5. Kai kurios aminorūgštys yra supuvusios.
pūva - fermentinis aminorūgščių padalijimo į mažai toksiškus produktus procesas, išskiriant dujas (NH 3, CH 4, CO 2, merkaptaną).
Reikšmė: palaikyti žarnyno mikrofloros gyvybinę veiklą (irimo metu Tyr susidaro toksiški produktai fenolis ir krezolis, Tpf – indolas ir skatolas). Toksiški produktai patenka į kepenis ir yra neutralizuojami.
Aminorūgščių katabolizmas
Pagrindinis kelias - deamininimas - fermentinis amino grupės atskyrimo amoniako pavidalu ir azoto neturinčios keto rūgšties susidarymo procesas.
Oksidacinis deaminavimas
Neoksiduojantis (Ser, Tre)
Intramolekulinis (GIS)
Hidrolizinis
Oksidacinis deamininimas (bazinis)
A) Tiesioginis - tik Glu, nes nes visi kiti fermentai yra neaktyvūs.
Jis vyksta 2 etapais:
1) Fermentinis
2) Spontaniškas
Dėl to susidaro amoniakas ir α-ketoglutaratas.
Transaminacijos funkcijos:
ü Nes reakcija yra grįžtama, naudojama neesminių aminorūgščių sintezei;
ü Pradinė katabolizmo stadija (transaminacija nėra katabolizmas, nes aminorūgščių skaičius nekinta);
ü Azoto perskirstymui organizme;
ü Dalyvauja vandenilio perdavimo malato-aspartato šaudykliniame mechanizme glikolizėje (6 reakcija).
ALT ir AST aktyvumui nustatytiširdies ir kepenų ligų diagnostikos klinikoje matuojamas de Ritis koeficientas:
0,6 - hepatitas,
1 - cirozė,
10 - miokardo infarktas.
Dekarboksilinimas aminorūgštys - fermentinis karboksilo grupės skilimo procesas CO 2 pavidalu iš aminorūgščių.
Dėl to susidaro biologiškai aktyvios medžiagos - biogeniniai aminai.
Fermentai yra dekarboksilazės.
Kofermentas – piridoksalio fosfatas ← vit. 6 val.
Po veiksmo biogeniniai aminai neutralizuojami 2 būdais:
1) Metilinimas (CH 3 pridėjimas; donoras - SAM);
2) Oksidacija pašalinant amino grupę NH 3 pavidalu (MAO fermentas - monoaminooksidazė).
Riebalų rūgščių biosintezė aktyviausiai vyksta kepenų, žarnyno, riebalinio audinio citozolyje. poilsis arba po valgio.
Tradiciškai galima išskirti 4 biosintezės etapus:
1. Acetil-SCoA susidarymas iš gliukozės, kitų monosacharidų arba ketogeninių aminorūgščių.
2. Acetil-SCoA perkėlimas iš mitochondrijų į citozolį:
- gali būti derinamas su karnitinas, kaip ir aukštesnės riebalų rūgštys pernešamos mitochondrijų viduje, tačiau čia transportavimas vyksta kita kryptimi,
- paprastai įtraukiama į citrinos rūgštis susidarė pirmojoje CTC reakcijoje.
Citratas, gaunamas iš mitochondrijų, suskaidomas citozolyje ATP citrato liazėį oksaloacetatą ir acetil-SCoA.
Acetil-SCoA susidarymas iš citrinos rūgšties
Oksaloacetatas toliau redukuojamas į malatą, o pastarasis arba patenka į mitochondrijas (malato-aspartato maršrutas), arba yra dekarboksilinamas į piruvatą, veikiant obuolių fermentui („obuolių“ fermentui).
3. Malonil-SCoA susidarymas iš acetil-SCoA.
Acetil-SCoA karboksilinimą katalizuoja acetil-SCoA karboksilazė, trijų fermentų daugiafermentinis kompleksas.
Malonil-SCoA susidarymas iš acetil-SCoA
4. Palmitino rūgšties sintezė.
Įgyvendinta multifermentinis kompleksas" riebalų rūgščių sintazė" (sinonimas palmitato sintazė), kuriame yra 6 fermentai ir acilą pernešantis baltymas (ACP).
Acilą pernešantis baltymas apima pantoteno rūgšties darinį, 6-fosfopantetinas(FP), turintis HS grupę, pvz., HS-CoA. Vienas iš komplekso fermentų, 3-ketoacilo sintazė, taip pat turi HS grupę cisteino sudėtyje. Šių grupių sąveika lemia riebalų rūgščių, būtent palmitino rūgšties, biosintezės pradžią ir tęsimą. Sintezės reakcijoms reikalingas NADPH.
Aktyvios riebalų rūgščių sintazės grupės
Pirmosiose dviejose reakcijose malonil-SCoA nuosekliai prijungiamas prie acilą nešančio baltymo fosfopanteteino, o acetil-SCoA - prie 3-ketoacilsintazės cisteino.
3-ketoacilo sintazė katalizuoja trečiąją reakciją – acetilo grupės perkėlimą į C 2 malonilą pašalinus karboksilo grupę.
Be to, keto grupė redukcijos reakcijose ( 3-ketoacilo reduktazė), dehidratacija (dehidratazė) ir vėl atsigavimas (enoilo reduktazė) virsta metilenu, sudarydamas prisotintą acilą, susijęs su fosfopanteteinu.
Aciltransferazė susidariusį acilą perkelia į cisteiną 3-ketoacilo sintazės, malonil-SCoA prijungiamas prie fosfopanteteino ir ciklas kartojamas 7 kartus, kol susidaro palmitino rūgšties liekana. Po to palmitino rūgštį atskiria šeštasis komplekso fermentas tioesterazė.
Riebalų rūgščių sintezės reakcijos
Riebalų rūgščių grandinės pailgėjimas
Susintetinta palmitino rūgštis, jei reikia, patenka į endoplazminį tinklą. Čia su malonil-S-CoA ir NADPH grandinė pailgėja iki C 18 arba C 20 .
Nesočiosios riebalų rūgštys (oleino, linolo, linoleno) taip pat gali pailgėti, susidarant eikozano rūgšties dariniams (C 20). Tačiau dvigubą ryšį įveda gyvūnų ląstelės ne daugiau kaip 9 anglies atomai, todėl ω3 ir ω6 polinesočiosios riebalų rūgštys sintetinamos tik iš atitinkamų pirmtakų.
Pavyzdžiui, arachidono rūgštis ląstelėje gali susidaryti tik esant linoleno arba linolo rūgštims. Šiuo atveju linolo rūgštis (18:2) dehidrogenuojama iki γ-linoleno rūgšties (18:3) ir pailginama iki eikosotrieno rūgšties (20:3), pastaroji toliau dehidrogenuojama iki arachidono rūgšties (20:4). Taip susidaro ω6 serijos riebalų rūgštys
Kad susidarytų ω3 serijos riebalų rūgštys, pavyzdžiui, timnodono rūgštis (20:5), būtina α-linoleno rūgštis (18:3), kuri yra dehidratuota (18:4), pailgėjusi (20:4). ) ir vėl dehidratuotas (20:5).
Įkeliama...