Taukskābju sintēze notiek šūnas citoplazmā. Mitohondrijās galvenokārt notiek esošo taukskābju ķēžu pagarināšanās. Konstatēts, ka palmitīnskābe (16 oglekļa atomi) tiek sintezēta aknu šūnu citoplazmā, un šo šūnu mitohondrijās no citoplazmā jau sintezētās palmitīnskābes vai no eksogēnas izcelsmes taukskābēm, t.i. kas nāk no zarnām, veidojas taukskābes, kas satur 18, 20 un 22 oglekļa atomus. Pirmā taukskābju biosintēzes reakcija ir acetil-CoA karboksilēšana, kam nepieciešams bikarbonāts, ATP un mangāna joni. Šo reakciju katalizē enzīms acetil-CoA-karboksilāze. Enzīms satur biotīnu kā protezēšanas grupu. Reakcija notiek divos posmos: I - biotīna karboksilēšana ar ATP piedalīšanos un II - karboksilgrupas pārnešana uz acetil-CoA, kā rezultātā veidojas malonil-CoA. Malonil-CoA ir pirmais specifiskais taukskābju biosintēzes produkts. Atbilstošas enzīmu sistēmas klātbūtnē malonil-CoA ātri pārvēršas taukskābēs. Taukskābju sintēzes laikā notiekošo reakciju secība:
Pēc tam reakciju cikls tiek atkārtots. Salīdzinot ar β-oksidāciju, taukskābju biosintēzei ir vairākas raksturīgas iezīmes: taukskābju sintēze galvenokārt notiek šūnas citozolā, bet oksidēšana - mitohondrijās; līdzdalība taukskābju malonil-CoA biosintēzē, kas veidojas, CO2 saistot (biotīna enzīma un ATP klātbūtnē) ar acetil-CoA; visos taukskābju sintēzes posmos ir iesaistīts acilpārneses proteīns (HS-APB); biosintēzes laikā veidojas 3-hidroksi skābes partijas D (-) - izomērs, nevis L (+) - izomērs, kā tas notiek taukskābju β-oksidēšanas gadījumā; koenzīma NADPH taukskābju sintēzes nepieciešamība.
50. Holesterīns-holesterīns ir organisks savienojums, dabisks taukskābju (lipofīlais) spirts, kas atrodas visu dzīvnieku organismu šūnu membrānās, izņemot nenukleāros (prokariotus). Nešķīst ūdenī, šķīst taukos un organiskajos šķīdinātājos. Bioloģiskā loma. Holesterīns šūnu plazmas membrānā spēlē divslāņu modifikatora lomu, piešķirot tam zināmu stingrību, palielinot fosfolipīdu molekulu "iesaiņojuma" blīvumu. Tādējādi holesterīns ir plazmas membrānas plūstamības stabilizators. Holesterīns atver steroīdu dzimumhormonu un kortikosteroīdu biosintēzes ķēdi, kalpo par pamatu žultsskābju un D vitamīnu veidošanai, piedalās šūnu caurlaidības regulēšanā un aizsargā sarkanās asins šūnas no hemolītisko indes iedarbības. Holesterīna apmaiņa. Brīvais holesterīns tiek oksidēts aknās un orgānos, kas sintezē steroīdu hormonus (virsnieru dziedzeros, sēkliniekos, olnīcās, placentā). Tas ir vienīgais process, kas neatgriezeniski izvada holesterīnu no membrānām un lipoproteīnu kompleksiem. Katru dienu steroīdo hormonu sintēzei tiek patērēti 2-4% holesterīna. Hepatocītos 60-80% holesterīna oksidējas par žultsskābēm, kuras ar žulti izdalās tievās zarnas lūmenā un piedalās gremošanu (tauku emulgācijā). Kopā ar žultsskābēm tievajās zarnās izdalās neliels daudzums brīvā holesterīna, kas daļēji tiek izvadīts ar izkārnījumiem, bet pārējais izšķīst un kopā ar žultsskābēm un fosfolipīdiem tiek absorbēts tievās zarnas sieniņās. Žultsskābes nodrošina tauku sadalīšanos to sastāvdaļās (tauku emulgācija). Pēc šīs funkcijas veikšanas 70-80% atlikušo žultsskābju uzsūcas tievās zarnas beigu daļā (ileum) un caur vārtu vēnu sistēmu nonāk aknās. Šeit ir vērts atzīmēt, ka žultsskābēm ir vēl viena funkcija: tās ir vissvarīgākais stimulators, lai uzturētu normālu zarnu darbību (motilitāti). Aknās sāk sintezēt ne pilnībā izveidojušos (topošos) augsta blīvuma lipoproteīnus. Visbeidzot, ABL veidojas asinīs no īpašiem hilomikronu proteīniem (apoproteīniem), VLDL un holesterīna, kas nāk no audiem, tostarp no artēriju sienas. Vienkāršāk holesterīna ciklu var izskaidrot šādi: lipoproteīnos esošais holesterīns pārnes taukus no aknām uz dažādām ķermeņa daļām, izmantojot asinsvadus kā transporta sistēmu. Pēc tauku piegādes holesterīns atgriežas aknās un atkal veic savu darbu. Primārās žultsskābes. (holiskais un henodeoksiholiskais) tiek sintezēti aknu hepatocītos no holesterīna. Sekundārā: deoksiholskābe (sākotnēji sintezēta resnajā zarnā). Žultsskābes veidojas hepatocītu mitohondrijās un ārpus tiem no holesterīna, piedaloties ATP. Hidroksilēšana skābju veidošanās laikā tiek veikta hepatocītu endoplazmatiskajā retikulumā. Žultsskābju primāro sintēzi kavē (inhibē) asinīs esošās žultsskābes. Savukārt, ja žultsskābju uzsūkšanās asinīs ir nepietiekama, piemēram, smagu zarnu bojājumu dēļ, tad aknas, kas spēj saražot ne vairāk kā 5 g žultsskābju dienā, nespēs papildināt tās daudzumu. organismam nepieciešamās žultsskābes. Žultsskābes ir galvenie cilvēka enterohepātiskās cirkulācijas dalībnieki. Sekundārās žultsskābes (deoksiholiskās, litoholiskās, ursodeoksiholiskās, aloholiskās un citas) veidojas no primārajām žultsskābēm resnajā zarnā zarnu mikrofloras ietekmē. Viņu skaits ir neliels. Deoksiholskābe uzsūcas asinsritē un izdalās aknās kā daļa no žults. Litoholskābe uzsūcas daudz sliktāk nekā deoksiholskābe.
-
Salīdzinot ar β-oksidāciju biosintēze taukains skābes ir vairākas raksturīgas pazīmes: sintēze taukains skābes galvenokārt tiek veikta šūnas citozolā, un oksidēšanās ... -
Biosintēze triglicerīdi (triacilglicerīni). Biosintēze taukains skābes Taukus var sintezēt gan no tauku sadalīšanās produktiem, gan no ogļhidrātiem. -
BIOSINTĒZE TRIGLICERĪDI. Triglicerīdu sintēze nāk no glicerīna un taukains skābes(galvenokārt stearīns, pa. -
Biosintēze taukains skābes... Sintēze taukains skābes -
Biosintēze taukains skābes... Sintēze taukains skābes notiek šūnas citoplazmā. Pagarinājums galvenokārt notiek mitohondrijās.
Taukskābju sintēzes celtniecības bloks šūnas citozolā ir acetil-CoA, kas veidojas divos veidos: vai nu piruvāta oksidatīvās dekarboksilēšanas rezultātā. (sk. 11. att., III stadija), vai taukskābju b-oksidācijas rezultātā (sk. 8. att.).
11. attēls - Ogļhidrātu pārvēršanas lipīdos shēma
Atgādinām, ka glikolīzes laikā izveidotā piruvāta pārvēršanās par acetil-CoA un tā veidošanās taukskābju β-oksidācijas laikā notiek mitohondrijās. Taukskābju sintēze notiek citoplazmā. Iekšējā mitohondriju membrāna ir necaurlaidīga pret acetil-CoA. Tās iekļūšanu citoplazmā veic atvieglotas difūzijas veids citrāta vai acetilkarnitīna veidā, kas citoplazmā tiek pārveidoti par acetil-CoA, oksaloacetātu vai karnitīnu. Tomēr galvenais acetil-coA pārnešanas ceļš no mitohondrijiem uz citozolu ir citrāts (sk. 12. att.).
Sākotnēji intramitohondriālais acetil-CoA reaģē ar oksaloacetātu, veidojot citrātu. Reakciju katalizē enzīms citrāta sintāze. Iegūtais citrāts tiek transportēts cauri mitohondriju membrānai citozolā, izmantojot īpašu trikarboksilātu transportēšanas sistēmu.
Citozolā citrāts reaģē ar HS-CoA un ATP, atkal sadalās acetil-CoA un oksaloacetātā. Šo reakciju katalizē ATP citrāta liāze. Jau citozolā oksaloacetāts, piedaloties citozola dikarboksilātu transportēšanas sistēmai, atgriežas mitohondriju matricā, kur tiek oksidēts par oksaloacetātu, tādējādi pabeidzot tā saukto atspoles ciklu:
12. attēls. Acetil-CoA pārnešanas shēma no mitohondrijiem uz citosolu
Piesātināto taukskābju biosintēze notiek virzienā, kas ir pretējs to b-oksidācijai, taukskābju ogļūdeņražu ķēžu uzkrāšanās notiek, secīgi pievienojot divu oglekļa fragmentu (C 2) - acetil-CoA. to galus (skat. 11. att., IV posms.).
Pirmā taukskābju biosintēzes reakcija ir acetil-CoA karboksilēšana, kam nepieciešami CO 2, ATP un Mn joni. Šo reakciju katalizē enzīms acetil-CoA – karboksilāze. Enzīms satur biotīnu (H vitamīnu) kā protezēšanas grupu. Reakcija notiek divos posmos: 1 - biotīna karboksilēšana ar ATP piedalīšanos un II - karboksilgrupas pārnešana uz acetil-CoA, kā rezultātā veidojas malonil-CoA:
Malonil-CoA ir pirmais specifiskais taukskābju biosintēzes produkts. Atbilstošas enzīmu sistēmas klātbūtnē malonil-CoA ātri pārvēršas taukskābēs.
Jāņem vērā, ka taukskābju biosintēzes ātrumu nosaka cukura saturs šūnā. Glikozes koncentrācijas palielināšanās cilvēku un dzīvnieku taukaudos un glikolīzes ātruma palielināšanās stimulē taukskābju sintēzi. Tas norāda, ka tauku un ogļhidrātu vielmaiņa ir savstarpēji cieši saistīta. Šeit svarīga loma ir acetil-CoA karboksilēšanas reakcijai, pārveidojot par malonil-CoA, ko katalizē acetil-CoA karboksilāze. Pēdējā aktivitāte ir atkarīga no diviem faktoriem: augstas molekulmasas taukskābju un citrāta klātbūtnes citoplazmā.
Taukskābju uzkrāšanās inhibē to biosintēzi, t.i. kavē karboksilāzes aktivitāti.
Īpaša loma ir citrātam, kas ir acetil-CoA karboksilāzes aktivators. Citrāts vienlaikus spēlē ogļhidrātu un tauku metabolisma savienojošās saites lomu. Citoplazmā citrātam ir divkārša iedarbība, stimulējot taukskābju sintēzi: pirmkārt, kā acetil-CoA karboksilāzes aktivators un, otrkārt, kā acetilgrupu avots.
Ļoti svarīga taukskābju sintēzes iezīme ir tā, ka visi sintēzes starpprodukti ir kovalenti saistīti ar acilpārneses proteīnu (HS-ACP).
HS-ACP ir zemas molekulmasas proteīns, kas ir termiski stabils, satur aktīvo HS-grupu un satur pantotēnskābi (B 3 vitamīnu) savā protezēšanas grupā. HS-ACP funkcija ir līdzīga fermenta A (HS-CoA) funkcijai taukskābju b-oksidācijā.
Taukskābju ķēdes veidošanas procesā starpprodukti veido esteru saites ar ABP (sk. 14. att.):
Taukskābju ķēdes pagarināšanas cikls ietver četras reakcijas: 1) acetil-ACP (C 2) kondensācija ar malonil-ACP (C 3); 2) atveseļošanās; 3) dehidratācija un 4) taukskābju otrreizēja samazināšana. attēlā. 13 parādīta taukskābju sintēzes shēma. Viens taukskābju ķēdes pagarināšanas cikls ietver četras secīgas reakcijas.
13. attēls - Taukskābju sintēzes shēma
Pirmajā reakcijā (1) - kondensācijas reakcijā - acetil- un malonilgrupas mijiedarbojas savā starpā, veidojot acetoacetil-ABP ar vienlaicīgu CO 2 (C 1) izdalīšanos. Šo reakciju katalizē kondensējošais enzīms b-ketoacil-ABP sintetāze. No malonil-ACP atdalītais CO 2 ir tas pats CO 2, kas piedalījās acetil-ACP karboksilēšanas reakcijā. Tādējādi kondensācijas reakcijas rezultātā no divu (C 2) un trīs oglekļa (C 3) komponentiem veidojas četru oglekļa savienojumu (C 4).
Otrajā reakcijā (2), reducēšanas reakcija, ko katalizē b-ketoacil-ACP reduktāze, acetoacetil-ACP tiek pārveidota par b-hidroksibutiril-ACP. Reducējošais līdzeklis ir NADPH + H +.
Trešajā cikla dehidratācijas reakcijā (3) ūdens molekula tiek atdalīta no b-hidroksibutiril-ACP, veidojot krotonil-ACP. Reakciju katalizē b-hidroksiacil-ACP-dehidrāze.
Cikla ceturtā (pēdējā) reakcija (4) ir krotonil-ACP reducēšana par butiril-ACP. Reakcija notiek enoil-ACP reduktāzes ietekmē. Reducētāja lomu šeit spēlē otrā molekula NADPH + H +.
Pēc tam reakciju cikls tiek atkārtots. Pieņemsim, ka tiek sintezēta palmitīnskābe (C 16). Šajā gadījumā butiril-ACP veidošanās tiek pabeigta tikai pirmajā no 7 cikliem, no kuriem katrā sākas molonil-ACP (C 3) molekulas pievienošana - reakcija (5) uz karboksilgrupas galu. augoša taukskābju ķēde. Tas sadala karboksilgrupu CO 2 (C 1) formā. Šo procesu var attēlot šādi:
С 3 + С 2 ® С 4 + С 1 - 1 cikls
С 4 + С 3 ® С 6 + С 1 - 2 cikls
С 6 + С 3 ® С 8 + С 1-3 cikls
С 8 + С 3 ® С 10 + С 1 - 4 cikls
С 10 + С 3 ® С 12 + С 1 - 5 cikls
С 12 + С 3 ® С 14 + С 1 - 6 cikls
С 14 + С 3 ® С 16 + С 1 - 7 cikls
Var sintezēt ne tikai augstākas piesātinātās taukskābes, bet arī nepiesātinātās. Mononepiesātinātās taukskābes veidojas no piesātinātajām oksidācijas (desaturācijas) rezultātā, ko katalizē acil-CoA oksigenāze. Atšķirībā no augu audiem, dzīvnieku audiem ir ļoti ierobežota spēja pārvērst piesātinātās taukskābes nepiesātinātās. Tika konstatēts, ka divas visbiežāk sastopamās mononepiesātinātās taukskābes - palmitooleīnskābe un oleīnskābe - tiek sintezētas no palmitīnskābes un stearīnskābes. Zīdītāju, arī cilvēku, organismā linolskābes (C 18: 2) un linolēnskābes (C 18: 3) nevar veidoties, piemēram, no stearīnskābes (C 18: 0). Šīs skābes tiek klasificētas kā neaizstājamās taukskābes. Neaizstājamās taukskābes ietver arī arahidskābi (C 20: 4).
Līdz ar taukskābju piesātinājumu (divkāršo saišu veidošanos) notiek arī to pagarināšanās (pagarināšana). Turklāt abus šos procesus var apvienot un atkārtot. Taukskābju ķēdes pagarināšana notiek, secīgi pievienojot bikarbona fragmentus atbilstošajam acil-CoA, piedaloties malonil-CoA un NADPH + H +.
14. attēlā parādīti palmitīnskābes pārvēršanās ceļi piesātinājuma un pagarināšanas reakcijās.
14. attēls - Piesātināto taukskābju konversijas shēma
nepiesātinātajā
Jebkuras taukskābes sintēzi pabeidz HS-ACP šķelšanās no acil-ACP deacilāzes enzīma ietekmē. Piemēram:
Iegūtais acil-CoA ir taukskābes aktīvā forma.
Acetil-CoA veidošanās un transportēšana uz citozolu
Uzsūkšanās periodā notiek taukskābju sintēze. Aktīvā glikolīze un sekojošā piruvāta oksidatīvā dekarboksilēšana palielina acetil-CoA koncentrāciju mitohondriju matricā. Tā kā taukskābju sintēze notiek šūnu citozolā, acetil-CoA ir jātransportē caur iekšējo mitohondriju membrānu citozolā. Tomēr iekšējā mitohondriju membrāna ir necaurlaidīga pret acetil-CoA; tāpēc mitohondriju matricā acetil-CoA kondensējas ar oksaloacetātu, veidojot citrātu, piedaloties citrāta sintāzei:
Acetil-CoA + Oksaloacetāts -> Citrāts + HS-CoA.
Pēc tam translokāze transportē citrātu citoplazmā (8.-35. attēls).
Citrāta pārnešana citoplazmā notiek tikai ar citrāta daudzuma palielināšanos mitohondrijās, kad izocitrāta dehidrogenāzi un α-ketoglutarāta dehidrogenāzi kavē augsta NADH un ATP koncentrācija. Šāda situācija veidojas uzsūkšanās periodā, kad aknu šūna saņem pietiekamu daudzumu enerģijas avotu. Citoplazmā citrātu šķeļ ferments citrāta liāze:
Citrāts + HSKoA + ATP → Acetil-CoA + ADP + Pi + oksaloacetāts.
Acetil-CoA citoplazmā kalpo kā sākotnējais substrāts taukskābju sintēzei, un oksa-loacetāts citozolā tiek pakļauts šādām pārvērtībām (skat. shēmu zemāk).
Piruvāts tiek transportēts atpakaļ uz mitohondriju matricu. NADPH, ko samazina ābolu enzīma darbība, izmanto kā ūdeņraža donoru turpmākajās taukskābju sintēzes reakcijās. Vēl viens NADPH avots ir glikozes katabolisma pentozes fosfāta ceļa oksidācijas posmi.
Malonila-CoA veidošanās no acetil-CoA – regulējoša reakcija taukskābju biosintēzē.
Pirmā reakcija taukskābju sintēzē ir acetil-CoA pārvēršana par malonil-CoA. Enzīms, kas katalizē šo reakciju (acetil-CoA karboksilāze), pieder ligāžu klasei. Tas satur kovalenti saistītu biotīnu (8.-36. attēls). Pirmajā reakcijas posmā CO 2 kovalenti saistās ar biotīnu, pateicoties ATP enerģijai, otrajā posmā COO tiek pārnests uz acetil-CoA, veidojot malonil-CoA. Enzīma acetil-CoA karboksilāzes aktivitāte nosaka visu turpmāko reakciju ātrumu taukskābju sintēzē.
Taukskābju sintāzes katalizētās reakcijas- tālāk aprakstīts enzīmu komplekss, kas katalizē palmitīnskābes sintēzes reakcijas.
Pēc malonil-CoA veidošanās taukskābju sintēze turpinās uz multienzīmu kompleksa – taukskābju sintāzes (palmitoilsintetāze). Šis enzīms sastāv no 2 identiskiem protomēriem, katram no kuriem ir domēna struktūra un attiecīgi 7 centri ar atšķirīgu katalītisko aktivitāti (8.-37. att.). Šis komplekss secīgi pagarina taukskābju radikāli par 2 oglekļa atomiem, kura donors ir malonil-CoA. Šī kompleksa galaprodukts ir palmitīnskābe, tāpēc agrākais šī enzīma nosaukums ir palmitoilsintetāze.
Pirmā reakcija ir acetil-CoA acetilgrupas pārnešana uz cisteīna tiola grupu, ko veic acetiltransacilāzes centrs (8.-38. att.). Pēc tam no malonil-CoA malonila atlikums tiek pārnests uz acilu nesošā proteīna sulfhidrilgrupu ar maloniltransacilāzes centru. Pēc tam komplekss ir gatavs pirmajam sintēzes ciklam.
Acetilgrupa kondensējas ar atlikušo malonila daļu atdalītā CO 2 vietā. Reakciju katalizē ketoacilsintāzes centrs. Iegūtais acetoacetila radikālis
Shēma
Rīsi. 8-35. Acetila atlikumu pārnešana no mitohondrijiem uz citosolu. Aktīvie enzīmi: 1 - citrāta sintāze; 2 - translokāze; 3 - citrāta liāze; 4 - malāta dehidrogenāze; 5 - malik ferments.
Rīsi. 8-36. Biotīna loma acetil-CoA karboksilēšanas reakcijā.
Rīsi. 8-37. Multienzīmu kompleksa struktūra - taukskābju sintēze. Komplekss ir divu identisku polipeptīdu ķēžu dimērs, no kurām katrā ir 7 aktīvie centri un acilpārneses proteīns (ACP). Protomēru SH grupas pieder pie dažādiem radikāļiem. Viena SH grupa pieder cisteīnam, otra - fosfopantetēīnskābes atlikumam. Viena monomēra cisteīna SH grupa atrodas blakus cita protomēra 4-fosfopanteteināta SH grupai. Tādējādi fermenta protomēri atrodas no galvas līdz asti. Lai gan katrs monomērs satur visas katalītiskās vietas, funkcionāli aktīvs ir 2 protomēru komplekss. Tāpēc faktiski vienlaikus tiek sintezētas 2 taukskābes. Vienkāršības labad diagrammas parasti attēlo reakciju secību vienas skābes molekulas sintēzē.
secīgi reducēts ar ketoacilreduktāzi, pēc tam dehidrēts un atkal reducēts ar enoilreduktāzi – kompleksa aktīviem centriem. Pirmā reakciju cikla rezultātā veidojas butirilradikālis, kas saistīts ar taukskābju sintāzes apakšvienību.
Pirms otrā cikla butirilgrupa tiek pārnesta no 2. pozīcijas uz 1. pozīciju (kur acetils atradās pirmā reakciju cikla sākumā). Tad butirila atlikums tiek pakļauts tādām pašām pārvērtībām un tiek paplašināts par 2 oglekļa atomiem, kas iegūti no malonil-CoA.
Līdzīgi reakciju cikli atkārtojas, līdz veidojas palmitīnskābes radikālis, kas tioesterāzes centra iedarbībā tiek hidrolītiski atdalīts no enzīmu kompleksa, pārvēršoties brīvā palmitīnskābē (palmitāts, 8.-38., 8.-39. att.) .
Kopējais palmitīnskābes sintēzes vienādojums no acetil-CoA un malonil-CoA ir šāds:
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 +.
Galvenie ūdeņraža avoti taukskābju sintēzei
Katrā palmitīnskābes biosintēzes ciklā notiek 2 reducēšanas reakcijas,
Rīsi. 8-38. Palmitīnskābes sintēze. Taukskābju sintāze: pirmajā protomērā SH grupa pieder cisteīnam, otrajā - fosfopanteteīnam. Pēc pirmā cikla beigām butirila radikālis tiek pārnests uz pirmā protomēra SH grupu. Pēc tam atkārtojas tā pati reakciju secība kā pirmajā ciklā. Palmitoil-E ir palmitīnskābes atlikums, kas saistīts ar taukskābju sintāzi. Sintezētajā taukskābē tikai 2 tālākie oglekļa atomi, kas apzīmēti ar *, rodas no acetil-CoA, pārējie no malonil-CoA.
Rīsi. 8-39. Palmitīnskābes sintēzes vispārīgā reakcijas shēma.
ūdeņraža donors, kurā kalpo koenzīms NADPH. NADP + atgūšana notiek reakcijās:
dehidrogenēšana glikozes katabolisma pentozes fosfāta ceļa oksidācijas stadijās;
malāta dehidrogenēšana ar ābolskābes enzīmu;
izocitrāta dehidrogenēšana ar citozola NADP atkarīgo dehidrogenāzi.
2. Taukskābju sintēzes regulēšana
Taukskābju sintēzes regulējošais enzīms ir acetil-CoA karboksilāze. Šis ferments tiek regulēts vairākos veidos.
Fermentu apakšvienību kompleksu asociācija / disociācija. Neaktīvā formā acetil-CoA karboksilāze ir atsevišķs komplekss, no kuriem katrs sastāv no 4 apakšvienībām. Enzīmu aktivators - citrāts; tas stimulē kompleksu apvienošanos, kā rezultātā palielinās fermenta aktivitāte. Inhibitors ir palmitoil-CoA; tas izraisa kompleksa disociāciju un fermentu aktivitātes samazināšanos (8.-40. att.).
Acetil-CoA karboksilāzes fosforilēšana / defosforilēšana. Pēcabsorbcijas stāvoklī vai fiziska darba laikā glikagons vai adrenalīns caur adenilāta ciklāzes sistēmu aktivizē proteīnkināzi A un stimulē acetil-CoA karboksilāzes apakšvienību fosforilēšanos. Fosforilētais enzīms ir neaktīvs, un taukskābju sintēze tiek apturēta. Absorbcijas periodā insulīns aktivizē fosfatāzi, un acetil-CoA karboksilāze tiek defosforilēta (8.-41. att.). Pēc tam citrāta iedarbībā notiek fermenta protomēru polimerizācija, un tā kļūst aktīva. Papildus fermenta aktivizēšanai citrātam ir vēl viena funkcija taukskābju sintēzē. Absorbcijas periodā citrāts uzkrājas aknu šūnu mitohondrijās, kuros pārējais acetils tiek transportēts uz citozolu.
Fermentu sintēzes indukcija. Ilgstoša ar ogļhidrātiem bagātu un ar taukiem bagātu pārtikas produktu lietošana izraisa insulīna sekrēcijas palielināšanos, kas stimulē enzīmu sintēzes indukciju: acetil-CoA karboksilāzes, taukskābju sintāzes, citrāta liāzes,
Rīsi. 8-40. Acetil-CoA karboksilāzes kompleksu asociācija / disociācija.
Rīsi. 8-41. Acetil-CoA karboksilāzes regulēšana.
Rīsi. 8-42. Palmitīnskābes pagarināšanās ER. Palmitīnskābes radikālis ir paplašināts par 2 oglekļa atomiem, kuru donors ir malonil-CoA.
izocitrāta dehidrogenāze. Līdz ar to pārmērīgs ogļhidrātu patēriņš paātrina glikozes katabolisma produktu pārvēršanos taukos. Badošanās vai taukiem bagāta diēta noved pie enzīmu un attiecīgi tauku sintēzes samazināšanās.
3. Taukskābju sintēze no palmitīnskābes
Taukskābju pagarināšana. ER gadījumā palmitīnskābes pagarināšanās notiek, piedaloties malonil-CoA. Reakciju secība ir līdzīga tai, kas notiek palmitīnskābes sintēzes laikā, tomēr šajā gadījumā taukskābes tiek saistītas nevis ar taukskābju sintēzi, bet gan ar CoA. Elongācijā iesaistītie fermenti kā substrātus var izmantot ne tikai palmitīnskābes, bet arī citas taukskābes (8.-42. att.), tāpēc organismā var sintezēties ne tikai stearīnskābe, bet arī taukskābes ar lielu oglekļa atomu skaitu.
Galvenais pagarinājuma produkts aknās ir stearīnskābe (C 18: 0), tomēr smadzeņu audos veidojas liels daudzums taukskābju ar garāku ķēdi no C 20 līdz C 24, kas nepieciešamas. sfingolipīdu un glikolipīdu veidošanās.
Nervu audos notiek citu taukskābju - α-hidroksi skābju sintēze. Jauktas funkcijas oksidāzes hidroksilē C 22 un C 24 skābes, veidojot lignocerīnskābi un cerebronskābi, kas atrodamas tikai smadzeņu lipīdos.
Divkāršo saišu veidošanās taukskābju radikāļos. Divkāršo saišu iekļaušanu taukskābju radikāļos sauc par piesātinājumu. Galvenās taukskābes, kas veidojas cilvēka organismā piesātinājuma rezultātā (8.-43. att.), ir palmitooleīns (C16: 1Δ9) un oleīns (C18: 1Δ9).
Divkāršo saišu veidošanās taukskābju radikāļos notiek ER reakcijās, kurās iesaistīts molekulārais skābeklis, NADH un citohroms b 5. Cilvēka organismā esošie taukskābju desaturāzes enzīmi nevar veidot dubultsaites taukskābju radikāļos, kas atrodas tālāk no devītā oglekļa atoma, t.i. starp devīto un
Rīsi. 8-43. Nepiesātināto taukskābju veidošanās.
metil oglekļa atomi. Tāpēc ω-3 un ω-6 saimes taukskābes organismā netiek sintezētas, tās ir neaizstājamas un ir jāapgādā ar pārtiku, jo pilda svarīgas regulējošas funkcijas.
Divkāršās saites veidošanai taukskābju radikālā ir nepieciešams molekulārais skābeklis, NADH, citohroms b 5 un no FAD atkarīga citohroma b 5 reduktāze. Ūdeņraža atomi, kas ir atdalīti no piesātinātās skābes, tiek atbrīvoti ūdens veidā. Viens molekulārā skābekļa atoms ir iekļauts ūdens molekulā, bet otrs arī tiek reducēts par ūdeni, piedaloties NADH elektroniem, kas tiek pārnesti caur FADH 2 un citohromu b 5.
Eikozanoīdi ir bioloģiski aktīvas vielas, ko lielākā daļa šūnu sintezē no poliēna taukskābēm, kas satur 20 oglekļa atomus (vārds "eikoze" grieķu valodā nozīmē 20).
Palmitīnskābes (C16) sintēze no acetil-CoA.
1) Tas plūst aknu šūnu un taukaudu citoplazmā.
2) Vērtība: tauku un fosfolipīdu sintēzei.
3) Tas notiek pēc ēšanas (absorbcijas periodā).
4) Veidojas no acetil-CoA, kas iegūts no glikozes (glikolīze → OPVA → Acetil-CoA).
5) Šajā procesā secīgi tiek atkārtotas 4 reakcijas:
kondensācija → atveseļošanās → dehidratācija → atveseļošanās.
Katra LCD cikla beigās pagarinās par 2 oglekļa atomiem.
Donors 2C - malonil-CoA.
6) NADPH + H + piedalās divās reducēšanas reakcijās (50% nāk no PPP, 50% no MALIK enzīma).
7) Tikai pirmā reakcija notiek tieši citoplazmā (regulējošā).
Atlikušie 4 ir cikliski - uz īpaša palmitāta sintāzes kompleksa (tikai palmitīnskābes sintēze)
8) Citoplazmā funkcionē regulējošs enzīms - Acetil-CoA-karboksilāze (ATP, vit. H, biotīns, IV klase).
Palmitāta sintāzes kompleksa struktūra
Palmitāta sintāze ir enzīms, kas sastāv no 2 apakšvienībām.
Katrs sastāv no viena PPC ar 7 aktīviem centriem.
Katrs aktīvais centrs katalizē savu reakciju.
Katrs PPC satur acilpārneses proteīnu (ACP), uz kura notiek sintēze (satur fosfopantetonātu).
Katrai apakšvienībai ir HS grupa. Vienā HS grupa pieder cisteīnam, otrā - fosfopantotēnskābei.
Mehānisms
1) No ogļhidrātiem iegūtais acetil-Coa nevar iekļūt citoplazmā, kur notiek FA sintēze. Tas iznāk caur pirmo TCA reakciju - citrāta veidošanos.
2) Citoplazmā citrāts sadalās acetil-Coa un oksaloacetātā.
3) Oksaloacetāts → malāts (CTA reakcija pretējā virzienā).
4) Malāts → piruvāts, ko izmanto ODPVK.
5) Acetil-CoA → FA sintēze.
6) Acetil-CoA acetil-CoA-karboksilāzes ietekmē tiek pārveidots par malonil-CoA.
Enzīma acetil-CoA karboksilāzes aktivizēšana:
a) pastiprinot apakšvienību sintēzi insulīna iedarbībā - atsevišķi tiek sintezēti trīs tetramēri
b) citrāta iedarbībā trīs tetramēri apvienojas, un ferments tiek aktivizēts
c) badošanās laikā glikagons inhibē enzīmu (fosforilējot), nenotiek tauku sintēze
7) viens acetil-CoA no citoplazmas tiek pārnests uz palmitāta sintāzes HS-grupu (no cisteīna); viens malonil-CoA uz otrās apakšvienības HS-grupu. Tālāk palmitāta sintāze notiek:
8) to kondensācija (acetil-CoA un malonil-CoA)
9) atgūšana (donors - NADPH + H + no PPP)
10) dehidratācija
11) atgūšana (donors - NADPH + H + no MALIK-enzīma).
Rezultātā acilgrupa palielinās par 2 oglekļa atomiem.
 |
Tauku mobilizācija
Badošanās vai ilgstošas fiziskās aktivitātes laikā izdalās glikagons vai adrenalīns. Tie aktivizē taukaudos TAG lipāzi, kas atrodas adipocītos un tiek saukta audu lipāze(jutīgs pret hormoniem). Tas sadala taukus taukaudos glicerīnā un taukskābēs. Glicerīns nonāk aknās glikoneoģenēzei. FA nonāk asinsritē, saistās ar albumīnu un nonāk orgānos un audos, tiek izmantoti kā enerģijas avots (visi orgāni, izņemot smadzenes kas izmanto glikozi un ketonķermeņus badošanās vai ilgstošas slodzes laikā).
Sirds muskuļiem taukskābes ir galvenais enerģijas avots.
β-oksidācija
β-oksidācija- taukskābju sadalīšanas process, lai iegūtu enerģiju.
1) Specifisks FA katabolisma ceļš uz acetil-CoA.
2) Tas plūst mitohondrijās.
3) Ietver 4 atkārtotas reakcijas (t.i., nosacīti cikliskas):
oksidēšana → hidratācija → oksidēšana → šķelšanās.
4) Katra cikla beigās FA tiek saīsināts par 2 oglekļa atomiem acetil-CoA formā (iekļūstot CTC).
5) 1 un 3 reakcijas - oksidācijas reakcijas, kas saistītas ar CPE.
6) Vit. B 2 - koenzīms FAD, vit. PP - NAD, pantotēnskābe - HS-KoA.
FA pārnešanas mehānisms no citoplazmas uz mitohondrijiem.
1. FA ir jāaktivizē pirms iekļūšanas mitohondrijās.
Pa lipīdu dubulto membrānu var transportēt tikai aktivētu FA = acil-CoA.
Nesējs ir L-karnitīns.
β-oksidācijas regulējošais enzīms ir karnitīna aciltransferāze-I (KAT-I).
2. CAT-I pārnes taukskābes uz starpmembrānu telpu.
3. CAT-I iedarbībā acil-CoA tiek pārnests uz L-karnitīna transportētāju.
Veidojas acilkarnitīns.
4. Ar iekšējā membrānā iebūvētas translokāzes palīdzību acilkarnitīns tiek transportēts mitohondrijās.
5. Matricā CAT-II iedarbībā FA tiek atdalīts no karnitīna un nonāk β-oksidācijā.
Karnitīns atgriežas starpmembrānu telpā.
Β-oksidācijas reakcijas
1. Oksidēšana: FA tiek oksidēts, piedaloties FAD (enzīms acil-CoA-DH) → enoil.
FAD ievada CPE (p / o = 2)
2. Hidratācija: enoil → β-hidroksiacil-CoA (enzīma enoilhidrāze)
3. Oksidēšana: β-hidroksiacil-CoA → β-ketoacil-CoA (ar NAD līdzdalību, kas nonāk CPE un kam p / o = 3).
4. Šķelšanās: β-ketoacil-CoA → acetil-CoA (tiolāzes enzīms, piedaloties HS-KoA).
Acetil-CoA → CTA → 12 ATP.
Acil-CoA (C-2) → nākamais β-oksidācijas cikls.
Enerģijas aprēķins β-oksidācijā
Piemēram, meristskābe (14C).
Mēs aprēķinām, cik daudz acetil-CoA taukskābes sadalās
½ n = 7 → TCA (12ATP) → 84 ATP.
Mēs saskaitām, cik ciklu tie sadalās
(1/2 n) -1 = 6,5 (2 ATP 1 reakcijā un 3 ATP 3 reakcijās) = 30 ATP
· Atņemiet 1 ATP, kas iztērēts taukskābju aktivizēšanai citoplazmā.
Kopā - 113 ATP.
Ketonu ķermeņu sintēze
Gandrīz viss acetil-CoA nonāk CTK. Neliela daļa tiek izmantota ketonķermeņu = acetona ķermeņu sintēzei.
Ketonu ķermeņi- acetoacetāts, β-hidroksibutirāts, acetons (patoloģijas ārstēšanai).
Normālā koncentrācija ir 0,03-0,05 mmol / l.
Tiek sintezēti tikai aknās no acetil-CoA, kas iegūts β-oksidācijā.
Izmanto kā enerģijas avotu visos orgānos, izņemot aknas (bez enzīmu).
Ar ilgstošu badošanos vai cukura diabētu ketonvielu koncentrācija var palielināties desmitkārtīgi, jo šajos apstākļos šķidrie kristāli ir galvenais enerģijas avots. Šādos apstākļos notiek intensīva β-oksidācija, un visam acetil-CoA nav laika izmantot CTC, jo:
Oksaloacetāta trūkums (to izmanto glikoneoģenēzē)
· β-oksidācijas rezultātā veidojas daudz NADH + H + (3 reakcijās), kas inhibē izocitrātu-DH.
Līdz ar to acetil-CoA tiek izmantots ketonu ķermeņu sintēzei.
Jo Ketonu ķermeņi ir skābes, tie izraisa skābju-bāzes līdzsvara maiņu. Rodas acidoze (sakarā ar ketonēmija).
Viņiem nav laika atbrīvoties un tie parādās urīnā kā patoloģiska sastāvdaļa → keturia... Turklāt no mutes ir jūtama acetona smaka. Šo stāvokli sauc ketoze.
Holesterīna metabolisms
Holesterīns(Xc) ir vienvērtīgs spirts, kura pamatā ir ciklopentāna perhidrofenantrēna gredzens.
27 oglekļa atomi.
Normālā holesterīna koncentrācija ir 3,6-6,4 mmol / l, nav pieļaujama augstāka par 5.
Lai izveidotu membrānas (fosfolipīdi: Xc = 1:1)
Žultsakmeņu sintēze
Steroīdu hormonu (kortizola, progesterona, aldosterona, kalcitriola, estrogēna) sintēze
· ādā UV ietekmē tiek izmantots D3 vitamīna – holekalciferola sintēzei.
Organismā ir aptuveni 140 g holesterīna (galvenokārt aknās un smadzenēs).
Dienas nepieciešamība ir 0,5-1 g.
Iekļauts tikai dzīvnieku izcelsmes produktos (olās, sviestā, sierā, aknās).
Xc netiek izmantots kā enerģijas avots, jo tā gredzens nesadalās līdz CO 2 un H 2 O un ATP neizdalās (nav fermenta).
Liekais Chs netiek izvadīts, nenogulsnējas, nogulsnējas lielo asinsvadu sieniņās plāksnīšu veidā.
Organisms sintezē 0,5-1 g Chs. Jo vairāk to lieto kopā ar pārtiku, jo mazāk tas tiek sintezēts organismā (normāli).
Organismā esošais Xc tiek sintezēts aknās (80%), zarnās (10%), ādā (5%), virsnieru dziedzeros, dzimumdziedzeros.
Pat veģetāriešiem var būt augsts holesterīna līmenis. tā sintēzei nepieciešami tikai ogļhidrāti.
Holesterīna biosintēze
Tas notiek 3 posmos:
1) citoplazmā - pirms mevalonskābes veidošanās (līdzīgi kā ketonu ķermeņu sintēzei)
2) EPR - uz skvalēnu
3) EPR - uz holesterīnu
Aptuveni 100 reakcijas.
Regulējošais enzīms ir β-hidroksimetilglutaril-CoA reduktāze (HMG reduktāze). Holesterīna līmeni pazeminošie statīni inhibē šo fermentu.)
HMG reduktāzes regulēšana:
a) Nomāc negatīvās atgriezeniskās saites princips ar pārmērīgu uztura holesterīna daudzumu
b) Enzīmu sintēze (estrogēns) var palielināties vai samazināties (holesterīns un žultsakmeņi)
c) Enzīmu aktivizē insulīns, defosforilējot
d) Ja fermentu ir daudz, tad pārpalikumu var atšķelt proteolīzē
Holesterīns tiek sintezēts no acetil-CoA, kas iegūti no ogļhidrātiem(glikolīze → ODPVK).
Iegūtais holesterīns aknās ir iesaiņots kopā ar taukiem VLDL neatrisinātā veidā. VLDL satur apoproteīnu B100, tas nonāk asinsritē un pēc apoproteīnu C-II un E piesaistes pārvēršas par nobriedušu VLDL, kas nonāk LP-lipāzē. ZBL lipāze atdala taukus no VLDL (50%), atstājot ZBL, kas sastāv no 50-70% holesterīna esteru.
Piegādā holesterīnu visiem orgāniem un audiem
· Šūnās atrodas B100 receptori, pēc kuriem tās atpazīst ZBL un absorbē to. Šūnas regulē holesterīna piegādi, palielinot vai samazinot B100 receptoru skaitu.
Cukura diabēta gadījumā var rasties B100 glikozilācija (glikozes piesaiste). Līdz ar to šūnas neatpazīst ZBL un rodas hiperholesterinēmija.
ZBL var iekļūt asinsvados (aterogēnas daļiņas).
Vairāk nekā 50% ZBL tiek atgriezti aknās, kur holesterīnu izmanto, lai sintezētu žultsakmeņus un inhibētu savu holesterīna sintēzi.
Ir aizsardzības mehānisms pret hiperholesterinēmiju:
Paša holesterīna sintēzes regulēšana pēc negatīvās atgriezeniskās saites principa
Šūnas regulē holesterīna plūsmu, palielinot vai samazinot B100 receptoru skaitu
ABL darbība
ABL tiek sintezēts aknās. Tas ir diskveida un satur maz holesterīna.
ABL funkcijas:
Izvada lieko holesterīnu no šūnām un citiem lipoproteīniem
Piegādā C-II un E citiem lipoproteīniem
ABL darbības mehānisms:
ABL satur apoproteīnu A1 un LCAT (enzīmu lecitīna holesterīna aciltransferāzi).
ABL izdalās asinsritē, un ZBL tuvojas tai.
Saskaņā ar A1 ZBL ir atzīts, ka tajos ir daudz holesterīna, un tie aktivizē LHAT.
LCAT atdala FA no ABL fosfolipīdiem un pārnes tos uz holesterīnu. Veidojas holesterīna esteri.
Holesterīna esteri ir hidrofobi, tāpēc tie nonāk lipoproteīnā.
8. TĒMA
VIELU METODE: PROTEĪNU APMAIŅA
Vāveres - Tie ir augstas molekulmasas savienojumi, kas sastāv no α-aminoskābju atlikumiem, kas ir savstarpēji saistīti ar peptīdu saitēm.
Peptīdu saites atrodas starp vienas aminoskābes α-karboksilgrupu un citas aminoskābes aminogrupu, kam seko α-aminoskābe.
Olbaltumvielu (aminoskābju) funkcijas:
1) plastmasa (galvenā funkcija) - no aminoskābēm tiek sintezēti muskuļu, audu proteīni, dārgakmeņi, karnitīns, kreatīns, daži hormoni un fermenti;
2) enerģija
a) pārmērīgas uzņemšanas gadījumā ar pārtiku (> 100 g)
b) ar ilgstošu badošanos
Īpatnība:
Aminoskābes, atšķirībā no taukiem un ogļhidrātiem, nav deponēts .
Brīvo aminoskābju daudzums organismā ir aptuveni 35 g.
Olbaltumvielu avoti ķermenim:
Pārtikas olbaltumvielas (galvenais avots)
Audu proteīni
· Sintezēts no ogļhidrātiem.
Slāpekļa līdzsvars
Jo 95% no visa organisma slāpekļa pieder aminoskābēm, tad par to apmaiņu var spriest pēc slāpekļa līdzsvars - ienākošā un ar urīnu izvadītā slāpekļa attiecība.
ü Pozitīvi - izdalās mazāk nekā ienāk (bērniem, grūtniecēm, atveseļošanās periodā pēc slimības);
ü Negatīvs - izdalās vairāk, nekā ienāk (vecums, ilgstošas slimības periods);
ü Slāpekļa līdzsvars - veseliem cilvēkiem.
Jo pārtikas olbaltumvielas - galvenais aminoskābju avots, tad viņi saka par " olbaltumvielu uztura lietderība ».
Visas aminoskābes ir sadalītas:
Maināms (8) - Ala, Gli, Ser, Pro, Glu, Gln, Asp, Asn;
· Daļēji nomaināms (2) - Arg, Gis (sintezēts lēni);
Nosacīti nomaināms (2) - Cis, Tyr (var sintezēt nodrošināta neaizvietojamo kvītis - Met → Cis, Fen → Tyr);
Neaizvietojami (8) - Val, Ile, Lei, Liz, Met, Tre, Fēns, TPF.
Šajā sakarā olbaltumvielas tiek piešķirtas:
ü Pilnīga – satur visas neaizvietojamās aminoskābes
ü Bojāts - nesatur Met un TPF.
Olbaltumvielu sagremošana
Īpatnības:
1) Olbaltumvielas tiek sagremotas kuņģī, tievajās zarnās
2) Fermenti – peptidāzes (šķeļ peptīdu saites):
a) eksopeptidāze - gar malām no C-N galiem
b) endopeptidāze - proteīna iekšpusē
3) Kuņģa un aizkuņģa dziedzera enzīmi tiek ražoti neaktīvā formā - fermenti(tā kā viņi sagremotu savus audus)
4) Fermenti tiek aktivizēti ar daļēju proteolīzi (daļas PPC šķelšanos)
5) Dažas aminoskābes tiek pūstas resnajā zarnā
 |
1. Tie netiek sagremoti mutes dobumā.
2. Kuņģī olbaltumvielas ietekmē pepsīns(endopeptidāze). Tas sašķeļ saites, ko veido aromātisko aminoskābju aminogrupas (Tyr, Phen, TPF).
Pepsīnu ražo galvenās šūnas kā neaktīvu pepsinogēns.
Parietālās šūnas ražo sālsskābi.
HCl funkcijas:
ü Izveido pepsīnam optimālu pH (1,5 - 2,0)
ü Aktivizē pepsinogēnu
ü Denaturē olbaltumvielas (atvieglo enzīmu darbību)
ü Baktericīda iedarbība
Pepsinogēna aktivācija
Pepsinogēns HCl iedarbībā tiek pārvērsts par aktīvo pepsīnu, lēni sadalot 42 aminoskābes. Tad aktīvais pepsīns ātri aktivizē pepsinogēnu ( autokatalītiski).
Tādējādi kuņģī olbaltumvielas tiek sadalītas īsos peptīdos, kas nonāk zarnās.
3. Zarnās aizkuņģa dziedzera enzīmi iedarbojas uz peptīdiem.
Tripsinogēna, himotripsinogēna, proelastāzes, prokarboksipeptidāzes aktivizēšana
Zarnās enteropeptidāzes ietekmē tas tiek aktivizēts tripsinogēns... Pēc tam tiek aktivizēts no tā tripsīns aktivizē visus citus fermentus ar daļēju proteolīzi (himotripsinogēns → himotripsīns, proelastāze → elastāze, prokarboksipeptidāze → karboksipeptidāze).
Tripsīns sašķeļ saites, ko veido karboksilgrupas Lys vai Arg.
Himotripsīns- starp aromātisko aminoskābju karboksilgrupām.
Elastāze- saites, ko veido karboksilgrupas Ala vai Gly.
Karboksipeptidāze atdala karboksilsaites no C-gala.
Tādējādi zarnās veidojas īsie di-, tripeptīdi.
4. Zarnu enzīmu iedarbībā tie tiek sadalīti līdz brīvajām aminoskābēm.
Fermenti - di-, tri-, aminopeptidāze... Tie nav specifiski sugai.
Izveidotās brīvās aminoskābes absorbē sekundārais aktīvais transports ar Na + (pret koncentrācijas gradientu).
5. Dažas aminoskābes pūst.
Pūšana - fermentatīvs aminoskābju sadalīšanās process par zemu toksiskiem produktiem ar gāzu izdalīšanos (NH 3, CH 4, CO 2, merkaptāns).
Nozīme: uzturēt zarnu mikrofloras vitālo aktivitāti (pūšanas laikā Tyr veido toksiskus produktus fenolu un krezolu, TPF – indolu un skatolu). Toksiski produkti nonāk aknās un kļūst nekaitīgi.
Aminoskābju katabolisms
Galvenais ceļš ir deaminēšana - fermentatīvs aminogrupas šķelšanās process amonjaka veidā un slāpekli nesaturošas ketoskābes veidošanās.
Oksidatīvā deaminācija
Neoksidatīvs (Ser, Tre)
Intramolekulārais (viņa)
Hidrolītisks
Oksidatīvā deaminēšana (bāzes)
A) Tiešais - tikai Glu, tk. visiem pārējiem fermenti ir neaktīvi.
Tas notiek 2 posmos:
1) fermentatīvs
2) Spontāni
Rezultātā veidojas amonjaks un α-ketoglutarāts.
Transaminācijas funkcijas:
ü Tāpēc, ka reakcija ir atgriezeniska, kalpo neaizvietojamo aminoskābju sintēzei;
ü katabolisma sākuma stadija (transaminācija nav katabolisms, jo aminoskābju daudzums nemainās);
ü Slāpekļa pārdalei organismā;
ü Piedalās malāta-aspartāta atspoles mehānismā ūdeņraža pārnesei glikolīzē (6. reakcija).
Lai noteiktu ALT un ASAT aktivitāti sirds un aknu slimību diagnostikas klīnikā mēra de Rīta koeficientu:
Pie 0,6 - hepatīts,
1 - ciroze,
10 - miokarda infarkts.
Dekarboksilēšana aminoskābes - fermentatīvs karboksilgrupas šķelšanās process CO 2 veidā no aminoskābēm.
Tā rezultātā veidojas bioloģiski aktīvas vielas - biogēnie amīni.
Fermenti ir dekarboksilāzes.
Koenzīms - piridoksāla fosfāts ← vit. 6. plkst.
Pēc darbības veikšanas biogēnie amīni tiek padarīti nekaitīgi divos veidos:
1) Metilēšana (CH 3 pievienošana; donors - SAM);
2) Oksidēšana ar aminogrupas šķelšanos NH 3 formā (enzīms MAO - monoamīnoksidāze).
Taukskābju biosintēze visaktīvāk notiek aknu šūnu citozolā, zarnās, taukaudos stāvoklī atpūta vai pēc ēšanas.
Tradicionāli var izdalīt 4 biosintēzes posmus:
1. Acetil-SCoA veidošanās no glikozes, citiem monosaharīdiem vai ketogēnām aminoskābēm.
2. Acetil-SCoA pārnešana no mitohondrijiem uz citosolu:
- var kombinēt ar karnitīns, līdzīgi kā augstākas taukskābes tiek pārnestas mitohondrijās, taču šeit transportēšana notiek citā virzienā,
- parasti sastāv no citronskābe veidojas pirmajā CTX reakcijā.
Citrāts, kas nāk no mitohondrijiem citozolā, tiek sašķelts ATP citrāta liāze uz oksaloacetātu un acetil-SCoA.
Acetil-SCoA veidošanās no citronskābes
Oksaloacetāts tiek tālāk reducēts par malātu, un pēdējais vai nu nonāk mitohondrijās (malāta-aspartāta atspole), vai arī tiek dekarboksilēts piruvātā ar ābolu enzīmu ("ābolu" enzīmu).
3. Malonil-SCoA veidošanās no acetil-SCoA.
Tiek katalizēta acetil-SCoA karboksilēšana acetil-SCoA karboksilāze, trīs enzīmu vairāku enzīmu komplekss.
Malonil-SCoA veidošanās no acetil-SCoA
4. Palmitīnskābes sintēze.
Īstenots multienzīms komplekss" taukskābju sintāze"(sinonīms palmitāta sintāze), kas ietver 6 fermentus un acilpārneses proteīnu (APB).
Acilu transportējošais proteīns ietver pantotēnskābes atvasinājumu - 6-fosfopanteteīns(FP), kam ir HS grupa, piemēram, HS-CoA. Viens no kompleksa fermentiem, 3-ketoacil sintāze, ir arī HS-grupa cisteīnā. Šo grupu mijiedarbība nosaka taukskābju, proti, palmitīnskābes, biosintēzes sākšanos un turpināšanu. NADPH ir nepieciešams sintēzes reakcijām.
Taukskābju sintāzes aktīvās grupas
Pirmajās divās reakcijās malonil-SCoA secīgi tiek pievienots acilpārneses proteīna fosfopanteteīnam un acetil-SCoA pie 3-ketoacilsintāzes cisteīna.
3-ketoacil sintāze katalizē trešo reakciju - acetilgrupas pāreju uz C 2 malonilu ar karboksilgrupas elimināciju.
Turklāt keto grupa reducēšanas reakcijās ( 3-ketoacilreduktāze), dehidratācija (dehidratāze) un atkal atjaunošana (enoilreduktāze) pārvēršas par metilēnu, veidojot piesātinātu acilu, kas saistīti ar fosfopanteteīnu.
Aciltransferāze pārnes iegūto acilu uz cisteīnu 3-ketoacil sintāze, malonil-SCoA tiek pievienots fosfopanteteīnam un ciklu atkārto 7 reizes, līdz veidojas palmitīnskābes atlikums. Pēc tam palmitīnskābi šķeļ kompleksa sestais enzīms tioesterāze.
Taukskābju sintēzes reakcijas
Taukskābju ķēdes pagarināšana
Sintezētā palmitīnskābe, ja nepieciešams, nonāk endoplazmatiskajā retikulumā. Šeit ir iekļauts malonil-S-CoA un NADFNķēde tiek pagarināta līdz C 18 vai C 20.
Nepiesātinātās taukskābes (oleīns, linolskābe, linolēnskābe) var arī pagarināties, veidojot eikozānskābes atvasinājumus (C 20). Bet tiek ieviesta dzīvnieku šūnu dubultā saite ne vairāk kā 9 oglekļa atomi, tāpēc ω3 un ω6 polinepiesātinātās taukskābes tiek sintezētas tikai no atbilstošajiem prekursoriem.
Piemēram, arahidonskābi šūnā var ražot tikai linolēnskābes vai linolskābes klātbūtnē. Šajā gadījumā linolskābe (18: 2) tiek dehidrēta līdz γ-linolēnskābei (18: 3) un pagarina līdz eikosotriēnskābei (20: 3), pēdējo atkal dehidrē līdz arahidonskābei (20: 4). Tādā veidā veidojas ω6 sērijas taukskābes
Lai veidotos ω3 sērijas taukskābes, piemēram, timnodons (20: 5), ir nepieciešama α-linolēnskābes (18: 3) klātbūtne, kas tiek dehidrēta (18: 4), pagarināta (20: 4). ) un atkal dehidrēts (20:5).
Notiek ielāde...