Mchanganyiko wa asidi ya mafuta hutokea kwenye cytoplasm ya seli. Mitochondria inahusisha hasa kurefusha minyororo iliyopo ya asidi ya mafuta. Imeanzishwa kuwa asidi ya palmitic (atomi 16 za kaboni) hutengenezwa katika cytoplasm ya seli za ini, na katika mitochondria ya seli hizi kutoka kwa asidi ya palmitic tayari imeundwa kwenye cytoplasm ya seli au kutoka kwa asidi ya mafuta ya asili ya nje, i.e. kutoka kwa matumbo, asidi ya mafuta yenye atomi za kaboni 18, 20 na 22 huundwa. Mmenyuko wa kwanza katika biosynthesis ya asidi ya mafuta ni kaboksidi ya acetyl-CoA, ambayo inahitaji bicarbonate, ATP, na ioni za manganese. Mmenyuko huu huchochewa na kimeng'enya cha acetyl-CoA carboxylase. Kimeng'enya kina biotini kama kikundi cha bandia. Mmenyuko hutokea katika hatua mbili: I - carboxylation ya biotin na ushiriki wa ATP na II - uhamisho wa kikundi cha carboxyl hadi acetyl-CoA, na kusababisha kuundwa kwa malonyl-CoA. Malonyl-CoA ni bidhaa ya kwanza maalum ya biosynthesis ya asidi ya mafuta. Katika uwepo wa mfumo unaofaa wa enzyme, malonyl-CoA inabadilishwa haraka kuwa asidi ya mafuta. Mlolongo wa athari zinazotokea wakati wa usanisi wa asidi ya mafuta:
Kisha mzunguko wa athari unarudiwa. Ikilinganishwa na β-oxidation, biosynthesis ya asidi ya mafuta ina idadi ya vipengele vya sifa: awali ya asidi ya mafuta hufanywa hasa katika cytosol ya seli, na oxidation katika mitochondria; ushiriki katika mchakato wa biosynthesis ya asidi ya mafuta ya malonyl-CoA, ambayo huundwa kwa kumfunga CO2 (mbele ya enzyme ya biotin na ATP) na acetyl-CoA; protini ya acyl-transfer (HS-ACP) inahusika katika hatua zote za awali ya asidi ya mafuta; wakati wa biosynthesis, D(-)-isomeri ya asidi 3-hydroxy huundwa, na sio L(+)-isomeri, kama ilivyo katika β-oxidation ya asidi ya mafuta; muhimu kwa usanisi wa asidi ya mafuta ya coenzyme NADPH.
50. Cholesterol - cholesterol ni kiwanja cha kikaboni, pombe ya asili ya mafuta (lipophilic) iliyo katika utando wa seli za viumbe vyote vya wanyama isipokuwa zisizo za nyuklia (prokaryotes). Hakuna katika maji, mumunyifu katika mafuta na vimumunyisho vya kikaboni. Jukumu la kibaolojia. Cholesterol katika utungaji wa membrane ya plasma ya seli ina jukumu la kurekebisha bilayer, ikitoa rigidity fulani kwa kuongeza wiani wa "ufungashaji" wa molekuli za phospholipid. Kwa hivyo, cholesterol ni kiimarishaji cha fluidity ya membrane ya plasma. Cholesterol inafungua mlolongo wa biosynthesis ya homoni za ngono za steroid na corticosteroids, hutumika kama msingi wa malezi ya asidi ya bile na vitamini D, inashiriki katika udhibiti wa upenyezaji wa seli na inalinda seli nyekundu za damu kutokana na hatua ya sumu ya hemolytic. Kubadilishana kwa cholesterol. Cholesterol ya bure inakabiliwa na oxidation katika ini na viungo vinavyotengeneza homoni za steroid (tezi za adrenal, testes, ovari, placenta). Huu ndio mchakato pekee wa kuondolewa kwa cholesterol isiyoweza kurekebishwa kutoka kwa membrane na tata za lipoprotein. Kila siku, 2-4% ya cholesterol hutumiwa kwa awali ya homoni za steroid. Katika hepatocytes, 60-80% ya cholesterol hutiwa oksidi kwa asidi ya bile, ambayo, kama sehemu ya bile, hutolewa kwenye lumen ya utumbo mdogo na kushiriki katika digestion (emulsification ya mafuta). Pamoja na asidi ya bile, kiwango kidogo cha cholesterol ya bure hutolewa ndani ya utumbo mdogo, ambayo hutolewa kwa kinyesi, na iliyobaki huyeyuka na, pamoja na asidi ya bile na phospholipids, huingizwa na kuta za utumbo mdogo. Asidi ya bile huhakikisha mtengano wa mafuta katika sehemu zao za sehemu (emulsification ya mafuta). Baada ya kufanya kazi hii, 70-80% ya asidi ya bile iliyobaki huingizwa katika sehemu ya mwisho ya utumbo mdogo (ileum) na kuingia kwenye mfumo wa mshipa wa mlango ndani ya ini. Ni muhimu kuzingatia hapa kwamba asidi ya bile ina kazi nyingine: ni kichocheo muhimu zaidi cha kudumisha utendaji wa kawaida (motility) ya matumbo. Katika ini, lipoproteini zisizo kamili (za kuzaliwa) za juu-wiani huanza kuunganishwa. Hatimaye, HDL huundwa katika damu kutoka kwa protini maalum (apoproteins) za chylomicrons, VLDL na cholesterol inayotoka kwa tishu, ikiwa ni pamoja na kutoka kwa ukuta wa ateri. Kwa urahisi zaidi, mzunguko wa cholesterol unaweza kuelezewa kama ifuatavyo: cholesterol katika lipoproteini hubeba mafuta kutoka kwenye ini hadi sehemu mbalimbali za mwili wako, kwa kutumia mishipa ya damu kama mfumo wa usafiri. Baada ya mafuta kutolewa, cholesterol hurudi kwenye ini na kurudia kazi yake tena. Asidi ya msingi ya bile. (cholic na chenodeoxycholic) huunganishwa katika hepatocytes ya ini kutoka kwa cholesterol. Sekondari: asidi ya deoxycholic (hapo awali iliundwa kwenye koloni). Asidi ya bile huundwa ndani na nje ya mitochondria ya hepatocytes kutoka kwa cholesterol kwa ushiriki wa ATP. Hydroxylation wakati wa kuundwa kwa asidi hutokea katika retikulamu ya endoplasmic ya hepatocyte. Mchanganyiko wa msingi wa asidi ya bile huzuiwa (kuzuiwa) na asidi ya bile iliyopo katika damu. Walakini, ikiwa kunyonya kwa asidi ya bile ndani ya damu haitoshi, kwa mfano, kwa sababu ya uharibifu mkubwa wa matumbo, basi ini, yenye uwezo wa kutoa si zaidi ya 5 g ya asidi ya bile kwa siku, haitaweza kujaza kiasi cha asidi ya bile. asidi ya bile inayohitajika na mwili. Asidi ya bile ni washiriki wakuu katika mzunguko wa enterohepatic kwa wanadamu. Asidi ya bile ya sekondari (deoxycholic, lithocholic, ursodeoxycholic, allocholic na wengine) huundwa kutoka kwa asidi ya msingi ya bile kwenye koloni chini ya ushawishi wa microflora ya matumbo. Idadi yao ni ndogo. Asidi ya deoxycholic huingizwa ndani ya damu na kutolewa na ini kama sehemu ya bile. Asidi ya Lithocholic inafyonzwa vizuri sana kuliko asidi ya deoxycholic.
-
Ikilinganishwa na β-oxidation biosynthesis mafuta asidi ina idadi ya vipengele vya sifa: awali mafuta asidi hasa hutokea katika cytosol ya seli, na oxidation ... -
Biosynthesis triglycerides (triacylglycerols). Biosynthesis mafuta asidi Mafuta yanaweza kuunganishwa kutoka kwa bidhaa za kuvunjika kwa mafuta na kutoka kwa wanga. -
BIOSYNTHESIS TRIGLYCERIDE. Mchanganyiko wa triglyceride hutokea kutoka kwa glycerol na mafuta asidi(hasa stearic, pa. -
Biosynthesis mafuta asidi. Usanisi mafuta asidi -
Biosynthesis mafuta asidi. Usanisi mafuta asidi hutokea katika cytoplasm ya seli. Wengi wa udli hutokea katika mitochondria.
Kizuizi cha ujenzi wa usanisi wa asidi ya mafuta kwenye cytosol ya seli ni acetyl-CoA, ambayo huundwa kwa njia mbili: ama kama matokeo ya decarboxylation ya oxidative ya pyruvate. (tazama Mchoro 11, Hatua ya III), au kutokana na b-oxidation ya asidi ya mafuta (tazama Mchoro 8).
Kielelezo 11 - Mpango wa ubadilishaji wa wanga kuwa lipids
Hebu tukumbuke kwamba ubadilishaji wa pyruvate ulioundwa wakati wa glycolysis katika acetyl-CoA na malezi yake wakati wa b-oxidation ya asidi ya mafuta hutokea katika mitochondria. Mchanganyiko wa asidi ya mafuta hutokea kwenye cytoplasm. Utando wa ndani wa mitochondrial hauwezi kupenyeza kwa asetili-CoA. Kuingia kwake kwenye cytoplasm unafanywa na aina ya kuenea kwa kuwezeshwa kwa namna ya citrate au acetylcarnitine, ambayo katika cytoplasm hubadilishwa kuwa acetyl-CoA, oxaloacetate au carnitine. Hata hivyo, njia kuu ya uhamisho wa acetyl-CoA kutoka kwa mitochondrion hadi cytosol ni njia ya citrate (ona Mchoro 12).
Kwanza, acetyl-CoA ya intramitochondrial humenyuka na oxaloacetate, na kusababisha kuundwa kwa citrate. Mmenyuko huo huchochewa na kimeng'enya cha citrate synthase. Citrate inayotokana husafirishwa kupitia utando wa mitochondrial hadi kwenye cytosol kwa kutumia mfumo maalum wa usafiri wa tricarboxylate.
Katika cytosol, citrate humenyuka pamoja na HS-CoA na ATP na tena huvunjika ndani ya acetyl-CoA na oxaloacetate. Mwitikio huu umechangiwa na ATP citrate lyase. Tayari katika cytosol, oxaloacetate, pamoja na ushiriki wa mfumo wa usafiri wa cytosolic dicarboxylate, inarudi kwenye tumbo la mitochondrial, ambapo hutiwa oksidi ya oxaloacetate, na hivyo kukamilisha kinachojulikana mzunguko wa kuhamisha:
Kielelezo 12 - Mpango wa uhamisho wa asetili-CoA kutoka mitochondria hadi cytosol
Biosynthesis ya asidi iliyojaa ya mafuta hutokea katika mwelekeo kinyume na b-oxidation yao; ukuaji wa minyororo ya hydrocarbon ya asidi ya mafuta hufanywa kwa sababu ya kuongezwa kwa mlolongo wa kipande cha kaboni mbili (C2) - acetyl-CoA - hadi mwisho wao. (tazama Mchoro 11, hatua ya IV.).
Mmenyuko wa kwanza katika biosynthesis ya asidi ya mafuta ni kaboksidi ya acetyl-CoA, ambayo inahitaji CO 2, ATP, na Mn ions. Mmenyuko huu huchochewa na enzyme ya acetyl-CoA - carboxylase. Kimeng'enya kina biotini (vitamini H) kama kikundi bandia. Athari hutokea katika hatua mbili: 1 - carboxylation ya biotin na ushiriki wa ATP na II - uhamisho wa kikundi cha carboxyl hadi acetyl-CoA, na kusababisha kuundwa kwa malonyl-CoA:
Malonyl-CoA ni bidhaa ya kwanza maalum ya biosynthesis ya asidi ya mafuta. Katika uwepo wa mfumo unaofaa wa enzyme, malonyl-CoA inabadilishwa haraka kuwa asidi ya mafuta.
Ikumbukwe kwamba kiwango cha biosynthesis ya asidi ya mafuta imedhamiriwa na maudhui ya sukari kwenye seli. Kuongezeka kwa mkusanyiko wa glucose katika tishu za adipose ya wanadamu na wanyama na ongezeko la kiwango cha glycolysis huchochea mchakato wa awali wa asidi ya mafuta. Hii inaonyesha kwamba kimetaboliki ya mafuta na kabohaidreti yanahusiana kwa karibu. Jukumu muhimu hapa linachezwa na mmenyuko wa kaboksidi wa acetyl-CoA na ubadilishaji wake kuwa malonyl-CoA, unaochochewa na acetyl-CoA carboxylase. Shughuli ya mwisho inategemea mambo mawili: kuwepo kwa asidi ya juu ya uzito wa Masi na citrate katika cytoplasm.
Mkusanyiko wa asidi ya mafuta ina athari ya kuzuia juu ya biosynthesis yao, i.e. kuzuia shughuli za carboxylase.
Jukumu maalum hutolewa kwa citrate, ambayo ni activator ya acetyl-CoA carboxylase. Citrate wakati huo huo ina jukumu la kiungo katika kimetaboliki ya wanga na mafuta. Katika cytoplasm, citrate ina athari mbili katika kuchochea usanisi wa asidi ya mafuta: kwanza, kama activator ya acetyl-CoA carboxylase na, pili, kama chanzo cha vikundi vya asetili.
Kipengele muhimu sana cha usanisi wa asidi ya mafuta ni kwamba bidhaa zote za kati za usanisi zimeunganishwa kwa ushirikiano na protini ya uhamishaji ya acyl (HS-ACP).
HS-ACP ni protini ya chini ya Masi ambayo inaweza thermostable, ina kundi hai la HS na kundi lake la bandia lina asidi ya pantotheni (vitamini B 3). Kazi ya HS-ACP ni sawa na kazi ya enzyme A (HS-CoA) katika b-oxidation ya asidi ya mafuta.
Katika mchakato wa kujenga mlolongo wa asidi ya mafuta, bidhaa za kati huunda vifungo vya ester na ABP (ona Mchoro 14):
Mzunguko wa kurefusha mnyororo wa asidi ya mafuta ni pamoja na athari nne: 1) condensation ya asetili-ACP (C 2) na malonyl-ACP (C 3); 2) marejesho; 3) upungufu wa maji mwilini na 4) kupunguza pili ya asidi ya mafuta. Katika Mtini. Kielelezo 13 kinaonyesha mchoro wa awali ya asidi ya mafuta. Mzunguko mmoja wa kurefusha kwa mnyororo wa asidi ya mafuta unahusisha miitikio minne mfululizo.
Kielelezo 13 - Mpango wa awali wa asidi ya mafuta
Katika mmenyuko wa kwanza (1) - mmenyuko wa condensation - makundi ya asetili na malonyl huingiliana na kuunda acetoacetyl-ABP na kutolewa kwa wakati mmoja wa CO 2 (C 1). Mwitikio huu huchochewa na kimeng'enya cha kuganda cha b-ketoacyl-ABP synthetase. CO 2 iliyopasuka kutoka kwa malonyl-ACP ni CO 2 sawa na ambayo ilishiriki katika mmenyuko wa kaboksidi wa asetili-ACP. Kwa hiyo, kutokana na mmenyuko wa condensation, uundaji wa kiwanja cha kaboni nne (C 4) hutokea kutoka kwa vipengele viwili vya kaboni (C 2) na kaboni tatu (C 3).
Katika mmenyuko wa pili (2), mmenyuko wa upunguzaji unaochochewa na b-ketoacyl-ACP reductase, acetoacetyl-ACP inabadilishwa kuwa b-hydroxybutyryl-ACP. Wakala wa kupunguza ni NADPH + H +.
Katika mmenyuko wa tatu (3) wa mzunguko wa kutokomeza maji mwilini, molekuli ya maji hugawanyika kutoka kwa b-hydroxybutyryl-ACP na kuunda crotonyl-ACP. Mmenyuko huo huchochewa na dehydratase ya b-hydroxyacyl-ACP.
Mmenyuko wa nne (wa mwisho) (4) wa mzunguko ni kupunguzwa kwa crotonyl-ACP hadi butyryl-ACP. Mmenyuko hutokea chini ya hatua ya enoyl-ACP reductase. Jukumu la wakala wa kupunguza hapa linachezwa na molekuli ya pili NADPH + H +.
Kisha mzunguko wa athari unarudiwa. Hebu tuchukue kwamba asidi ya palmitic (C 16) inatengenezwa. Katika kesi hii, malezi ya butyryl-ACP inakamilishwa tu na ya kwanza ya mizunguko 7, katika kila ambayo mwanzo ni kuongeza kwa molekuli ya molonyl-ACP (C 3) - mmenyuko (5) hadi mwisho wa carboxyl. kuongezeka kwa mnyororo wa asidi ya mafuta. Katika kesi hii, kikundi cha carboxyl kinagawanywa kwa njia ya CO 2 (C 1). Utaratibu huu unaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo:
C 3 + C 2 ® C 4 + C 1 - 1 mzunguko
C 4 + C 3 ® C 6 + C 1 - 2 mzunguko
C 6 + C 3 ® C 8 + C 1-3 mzunguko
C 8 + C 3 ® C 10 + C 1 - 4 mzunguko
C 10 + C 3 ® C 12 + C 1 - 5 mzunguko
C 12 + C 3 ® C 14 + C 1 - 6 mzunguko
C 14 + C 3 ® C 16 + C 1 - 7 mzunguko
Sio tu asidi ya juu ya mafuta iliyojaa inaweza kuunganishwa, lakini pia isiyojaa. Asidi ya mafuta ya monounsaturated huundwa kutoka kwa asidi ya mafuta yaliyojaa kama matokeo ya oxidation (desaturation) iliyochochewa na acyl-CoA oxygenase. Tofauti na tishu za mmea, tishu za wanyama zina uwezo mdogo sana wa kubadilisha asidi iliyojaa ya mafuta kuwa asidi ya mafuta isiyojaa. Imeanzishwa kuwa asidi mbili za kawaida za mafuta ya monounsaturated, palmitoleic na oleic, zimeunganishwa kutoka kwa asidi ya palmitic na stearic. Katika mwili wa mamalia, ikiwa ni pamoja na wanadamu, linoleic (C 18: 2) na linolenic (C 18: 3) asidi haiwezi kuundwa, kwa mfano, kutoka kwa asidi ya stearic (C 18: 0). Asidi hizi ni za jamii ya asidi muhimu ya mafuta. Asidi muhimu za mafuta pia zinajumuisha asidi ya arachidic (C 20: 4).
Pamoja na uharibifu wa asidi ya mafuta (malezi ya vifungo viwili), kupanua kwao (elongation) pia hutokea. Aidha, taratibu hizi zote mbili zinaweza kuunganishwa na kurudiwa. Urefu wa mnyororo wa asidi ya mafuta hutokea kwa kuongeza kwa mfuatano wa vipande vya kaboni mbili kwa acyl-CoA inayolingana na ushiriki wa malonyl-CoA na NADPH + H +.
Mchoro wa 14 unaonyesha njia za ubadilishaji wa asidi ya kiganja katika athari za kudhoofisha na kurefusha.
Kielelezo 14 - Mpango wa ubadilishaji wa asidi iliyojaa mafuta
hadi isiyojaa
Mchanganyiko wa asidi yoyote ya mafuta hukamilishwa na kupasuka kwa HS-ACP kutoka kwa acyl-ACP chini ya ushawishi wa deacylase ya enzyme. Kwa mfano:
Acyl-CoA inayotokana ni aina ya kazi ya asidi ya mafuta.
Uundaji wa acetyl-CoA na usafirishaji wake ndani ya cytosol
Mchanganyiko wa asidi ya mafuta hutokea wakati wa kunyonya. Glycolysis hai na decarboxylation inayofuata ya oksidi ya pyruvate huchangia kuongezeka kwa mkusanyiko wa asetili-CoA kwenye tumbo la mitochondrial. Kwa kuwa usanisi wa asidi ya mafuta hutokea katika saitozoli ya seli, asetili-CoA lazima isafirishwe kupitia utando wa ndani wa mitochondria hadi kwenye sitosol. Walakini, utando wa ndani wa mitochondria hauwezi kupenyeza kwa asetili-CoA, kwa hivyo, katika tumbo la mitochondrial, asetili-CoA hushikana na oxaloacetate kuunda citrate kwa ushiriki wa synthase ya sitrati:
Asetili-CoA + Oxaloacetate -> Citrate + HS-CoA.
Translocase kisha husafirisha citrate kwenye saitoplazimu (Mchoro 8-35).
Uhamisho wa citrate kwenye saitoplazimu hutokea tu wakati kiasi cha citrate katika mitochondria kinaongezeka, wakati dehydrogenase ya isocitrate na α-ketoglutarate dehydrogenase inazuiwa na viwango vya juu vya NADH na ATP. Hali hii imeundwa katika kipindi cha kunyonya, wakati seli ya ini inapata kiasi cha kutosha cha vyanzo vya nishati. Katika saitoplazimu, citrate huvunjwa na kimeng'enya cha citrate lyase:
Citrate + HSKoA + ATP → Acetyl-CoA + ADP + Pi + Oxaloacetate.
Asetili-CoA kwenye saitoplazimu hutumika kama sehemu ndogo ya awali ya usanisi wa asidi ya mafuta, na oxaloacetate katika saitosoli hupitia mabadiliko yafuatayo (tazama mchoro hapa chini).
Pyruvate inasafirishwa kurudi kwenye tumbo la mitochondrial. NADPH, iliyopunguzwa kama matokeo ya hatua ya kimeng'enya cha malik, hutumiwa kama mtoaji wa hidrojeni kwa athari zinazofuata za usanisi wa asidi ya mafuta. Chanzo kingine cha NADPH ni hatua za oksidi za njia ya phosphate ya pentose ya ukataboli wa glukosi.
Uundaji wa malonyl-CoA kutoka kwa acetyl-CoA - mmenyuko wa udhibiti katika biosynthesis ya asidi ya mafuta.
Mmenyuko wa kwanza katika usanisi wa asidi ya mafuta ni ubadilishaji wa acetyl-CoA hadi malonyl-CoA. Kimeng'enya ambacho huchochea mmenyuko huu (asetili-CoA carboxylase) huainishwa kama ligase. Ina biotini iliyofungwa kwa ushirikiano (Mchoro 8-36). Katika hatua ya kwanza ya mmenyuko, CO 2 hufunga kwa biotini kwa ushirikiano kutokana na nishati ya ATP, katika hatua ya pili, COO huhamishiwa kwa asetili-CoA ili kuunda malonyl-CoA. Shughuli ya enzyme ya acetyl-CoA carboxylase huamua kiwango cha athari zote zinazofuata za awali ya asidi ya mafuta.
Matendo yanayochochewa na synthase ya asidi ya mafuta- tata ya enzyme ambayo huchochea awali ya asidi ya palmitic, imeelezwa hapa chini.
Baada ya kuundwa kwa malonyl-CoA, awali ya asidi ya mafuta inaendelea katika tata ya multienzyme - synthase ya asidi ya mafuta (palmitoyl synthetase). Enzyme hii ina protomers 2 zinazofanana, ambayo kila moja ina muundo wa kikoa na, ipasavyo, vituo 7 vilivyo na shughuli tofauti za kichocheo (Mchoro 8-37). Mchanganyiko huu mtawalia huongeza kiwango cha asidi ya mafuta kwa atomi 2 za kaboni, mtoaji wake ambaye ni malonyl-CoA. Bidhaa ya mwisho ya tata hii ni asidi ya palmitic, ndiyo sababu jina la zamani la enzyme hii ni palmitoyl synthetase.
Mmenyuko wa kwanza ni uhamishaji wa kikundi cha acetyl cha acetyl-CoA kwa kikundi cha thiol cha cysteine na kituo cha acetyltransacylase (Mchoro 8-38). Mabaki ya malonyl kutoka kwa malonyl-CoA kisha huhamishiwa kwenye kundi la sulfhydryl la protini ya acyl-transfer na tovuti ya malonyl transacylase. Baada ya hayo, tata iko tayari kwa mzunguko wa kwanza wa awali.
Kikundi cha acetyl kinaunganishwa na mabaki ya malonyl kwenye tovuti ya CO 2 iliyotengwa. Mmenyuko huo huchochewa na kituo cha ketoacyl synthase. Matokeo ya acetoacetyl radical
Mpango
Mchele. 8-35. Uhamisho wa mabaki ya asetili kutoka mitochondria hadi cytosol. Enzymes hai: 1 - citrate synthase; 2 - translocase; 3 - citrate lyase; 4 - malate dehydrogenase; 5 - enzyme ya malik.
Mchele. 8-36. Jukumu la biotini katika mmenyuko wa carboxylation ya acetyl-CoA.
Mchele. 8-37. Muundo wa tata ya multienzyme - awali ya asidi ya mafuta. Mchanganyiko huo ni dimer ya minyororo miwili ya polipeptidi inayofanana, ambayo kila moja ina vituo 7 vya kazi na protini ya uhamisho ya acyl (ATP). Vikundi vya SH vya protoma ni vya radicals tofauti. Kundi moja la SH ni la cysteine, lingine la mabaki ya asidi ya phosphopanthetheic. Kikundi cha cysteine SH cha monoma moja iko karibu na kikundi cha 4-phosphopantetheinate SH cha protoma nyingine. Kwa hivyo, protomers za enzyme hupangwa kichwa hadi mkia. Ingawa kila monoma ina tovuti zote za kichocheo, changamano cha protoma 2 kinafanya kazi. Kwa hiyo, asidi 2 za mafuta huunganishwa kwa wakati mmoja. Ili kurahisisha, michoro kawaida huonyesha mfuatano wa athari wakati wa usanisi wa molekuli moja ya asidi.
hupunguzwa kwa mfuatano na ketoacyl reductase, kisha hupungukiwa na maji na kupunguzwa tena na enoyl reductase, vituo vya kazi vya tata. Mzunguko wa kwanza wa athari huzalisha radical ya butyryl inayofungamana na subuniti ya synthase ya asidi ya mafuta.
Kabla ya mzunguko wa pili, radical ya butyryl huhamishwa kutoka nafasi ya 2 hadi nafasi ya 1 (ambapo asetili ilikuwa iko mwanzoni mwa mzunguko wa kwanza wa athari). Mabaki ya butyryl basi hupitia mabadiliko sawa na hupanuliwa kwa atomi 2 za kaboni inayotokana na malonyl-CoA.
Mzunguko sawa wa athari hurudiwa hadi radical ya asidi ya palmitic itengenezwe, ambayo, chini ya hatua ya kituo cha thioesterase, imetengwa kwa hidrolitiki kutoka kwa tata ya enzyme, na kugeuka kuwa asidi ya palmitic ya bure (palmitate, Mchoro 8-38, 8-39). .
Mlinganyo wa jumla wa usanisi wa asidi ya kiganja kutoka kwa acetyl-CoA na malonyl-CoA ni kama ifuatavyo.
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 +.
Vyanzo vikuu vya hidrojeni kwa usanisi wa asidi ya mafuta
Katika kila mzunguko wa biosynthesis ya asidi ya palmitic, athari 2 za kupunguza hufanyika,
Mchele. 8-38. Mchanganyiko wa asidi ya palmitic. Asidi ya mafuta synthase: katika protoma ya kwanza kundi la SH ni la cysteine, katika pili kwa phosphopantetheine. Baada ya mwisho wa mzunguko wa kwanza, radical ya butyryl huhamishiwa kwenye kikundi cha SH cha protomer ya kwanza. Kisha mlolongo sawa wa athari unarudiwa kama katika mzunguko wa kwanza. Palmitoyl-E ni mabaki ya asidi ya palmitic yanayohusiana na synthase ya asidi ya mafuta. Katika asidi ya mafuta iliyosanisishwa, atomi 2 pekee za kaboni za mbali, zilizoteuliwa *, hutoka kwa asetili-CoA, zilizosalia kutoka kwa malonyl-CoA.
Mchele. 8-39. Mpango wa jumla wa athari kwa awali ya asidi ya palmitic.
mtoaji wa hidrojeni ambayo ndani yake kuna coenzyme NADPH. Kupungua kwa NADP+ hutokea katika athari:
dehydrogenation katika hatua za oxidative ya njia ya phosphate ya pentose ya catabolism ya glucose;
dehydrogenation ya malate na enzyme malic;
uondoaji hidrojeni wa isositrati kwa dehydrogenase inayotegemea NADP ya cytosoli.
2. Udhibiti wa awali wa asidi ya mafuta
Enzyme ya udhibiti wa awali ya asidi ya mafuta ni acetyl-CoA carboxylase. Enzyme hii inadhibitiwa kwa njia kadhaa.
Ushirika/mtengano wa sehemu ndogo za enzyme. Katika hali yake isiyofanya kazi, acetyl-CoA carboxylase ni tata tofauti, ambayo kila moja ina subunits 4. Activator ya enzyme - citrate; huchochea ushirikiano wa complexes, kama matokeo ya ambayo shughuli za enzyme huongezeka. Inhibitor - palmitoyl-CoA; husababisha kutengana kwa ngumu na kupungua kwa shughuli za enzyme (Mchoro 8-40).
Phosphorylation/dephosphorylation ya acetyl-CoA carboxylase. Katika hali ya baada ya kunyonya au wakati wa shughuli za kimwili, glucagon au epinephrine huwasha protini kinase A kupitia mfumo wa adenylate cyclase na kuchochea phosphorylation ya subunits za acetyl-CoA carboxylase. Enzyme ya fosforasi haifanyi kazi na usanisi wa asidi ya mafuta huacha. Katika kipindi cha kunyonya, insulini huamsha phosphatase, na acetyl-CoA carboxylase inaingia katika hali ya dephosphorylated (Mchoro 8-41). Kisha, chini ya ushawishi wa citrate, upolimishaji wa protomers ya enzyme hutokea, na inakuwa hai. Mbali na kuamsha enzyme, citrate ina kazi nyingine katika awali ya asidi ya mafuta. Katika kipindi cha kunyonya, citrate hujilimbikiza kwenye mitochondria ya seli za ini, ambayo mabaki ya asetili husafirishwa hadi kwenye cytosol.
Uingizaji wa awali wa enzyme. Ulaji wa muda mrefu wa vyakula vyenye wanga na chini ya mafuta husababisha kuongezeka kwa usiri wa insulini, ambayo huchochea uanzishaji wa muundo wa enzymes: acetyl-CoA carboxylase, synthase ya asidi ya mafuta, citrate lyase,
Mchele. 8-40. Kuchanganyika/kutengana kwa tata za acetyl-CoA carboxylase.
Mchele. 8-41. Udhibiti wa acetyl-CoA carboxylase.
Mchele. 8-42. Urefu wa asidi ya palmitic katika ER. Radikali ya asidi ya palmitic hupanuliwa na atomi 2 za kaboni, wafadhili ambao ni malonyl-CoA.
isocitrate dehydrogenase. Kwa hivyo, matumizi ya ziada ya wanga husababisha kuongeza kasi ya ubadilishaji wa bidhaa za kaboliki za sukari kuwa mafuta. Kufunga au kula vyakula vyenye mafuta mengi husababisha kupungua kwa muundo wa enzymes na, ipasavyo, mafuta.
3. Mchanganyiko wa asidi ya mafuta kutoka kwa asidi ya palmitic
Urefu wa asidi ya mafuta. Katika ER, asidi ya palmitic hupanuliwa na ushiriki wa malonyl-CoA. Mlolongo wa athari ni sawa na ile inayotokea wakati wa awali ya asidi ya palmitic, lakini katika kesi hii asidi ya mafuta haihusiani na synthase ya asidi ya mafuta, lakini na CoA. Enzymes zinazohusika katika kurefusha zinaweza kutumia sio tu asidi ya kiganja, lakini pia asidi zingine za mafuta kama sehemu ndogo (Mchoro 8-42), kwa hivyo, sio asidi ya stearic tu, bali pia asidi ya mafuta yenye idadi kubwa ya atomi za kaboni inaweza kuunganishwa katika mwili. .
Bidhaa kuu ya kurefusha ini ni asidi ya stearic (C 18: 0), lakini katika tishu za ubongo kiasi kikubwa cha asidi ya mafuta na mnyororo mrefu huundwa - kutoka C 20 hadi C 24, ambayo ni muhimu kwa malezi ya sphingolipids. na glycolipids.
Mchanganyiko wa asidi nyingine ya mafuta, asidi ya α-hydroxy, pia hutokea katika tishu za neva. Vioksidishaji wa kazi-mchanganyiko haidroksilate C22 na asidi C24 kuunda asidi ya lignoceric na cerebronic, inayopatikana tu katika lipids za ubongo.
Uundaji wa vifungo viwili katika radicals ya asidi ya mafuta. Kuingizwa kwa vifungo viwili katika radicals ya asidi ya mafuta huitwa desaturation. Asidi kuu za mafuta zinazoundwa katika mwili wa binadamu kwa sababu ya kuharibika (Mchoro 8-43) ni palmitoo-leic (C16: 1Δ9) na oleic (C18: 1Δ9).
Uundaji wa vifungo viwili katika itikadi kali ya asidi ya mafuta hutokea katika ER katika athari zinazohusisha oksijeni ya molekuli, NADH na saitokromu b 5. Enzymes ya desaturase ya asidi ya mafuta inayopatikana kwa wanadamu haiwezi kuunda vifungo viwili katika radicals ya asidi ya mafuta ya mbali hadi atomi ya tisa ya kaboni, i.e. kati ya tisa na
Mchele. 8-43. Uundaji wa asidi isiyojaa mafuta.
atomi za kaboni za methyl. Kwa hiyo, asidi ya mafuta ya familia ya ω-3 na ω-6 haijaunganishwa katika mwili, ni muhimu na inapaswa kutolewa kwa chakula, kwani hufanya kazi muhimu za udhibiti.
Uundaji wa dhamana mara mbili katika asidi ya mafuta ya radical inahitaji oksijeni ya molekuli, NADH, cytochrome b 5 na cytochrome b 5 reductase inayotegemea FAD. Atomi za hidrojeni zinazoondolewa kwenye asidi iliyojaa hutolewa kama maji. Atomu moja ya oksijeni ya molekuli imejumuishwa katika molekuli ya maji, na nyingine pia hupunguzwa kuwa maji kwa ushiriki wa elektroni za NADH, ambazo huhamishwa kupitia FADH 2 na saitokromu b 5.
Eicosanoidi ni dutu amilifu kibiolojia iliyounganishwa na seli nyingi kutoka kwa asidi ya mafuta ya polyene iliyo na atomi 20 za kaboni (neno "eicosis" kwa Kigiriki linamaanisha 20).
Mchanganyiko wa asidi ya palmitic (C16) kutoka kwa Acetyl-CoA.
1) Inatokea kwenye cytoplasm ya seli za ini na tishu za adipose.
2) Umuhimu: kwa awali ya mafuta na phospholipids.
3) Hutokea baada ya kula (wakati wa kunyonya).
4) Imeundwa kutoka kwa acetyl-CoA iliyopatikana kutoka kwa glucose (glycolysis → ODPVK → Acetyl-CoA).
5) Katika mchakato huo, athari 4 zinarudiwa kwa mlolongo:
condensation → kupunguza → upungufu wa maji mwilini → kupunguza.
Mwishoni mwa kila mzunguko wa LCD hurefushwa kwa atomi 2 za kaboni.
Donor 2C ni malonyl-CoA.
6) NADPH + H + inashiriki katika athari mbili za kupunguza (50% hutoka kwa PPP, 50% kutoka kwa kimeng'enya cha MALIC).
7) Mmenyuko wa kwanza tu hutokea moja kwa moja kwenye cytoplasm (udhibiti).
Zilizobaki 4 za mzunguko zinatokana na muundo maalum wa synthase ya palmitate (asidi ya palmitic tu)
8) Enzyme ya udhibiti hufanya kazi katika cytoplasm - Acetyl-CoA carboxylase (ATP, vitamini H, biotin, darasa la IV).
Muundo wa tata ya synthase ya palmitate
Palmitate synthase ni enzyme inayojumuisha subunits 2.
Kila moja ina PPC moja, ambayo kuna vituo 7 vya kazi.
Kila tovuti inayotumika huchochea majibu yake yenyewe.
Kila PPC ina protini ya uhamisho wa acyl (ATP), ambayo awali hufanyika (ina phosphopantetonate).
Kila kitengo kina kikundi cha HS. Katika moja, kundi la HS ni la cysteine, kwa upande mwingine, kwa asidi ya phosphopantothenic.
Utaratibu
1) Acetyl-Coa, iliyopatikana kutoka kwa wanga, haiwezi kuingia kwenye cytoplasm, ambapo awali ya FA hutokea. Inatoka kupitia mmenyuko wa kwanza wa mzunguko wa TCA - uundaji wa citrate.
2) Katika cytoplasm, citrate huvunjika ndani ya Acetyl-Coa na oxaloacetate.
3) Oxaloacetate → malate (majibu ya mzunguko wa TCA katika mwelekeo tofauti).
4) Malate → pyruvate, ambayo hutumiwa katika ODPVC.
5) Asetili-CoA → usanisi wa FA.
6) Acetyl-CoA inabadilishwa kuwa malonyl-CoA na acetyl-CoA carboxylase.
Uanzishaji wa kimeng'enya cha acetyl-CoA carboxylase:
a) kwa kuongeza usanisi wa subunits chini ya ushawishi wa insulini - tetramers tatu zinaundwa kando.
b) chini ya ushawishi wa citrate, tetramers tatu huchanganya na enzyme imeanzishwa
c) wakati wa kufunga, glucagon inazuia enzyme (kwa phosphorylation), awali ya mafuta haifanyiki.
7) acetyl CoA moja kutoka kwa cytoplasm inahamishwa kwenye kikundi cha HS (kutoka kwa cysteine) ya synthase ya palmitate; malonyl-CoA moja kwa kundi la HS la kitengo kidogo cha pili. Zaidi juu ya synthase ya palmitate hutokea:
8) condensation yao (asetili CoA na malonyl-CoA)
9) kupunguza (mfadhili - NADPH+H + kutoka PPP)
10) upungufu wa maji mwilini
11) kupunguza (wafadhili - NADPH + H + kutoka kwa enzyme ya MALIC).
Kama matokeo, acyl radical huongezeka kwa atomi 2 za kaboni.
 |
Uhamasishaji wa mafuta
Wakati wa kufunga au shughuli za kimwili za muda mrefu, glucagon au adrenaline hutolewa. Wanaamsha TAG lipase katika tishu za adipose, ambayo iko katika adipocytes na inaitwa tishu lipase(nyeti ya homoni). Inavunja mafuta katika tishu za adipose ndani ya glycerol na asidi ya mafuta. Glycerol huenda kwenye ini kwa gluconeogenesis. FA huingia kwenye damu, hufunga albin na kusafiri kwa viungo na tishu, zinazotumiwa kama chanzo cha nishati (na viungo vyote, isipokuwa ubongo, ambayo hutumia miili ya glucose na ketone wakati wa kufunga au mazoezi ya muda mrefu).
Kwa misuli ya moyo, FA ndio chanzo kikuu cha nishati.
β-oxidation
β-oxidation- mchakato wa kugawanya FA ili kutoa nishati.
1) Njia mahususi ya ukataboli wa FA hadi asetili-CoA.
2) Hutokea kwenye mitochondria.
3) Inajumuisha athari 4 zinazojirudia (yaani mzunguko wa masharti):
uoksidishaji → uwekaji maji → uoksidishaji → mgawanyiko.
4) Mwishoni mwa kila mzunguko, FA inafupishwa na atomi 2 za kaboni kwa namna ya acetyl-CoA (kuingia kwenye mzunguko wa TCA).
5) Miitikio ya 1 na 3 ni miitikio ya oksidi na inahusishwa na CPE.
6) Vit. B 2 - coenzyme FAD, vit. PP - NAD, asidi ya pantothenic - HS-KoA.
Utaratibu wa uhamisho wa FA kutoka kwa cytoplasm hadi mitochondrion.
1. FAs lazima ziwashwe kabla ya kuingia kwenye mitochondria.
FA = acyl-CoA iliyoamilishwa pekee ndiyo inaweza kusafirishwa kwenye utando wa lipid mara mbili.
Mtoa huduma ni L-carnitine.
Enzyme ya udhibiti wa β-oxidation ni carnitine acyltransferase-I (KAT-I).
2. CAT-I husafirisha FA kwenye nafasi ya intermembrane.
3. Chini ya ushawishi wa CAT-I, acyl-CoA inahamishiwa kwa usafiri wa L-carnitine.
Acylcarnitine huundwa.
4. Kwa msaada wa translocase iliyojengwa ndani ya utando wa ndani, acylcarnitine huenda kwenye mitochondrion.
5. Katika tumbo, chini ya ushawishi wa CAT-II, FA hupasuka kutoka kwa carnitine na huingia kwenye β-oxidation.
Carnitine inarudi kwenye nafasi ya intermembrane.
athari za β-oxidation
1. Uoksidishaji: FA hutiwa oksidi kwa ushiriki wa FAD (enzyme acyl-CoA-DG) → enoyl.
FAD inawasili katika Kituo cha Maadili (r/o=2)
2. Uingizaji hewa: enoyl → β-hydroxyacyl-CoA (kimeng'enya cha enoyl hydratase)
3. Oxidation: β-hydroxyacyl-CoA → β-ketoacyl-CoA (pamoja na ushiriki wa NAD, ambayo huingia CPE na ina p/o = 3).
4. Cleavage: β-ketoacyl-CoA → acetyl-CoA (enzyme ya thiolase, inayohusisha HS-KoA).
Asetili-CoA → mzunguko wa TCA → 12 ATP.
Acyl-CoA (C-2) → mzunguko wa β-oxidation unaofuata.
Hesabu ya nishati kwa β-oxidation
Kutumia asidi ya meristic (14C) kama mfano.
· Kokotoa kiasi gani asetili-CoA hugawanyika kuwa asidi ya mafuta
½ n = 7 → TCA mzunguko (12ATP) → 84 ATP.
· Tunahesabu ni mizunguko mingapi inachukua ili kuoza
(1/2 n)-1=6 5(2 ATP kwa majibu 1 na ATP 3 kwa majibu 3) = 30 ATP
· Toa ATP 1 iliyotumika kuwasha FA kwenye saitoplazimu.
Jumla - 113 ATP.
Mchanganyiko wa miili ya ketone
Karibu acetyl-CoA yote huingia kwenye mzunguko wa TCA. Sehemu ndogo hutumiwa kwa ajili ya awali ya miili ya ketone = miili ya acetone.
Miili ya ketone- acetoacetate, β-hydroxybutyrate, asetoni (kwa ugonjwa).
Mkusanyiko wa kawaida ni 0.03-0.05 mmol / l.
Je, synthesized tu kwenye ini kutoka kwa asetili-CoA inayozalishwa na β-oxidation.
Inatumika kama chanzo cha nishati na viungo vyote isipokuwa ini (hakuna kimeng'enya).
Kwa kufunga kwa muda mrefu au ugonjwa wa kisukari, mkusanyiko wa miili ya ketone inaweza kuongezeka mara kumi, kwa sababu chini ya hali hizi, FA ndio chanzo kikuu cha nishati. Chini ya hali hizi, oxidation kali ya β hutokea, na asetili-CoA yote haina muda wa kutumika katika mzunguko wa TCA, kwa sababu:
ukosefu wa oxaloacetate (inayotumika katika gluconeogenesis)
· kama matokeo ya β-oxidation, NADH+H+ nyingi huundwa (katika athari 3), ambayo huzuia isocitrate-DH.
Kwa hiyo, acetyl-CoA huenda kwenye awali ya miili ya ketone.
Kwa sababu Miili ya ketone ni asidi, husababisha mabadiliko katika usawa wa asidi-msingi. Acidosis hutokea (kutokana na ketonemia).
Hawana muda wa kutumiwa na kuonekana kwenye mkojo kama sehemu ya patholojia → ketoria. Pia kuna harufu ya asetoni kutoka kinywa. Hali hii inaitwa ketosisi.
Umetaboli wa cholesterol
Cholesterol(Xc) ni pombe ya monohydric kulingana na pete ya.
27 atomi za kaboni.
Mkusanyiko wa kawaida wa cholesterol ni 3.6-6.4 mmol / l, hakuna zaidi ya 5 inaruhusiwa.
· kwa ajili ya ujenzi wa utando (phospholipids: Xc = 1:1)
· usanisi wa asidi ya bile
Mchanganyiko wa homoni za steroid (cortisol, progesterone, aldosterone, calcitriol, estrojeni)
· katika ngozi chini ya ushawishi wa UV hutumiwa kwa awali ya vitamini D3 - cholecalciferol.
Mwili una kuhusu 140 g ya cholesterol (hasa katika ini na ubongo).
Mahitaji ya kila siku - 0.5-1 g.
Zilizomo pekee katika bidhaa za asili ya wanyama (mayai, siagi, jibini, ini).
Chc haitumiki kama chanzo cha nishati, kwa sababu pete yake haijagawanyika katika CO 2 na H 2 O na haitoi ATP (hakuna kimeng'enya).
Cholesterol ya ziada haijatolewa, haijawekwa, na imewekwa kwenye ukuta wa mishipa mikubwa ya damu kwa namna ya plaques.
Mwili hutengeneza 0.5-1 g ya cholesterol. Kadiri inavyotumiwa katika chakula, ndivyo inavyotengenezwa kidogo katika mwili (kawaida).
Cholesterol mwilini huundwa kwenye ini (80%), matumbo (10%), ngozi (5%), tezi za adrenal, na tezi za tezi.
Hata wala mboga mboga wanaweza kuwa na viwango vya juu vya cholesterol kwa sababu ... Wanga tu zinahitajika kwa ajili ya awali yake.
Biosynthesis ya cholesterol
Hutokea katika hatua 3:
1) kwenye cytoplasm - kabla ya malezi ya asidi ya mevalonic (sawa na muundo wa miili ya ketone)
2) katika EPR - kwa squalene
3) katika ER - kwa cholesterol
Takriban majibu 100.
Kimeng'enya cha udhibiti ni β-hydroxymethylglutaryl-CoA reductase (HMG reductase). Statins za kupunguza cholesterol huzuia enzyme hii).
Udhibiti wa kupunguza HMG:
a) Imezuiwa na kanuni ya maoni hasi na cholesterol ya ziada ya chakula
b) Mchanganyiko wa enzyme inaweza kuongezeka (estrogen) au kupungua (cholesterol na mawe ya nyongo)
c) Kimeng’enya kimeamilishwa na insulini na dephosphorylation
d) Ikiwa kuna enzyme nyingi, basi ziada inaweza kuvunjwa na proteolysis
Cholesterol hutengenezwa kutoka kwa acetyl-CoA, inayotokana na wanga(glycolysis → ODPVC).
Cholesterol inayotokana kwenye ini huwekwa pamoja na mafuta kuwa isiyo ya VLDL. VLDL ina apoprotein B100, huingia ndani ya damu na, baada ya kuongezwa kwa apoproteins C-II na E, inageuka kuwa VLDL kukomaa, ambayo huenda kwa LP lipase. LP lipase huondoa mafuta kutoka kwa VLDL (50%), na kuacha LDL, yenye esta 50-70% ya cholesterol.
· hutoa cholesterol kwa viungo na tishu zote
· seli zina vipokezi katika B100, ambavyo hutambua LDL na kuinyonya. Seli hudhibiti ulaji wa kolesteroli kwa kuongeza au kupunguza idadi ya vipokezi vya B100.
Katika ugonjwa wa kisukari mellitus, glycosylation ya B100 (nyongeza ya glucose) inaweza kutokea. Kwa hiyo, seli hazitambui LDL na hypercholesterolemia hutokea.
LDL inaweza kupenya ndani ya mishipa ya damu (chembe ya atherogenic).
Zaidi ya 50% ya LDL hurudi kwenye ini, ambapo cholesterol hutumiwa kuunganisha asidi ya bile na kuzuia awali ya cholesterol yake.
Kuna utaratibu wa ulinzi dhidi ya hypercholesterolemia:
· udhibiti wa usanisi wa cholesterol mwenyewe kulingana na kanuni ya maoni hasi
seli hudhibiti ulaji wa kolesteroli kwa kuongeza au kupunguza idadi ya vipokezi vya B100
· Utendaji wa HDL
HDL imeundwa kwenye ini. Ina umbo la diski na ina cholesterol kidogo.
Vipengele vya LVP:
huondoa cholesterol ya ziada kutoka kwa seli na lipoproteini zingine
· hutoa C-II na E kwa lipoproteini zingine
Utaratibu wa utendaji wa HDL:
HDL ina apoprotein A1 na LCAT (lecithin cholesterol acyltransferase enzyme).
HDL inaingia kwenye damu na LDL inakuja juu yake.
A1 inatambua kwamba LDL ina cholesterol nyingi na huwezesha LCAT.
LCAT hutenganisha FA kutoka kwa phospholipids za HDL na kuzihamisha kwa kolesteroli. Esta za cholesterol huundwa.
Esta za cholesterol ni hydrophobic, kwa hivyo husogea ndani ya lipoprotein.
MADA 8
UMETABOLISM: PROTEIN METABOLISM
Squirrels - Hizi ni misombo ya juu ya Masi inayojumuisha mabaki ya α-amino asidi ambayo yameunganishwa kwa kila mmoja kwa vifungo vya peptidi.
Vifungo vya peptidi viko kati ya kikundi cha α-carboxyl cha asidi ya amino moja na kikundi cha amino cha asidi ya α-amino inayofuata.
Kazi za protini (amino asidi):
1) plastiki (kazi kuu) - protini za misuli, tishu, vito, carnitine, creatine, baadhi ya homoni na enzymes hutengenezwa kutoka kwa amino asidi;
2) nishati
a) katika kesi ya ulaji wa ziada kutoka kwa chakula (> 100 g)
b) wakati wa kufunga kwa muda mrefu
Upekee:
Amino asidi, tofauti na mafuta na wanga, hazijawekwa .
Kiasi cha asidi ya amino ya bure katika mwili ni karibu 35 g.
Vyanzo vya protini kwa mwili:
protini za chakula (chanzo kikuu)
protini za tishu
· kutengenezwa kutoka kwa wanga.
Usawa wa nitrojeni
Kwa sababu 95% ya jumla ya nitrojeni katika mwili ni ya amino asidi, basi kimetaboliki yao inaweza kuhukumiwa na usawa wa nitrojeni - uwiano wa nitrojeni inayoingia na ile iliyotolewa kwenye mkojo.
ü Chanya - chini hutolewa kuliko kumeza (kwa watoto, wanawake wajawazito, wakati wa kupona baada ya ugonjwa);
ü Hasi - zaidi hutolewa kuliko hutolewa (uzee, kipindi cha ugonjwa wa muda mrefu);
ü Usawa wa nitrojeni - katika watu wenye afya.
Kwa sababu protini za chakula ndio chanzo kikuu cha asidi ya amino, kisha wanazungumza juu ya " ukamilifu wa lishe ya protini ».
Asidi zote za amino zimegawanywa katika:
· zinazoweza kubadilishwa (8) – Ala, Gli, Ser, Pro, Glu, Gln, Asp, Asn;
· inayoweza kubadilishwa kwa sehemu (2) - Arg, Gis (iliyoundwa polepole);
· inayoweza kubadilishwa kwa masharti (2) - Cis, Tyr (inaweza kuunganishwa kutokana na hilo risiti za zisizoweza kurejeshwa - Met → Cis, Fen → Tyr);
· isiyoweza kubadilishwa (8) – Val, Ile, Lei, Liz, Met, Tre, Fen, Tpf.
Katika suala hili, protini hutolewa:
ü Kamilisha - vyenye asidi zote muhimu za amino
ü Haijakamilika - haina Met na Tpf.
Usagaji wa protini
Sifa za kipekee:
1) Protini humegwa kwenye tumbo na utumbo mwembamba
2) Enzymes - peptidase (kukata vifungo vya peptidi):
a) exopeptidases - kando kando kutoka kwa mwisho wa C-N
b) endopeptidases - ndani ya protini
3) Enzymes ya tumbo na kongosho hutolewa kwa fomu isiyofanya kazi - proenzymes(kwa kuwa wangechimba tishu zao wenyewe)
4) Enzymes huamilishwa na proteolysis ya sehemu (kupasuka kwa sehemu ya PPC)
5) Baadhi ya amino asidi huharibika kwenye utumbo mpana
 |
1. Hazijaingizwa kwenye cavity ya mdomo.
2. Katika tumbo hufanya juu ya protini pepsin(endopeptidase). Inavunja vifungo vinavyoundwa na vikundi vya amino vya asidi ya amino yenye kunukia (Tyr, Fen, Tpf).
Pepsin huzalishwa na seli kuu kama isiyofanya kazi pepsinogen.
Seli za parietali hutoa asidi hidrokloric.
Kazi za HCl:
ü Hutengeneza pH mojawapo ya pepsin (1.5 – 2.0)
ü Huwasha pepsinogen
ü Inatengeneza protini (huwezesha utendaji wa kimeng'enya)
ü Athari ya kuua bakteria
Uanzishaji wa Pepsinogen
Pepsinogen chini ya ushawishi wa HCl inabadilishwa kuwa pepsin hai kwa kupasuka kwa asidi ya amino 42 polepole. Pepsin amilifu kisha huamsha pepsinogen haraka. kiotomatiki).
Kwa hivyo, ndani ya tumbo, protini huvunjwa ndani ya peptidi fupi, ambazo huingia ndani ya matumbo.
3. Katika matumbo, enzymes ya kongosho hufanya juu ya peptidi.
Uanzishaji wa trypsinogen, chymotrypsinogen, proelastase, procarboxypeptidase
Katika utumbo, chini ya ushawishi wa enteropeptidase, imeamilishwa trypsinogen. Kisha kuanzishwa kutoka humo trypsin huamilisha vimeng'enya vingine vyote kupitia proteolysis ya sehemu (chymotrypsinogen → chymotripsin, proelastasi → elastase, procarboxypeptidase → carboxypeptidase).
Trypsin hupasua vifungo vinavyoundwa na vikundi vya kaboksili Lys au Arg.
Chymotripsin- kati ya vikundi vya kaboksili vya asidi ya amino yenye kunukia.
Elastasi- vifungo vinavyoundwa na vikundi vya carboxyl vya Ala au Gly.
Carboxypeptidase hutenganisha vifungo vya kaboksili kutoka kwa C-terminus.
Kwa hivyo, di- na tripeptides fupi huundwa kwenye utumbo.
4. Chini ya hatua ya enzymes ya matumbo, huvunjwa katika asidi ya amino ya bure.
Enzymes - di-, tri-, aminopeptidases. Sio spishi maalum.
Asidi za amino za bure zinazotokana huingizwa na usafiri wa pili wa kazi na Na + (dhidi ya gradient ya mkusanyiko).
5. Baadhi ya amino asidi huharibika.
Kuoza - mchakato wa enzymatic wa kuvunjika kwa asidi ya amino katika bidhaa za sumu ya chini na kutolewa kwa gesi (NH 3, CH 4, CO 2, mercaptan).
Thamani: kudumisha shughuli muhimu ya microflora ya matumbo (wakati wa kuoza, Tyr huunda bidhaa za sumu phenol na cresol, Tpf - indole na skatole). Bidhaa zenye sumu huingia kwenye ini na hazijabadilishwa.
Ukataboli wa asidi ya amino
Njia kuu - upotovu - mchakato wa enzymatic wa kuondoa kikundi cha amino katika mfumo wa amonia na uundaji wa asidi ya keto isiyo na nitrojeni.
Uharibifu wa oksidi
· Isiyo na vioksidishaji (Ser, Tre)
Intramolecular (Yake)
· Hydrolytic
Uharibifu wa oksidi (kuu)
A) Moja kwa moja - kwa Glu tu, kwa sababu kwa kila mtu mwingine, vimeng'enya havifanyi kazi.
Hutokea katika hatua 2:
1) Enzymatic
2) Kwa hiari
Matokeo yake, amonia na α-ketoglutarate huundwa.
Kazi za uhamishaji:
ü Kwa sababu mmenyuko unaweza kubadilishwa, hutumika kwa usanisi wa asidi ya amino isiyo muhimu;
ü Hatua ya awali ya catabolism (transamination sio catabolism, kwani idadi ya amino asidi haibadilika);
ü Kwa ugawaji wa nitrojeni katika mwili;
ü Inashiriki katika utaratibu wa kuhamisha malate-aspartate ya uhamisho wa hidrojeni katika glycolysis (majibu 6).
Kuamua shughuli za ALT na AST Katika kliniki, mgawo wa de Ritis hupimwa kugundua magonjwa ya moyo na ini:
Katika 0.6 - hepatitis,
1 - ugonjwa wa cirrhosis,
10 - infarction ya myocardial.
Decarboxylation amino asidi - mchakato wa enzymatic wa kuondoa kikundi cha carboxyl kwa namna ya CO 2 kutoka kwa amino asidi.
Kama matokeo, vitu vyenye biolojia huundwa - amini za kibiolojia.
Enzymes - decarboxylases.
Coenzyme - pyridoxal phosphate ← vit. SAA 6.
Baada ya kutumia athari zao, amini za kibiolojia hubadilishwa kwa njia 2:
1) Methylation (kuongeza CH 3; wafadhili - SAM);
2) Oxidation na kuondokana na kundi la amino kwa namna ya NH 3 (MAO enzyme - monoamine oxidase).
Biosynthesis ya asidi ya mafuta hutokea kikamilifu katika cytosol ya seli za ini, matumbo, na tishu za adipose katika jimbo. amani au baada ya chakula.
Kimsingi, hatua 4 za biosynthesis zinaweza kutofautishwa:
1. Uundaji wa acetyl-SCoA kutoka kwa glucose, monosaccharides nyingine au ketogenic amino asidi.
2. Uhamisho wa asetili-SCoA kutoka mitochondria hadi cytosol:
- inaweza kuwa pamoja na carnitine, kama vile asidi ya juu ya mafuta husafirishwa ndani ya mitochondria, lakini hapa usafiri huenda kwa njia tofauti,
- kawaida hujumuishwa asidi ya citric, iliyoundwa katika majibu ya kwanza ya TCA.
Citrate inayotoka kwa mitochondria imevunjwa katika cytosol ATP citrate lyase kwa oxaloacetate na acetyl-SCoA.
Uundaji wa acetyl-SCoA kutoka kwa asidi ya citric
Oxaloacetate hupunguzwa zaidi kuwa malate, na ya mwisho hupita kwenye mitochondria (shuttle ya malate-aspartate) au hutenganishwa kuwa pyruvate na kimeng'enya cha malic ("malic" enzyme).
3. Uundaji wa malonyl-SCoA kutoka kwa acetyl-SCoA.
Carboxylation ya acetyl-SCoA imechochewa acetyl-SCoA carboxylase, tata ya multienzyme ya enzymes tatu.
Uundaji wa malonyl-SCoA kutoka kwa acetyl-SCOA
4. Mchanganyiko wa asidi ya palmitic.
Imetekelezwa multienzyme tata" asidi ya mafuta synthase" (sawe palmitate synthase) ambayo inajumuisha vimeng'enya 6 na protini ya uhamisho ya acyl (APP).
Uhamisho wa protini ya Acyl ni pamoja na derivative ya asidi ya pantotheni - 6-phosphopantetheine(FP), ambayo ina kikundi cha HS, kama HS-CoA. Moja ya muundo wa enzyme, 3-ketoacyl synthase, pia ina kundi la HS katika cysteine. Uingiliano wa makundi haya huamua mwanzo na kuendelea kwa biosynthesis ya asidi ya mafuta, yaani asidi ya palmitic. Athari za usanisi zinahitaji NADPH.
Vikundi vilivyo hai vya synthase ya asidi ya mafuta
Katika athari mbili za kwanza, malonyl-SCoA huongezwa kwa mlolongo kwa phosphopantetheine ya protini ya uhamishaji wa acyl na acetyl-SCoA kwa cysteine ya 3-ketoacyl synthase.
3-Ketoacyl synthase huchochea mmenyuko wa tatu - uhamishaji wa kikundi cha asetili hadi C 2 malonyl na uondoaji wa kikundi cha carboxyl.
Ifuatayo, kikundi cha keto katika athari za kupunguza ( 3-ketoacyl reductase), upungufu wa maji mwilini (dehydratase) na urejesho tena (Enoyl reductase) inabadilishwa kuwa methylene kuunda acyl iliyojaa, inayohusiana na phosphopantetheine.
Acyltransferase huhamisha acyl kusababisha kwa cysteine 3-ketoacyl synthase, malonyl-SCoA huongezwa kwa phosphopantetheine na mzunguko unarudiwa mara 7 hadi mabaki ya asidi ya palmitic yatengenezwe. Kisha asidi ya Palmiti hukatwa na kimeng'enya cha sita cha thioesterase changamano.
Athari za awali za asidi ya mafuta
Urefu wa mnyororo wa asidi ya mafuta
Asidi ya palmitic iliyounganishwa, ikiwa ni lazima, huingia kwenye retikulamu ya endoplasmic. Hapa na ushiriki malonyl-S-CoA Na NADPH mnyororo hurefuka hadi C 18 au C 20.
Asidi zisizojaa mafuta (oleic, linoleic, linolenic) pia zinaweza kurefushwa na kuunda derivatives ya asidi ya eicosanoic (C 20). Lakini dhamana mbili huletwa na seli za wanyama si zaidi ya atomi 9 za kaboni, kwa hiyo, ω3- na ω6-polyunsaturated asidi ya mafuta huunganishwa tu kutoka kwa watangulizi wanaofanana.
Kwa mfano, asidi ya arachidonic inaweza kuundwa katika kiini tu mbele ya asidi linolenic au linoleic. Katika kesi hii, asidi linoleic (18: 2) hutolewa hidrojeni hadi γ-linolenic asidi (18: 3) na kupanuliwa hadi asidi eicosotrienoic (20: 3), mwisho huo hutolewa tena kwa asidi arachidonic (20: 4). Hivi ndivyo asidi ya mafuta ya ω6-mfululizo huundwa
Kwa ajili ya malezi ya ω3-mfululizo wa asidi ya mafuta, kwa mfano, timnodonic asidi (20: 5), uwepo wa asidi α-linolenic (18: 3) ni muhimu, ambayo ni dehydrogenated (18: 4), iliyopanuliwa (20: 4). ) na kutolewa tena haidrojeni ( 20:5 ).
Inapakia...