Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_1 (1123306), страница 77
Текст из файла (страница 77)
2-лизоглмцвлол3фосфохолин О НЗС-О-СН СН -й и ! 2 й — с о с — н 3 Н С-О ОР !СН2!2-НН2 1-Алканий, 2-ацилглицлрол- 3 фосфозтаноламин (ила змалоген1 О НЗС-О-!СН ! — й и н с-с-о-с-н з ! н с-о-(р) Холин 1-Алкил, 2-ацнлглицврол-Зфосфохолин ТАФ Рис. 25З. Биосиитсз лииилов с иростой >фириой связь!о. пл!!зх!в.!отсиов и тромбоцит-акт ивиру!о!Цсго Факторе (! ЛФ). Сурфактант (поверхностно-активное вещеспю) легких представляет собой секрет, обладающий высокими поверхностно-активными свойствами, который препятствует опадению легочных альвеол.
Эти свойства сурфактанта объясняются главным образом присутствием в нем фосфолипида дипальмитоилфосфатидилхолииа, который образуется в легких доношенного плода непосредственно перед родами. Недостаток этого соединения в легких недоношенных детей является причиной расстройства у них дыхания. В. Глицерофосфолипиды с простой эфирной связью и плазмалогеиы. Предшественниками плазмалогенов являются диацнлглицеролы, содержащие в положении 1 (илн 2) алкенильный остаток, образующий альдегидогенную эфирную связь. Предшественником глицеролового фрагмента является дигидроксиацетонфосфат (рис. 25.3); взаимодействуя с ацил- СоА, он превращается в 1-ацилдигидроксиацетон- фосфат.
Затем происходит замещение ацильной группы на алкоксигруппу длинноцепочечного спирта с образованием 1-алкилдитидроксиацетонфосфата, содержащего простую эфирную связь; последний в присутствии ХАРРН превращается в 1- алкилглицерол-3-фосфат. Последующее ацилированне в положении 2 приводит к образованию 1-алкнл, 2-ацилглнцерол-3-фосфата (аналог фосфатндата, рнс. 251), который гидролизуется до 1-алкнл, 2- ацилглицерола (рис. 25.3).
Плазмалогены образуются путем дегидрирования соответствующего производного 3-фосфоэтаноламина (рис. 25.3), В митохондриях большинство фосфолипидов представлено плазмалогенами. Тромбоцит-активируияций фактор (ТАФ) синтезируется из соответствующего производного 3-фосфохолина и идентифицирован как 1- алкил-2-ацетил-3п-глицерол-3-фосфохолин. Он образуется в большинстве клеток крови, а также ряда тканей и при концентрации порядка 10-н моль-л-' Мттпибовт аи1!татицера.юв и сфи11го л1пидов о я о нсос-я, 1! я,-с-о-с-н н,с-О-~Р)-Холин Фосфатилилхолин О оосфолилааа А2 н,о я, -соон н,с-он ! но-с-н н с-о-®-холин Глииеронфосфохолин н,о н,с-он + Холин 1 ! н,с-о-® ае-Глицерол-3 Фосфат вызывает агрегацию тромбоцнтов. ТАФ вызывает также снижение кровяного давления.
Распад и обновление глицерофосфолипндов Многие сложные молекулы, например молекулы белков, расщепляются в тканях полностью. Поэтому для ннх можно определить время обновления. Фосфолипиды также активно распадаются, но в этом случае для каждой части молекулы время обновления различно. Например, время обновления фосфатной группы отличается от времени обновления 1- ацильной группы; это обусловлено наличием ферментов, вызывающих частичный гидролнз фосфолипидов, вслед за которым может снова происходить их синтез (рис. 25.4). Фосфолипаза А, каталнзирует гидролиз эфирной связи в положении 2 глицерофосфолипидов, в результате чего образуются свободная жирная кислота и лизофосфолипид, который в свою очередь реацилнруется ацил-СоА при участии ацилтрансферазы.
В альтернативном варианте лизофосфолипид (например, лизолецитин) атакуется о 11 н,с — о-с — я, но-с-н дст1-сод н,с-о-®-холин Лихофосфатилил холин (лизолеиитин1 Рис. 25.4. Метаболизм фосфатилилхолина (лецитина). Рис. 25.5. Эфирные связи фосфолипилного субстрата, 1ил- ролизуемые фосфолипазами. лизофосфолнпазой (фосфолипазой В), при этом отщепляется оставшаяся 1-ацильная группа и образуется соответствующее глицеролфосфорнльное основание. Последнее в свою очередь может расщепляться пщролазой до глицерол-3-фосфата и основания.
Фосфолипаза А, атакует эфирную связь фосфолипидов в положении 1 (рис. 25.5), а фосфолвпаза С вЂ” в положении 3 (в последнем случае образуется 1,2-диацилглнцррол и фосфорильное основание). Фосфолипаза С является одним из главных бактернальных токсинов. Фосфоляназа О, встречающаяся главным образом у растений, катализирует отщепление от фосфолипида азотистого основания.
Лиюлецитии может синтезироваться по альтернативному пути с участием лецитвк холестеуол ацилтраиеферазы (ЛХТА). Этот фермент, находящийся в плазме крови и образующийся в печени, катализирует перенос остатка жирной кислоты из положения 2 молекулы лецитина на холестерол, в результате образуется сложный эфир холестерола. Считается, что именно под действием ЛХТА синтезируется большая часть сложных эфиров холестерола— компонентов липопротеинов плазмы крови.
Последствия недостатка ЛХАТ обсуждаются на с. 281. МЩИТИИ+ХИЛЕИТЕДИЛ Зизил$щетии + Сииживй виии! Хияелщилл В фосфолипидах длинноцепочечные насыщенные жирные кислоты находятся главным образом в положении 1, в то время как полиненасыщенные жирные кислоты (например, предшественники простагландинов) — чаще всего в положении 2.
Включение жирных кислот в молекулу лецитина происходит при 1'1ава '5 252 Фосфатип о И СНЗ вЂ” ГСИ21 1а — С вЂ” 3 — СоА Папамитоип-СоА '~~з ! .-сн -сн -он Сорин ГЛИКОЛИПИДЫ Гликосфинголипиды 3-Кетосфингвнин 0РН+Н+ НАСР' полном синтезе фосфолипида, при трансацилировании между эфиром холестерола и лизолецитином, а также при прямом ацилированин лизолецитина ацил-СоА. Таким образом может происходить постоянное обновление жирных кислот, особенно важным является включение в молекулы фосфолинидов незаменимых жирных кислот. МЕТАБОЛИЗМ СФИНГОЛИПИДОВ Фосфосфинголипиды (сфингомиелииы) Сфингомиелины представляют собой фосфолипиды, в состав которых входят жирная кислота, фосфатная группа, холин и сложный аминоспирт— сфингозин.
Сфингомиелины не содержат глицерол. Сфингозии (рис. 25.6) синтезируется в эндоплазматическом ретикулуме..После активации путем взаимодействия с пиридоксалъфосфатом аминокислота серин вступает в реакцию с пальмитоил-СоА; СН -)СН ) -СН -СН -С-СН-СН -ОН 3 "212 2 2 2 1 йн + з СНЗ-)СН2)12-СН2-СН2-СН-СН-СН2 — ОН ! ОН ННз+ Сфинганин СН -)СН2)12 СН СН СН СН СН2 ОН он нн+ з Сфингозин )сфингенин) Рис.
25.б. Биосинтез сфиигозина. ФП --флввоиротеин. Сфинп~ин — а ~~а царамнп — Сфингомивпин Ацип.СоА Со А СОР СМР ионин Рис. 25.7. Биосинтез ие)тамила и сфиигомиелиив. в результате этой реакции образуется 3-кетосфинганин и освобождается СО,. Сфингозин образуется после двух окисяительно-восстановительных реакций, первая из которых протекает с участием ЧАЕ)РН в качестве донора водорода, а вторая катализируется флавопротеинсодержащим ферментом, подобным ацнл-Со А-дегидрогеназе, участвующей в !)-окислении. Церамид (Х-ацилсфингозин) является интермедиатом в биосинтезе сфингомиелина и образуется при взаимодействии сфингозина с ацил-СоА (рис. 25.7).
Ацильная группа чаще всего представлена длинноцепочечной насыщенной нли моноеновой кислотой. Сфингомиелин образуется в результате реакции церамида с СОР-холнном или фосфатидилхолином. В последнем случае реакция аналогична одной из реакций 6иосинтеза фосфатндилхолина (рис. 25.1). Гликосфинголипиды представляют собой гликолипнды, в состав которых входит церамид, состоящий из сфингозина и остатка жирной кислоты (рис. 25.7), и один или несколько остатков сахаров. Во многих гликосфинголипидах обнаружены главным образом С„-жирные кислоты, например в состав глнкосфинголнпидов мозга входят лигноцернновая, цереброновая и нервоновая кислоты.
Лигноцериновая кислота (С„Н„СООН) синтезируется из ацетил- СоА. Цереброновая кислота является 2-гидроксипроизводным лигноцериновой кислоты,из которой она н образуется. Мононенасыщенная нервоновая кислота (С„Н„СООН) образуется путем удлинения цепи олеиновой кислоты. Простейшие гликосфинголипиды — галактозилцерамид (Са!Сег) и глюкозилцерамид (С1сСег). Оа1- Сег является главным лнпндом миелина, а О1ССег— основным гликосфинголипидом мембран клеток других тканей и предшественником большинства более сложных гликосфинголипидов. Биосинтез гликосфинголипидов катализируется ферментным препаратом, полученным из мозга мо- Метаоотт глгн.тглицсро.гое и гФнп, и глпидое 253 Ацил-СоА Сед 00рба! 00Р Сфингозин Гелэктоэилцерамид Сульфогалэктозипцерамид Церамид !царе брозид! (суп ьфа гид) Рис. 25.8.
Биосинтез галактозилцерамнда и его сульфопроизвог!но~ о. ФАФС «активный сульфат»„фосфоалсиозин- 5'-фосфосул ьфа1. Ацил.СоА сод 00Р61 ООР иОРО 1 аОР ГпюкозилСфингозин Церамид царем ид Сег-6)с-ба! !Сег-61с) Простой гангпиозид (моносиалоганглиоэид) Сег-61с-ба)-ба)МАс-ба) ! !бм)) МеиАс О)ЗР-М-ацетип- 00Р галактозамин ООРа«1 Высшие ганглиозиды Ьисиапо- и трисиапогангпиозиды) Сег-6)с-ба) Сег-6)с-ба1-баГМАс 1 МеиАс 1 м2) Маиде 16мз) Рис, 25.9. Биосинтез 1англиозилоа. ХеиАс — )Ч-ацетилнейраминовая кислота. лодых крыс (рис.
25л)). Уридиидифосфогалактозозиимераза, использующая в качестве субстрата уридннднфосфатглюкозу ($ЛЭРСт!с), катализирует зпимеризацию глюкозного фрагмента в галактозный; в результате образуется ШЭР-галактоза (Ш)РОа1). Реакция, происходящая в мозгу, подобна соответствующей реакции, протекающей в печени и молочной железе (рис...21.3). Галактозилцерамид синтезируется из церамнда н ШЗРСга1. Сульфогалактозилцерамид образуется в результате реакции галактозилцерамида с 3'-фосфоаденознн-5'-фосфосульфатом (ФАФС, «активный сульфат»). ФАФС участвует также в биосинтезе других сульфолипндов, а именно сульфо(галакто)глицеролииидов н сульфостерондов, Гаиглиозиды синтезируются нз церамида путем последовательного присоединения актнвированных сахаров, поставляемых, например, ШЭРЫс и (ЛЗРОа1, и одной из сиаловых кислот, как правило Х- ацетилнейраминовой кислоты (рис.
25.9). Таким образом может образоваться большое число ганглиозидов с возрастающими молекулярными массами. Большинство ферментов, катализирующих перенос остатков сахаров от нуклеотидсахаров (глнкозилтрансферазы), находятся в аппарате Гольджи.
Функции гликосфииголишщов. Гликосфинголипиды, являющиеся компонентамн наружного слоя плазматической мембраны, могут участвовать в межклеточиых взаимодействиях и контактах. Неко- Гоп 25 254 ФОСФОЛИПИДЫ И СФИНГОЛИПИДЫ ПРИ НЕКОТОРЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ (ЛИПИДОЗЫ) Ряд заболеваний характеризуется накоплением избыточных количеств данных липидов в клетках, чаще всего в нервных. Эти заболевания можно разделить на 3 группы: 1) болезни, обусловленные Таблица 25.1.
Сфинтолипилозы Накаплияаиицийся . Место действия липид фермеита Клинические симптомы Фермент, иедостяточность которого обусловливает заболевание а-Фукозидаза Сег — О1с — Оа11чАс — Са1 —:гцс Слабоумие„спастическое состояние Н-Изоантнген мышц, утолщение кожи Фукозидоз Сег — О1с — Оа!(1ЧецАс) — Оа1)чАс-.-Оа) Умственная отсталость, увеличение Ганглиозид О печени, деформация скелета Генерал изоианный ганглиозндоз Ом +Галакто- зидаза Болезнь Тея — Сакса Гексозаминида- Сег — О)с — Оа1-(1чеиАс) —:ОаПЧАс за А Ганглнозигд Ои~ Умственная отсталость, слепота, мышечная слабость Гексозаминида- Сег — О1с — Оа) — Оа1---Оа11чАс зы А и В Глобозид+ ганглиозид Ом~ Те же, что и в случае болезни Тея— Сакса„но развиваются быстрее Вариант болезни Тея — Сакса, или болезнь Санд- хоффа а-Галактози- Сег — О1с — Оа! —:-Оа1 даза Глоботрнаозилцерамид Болезнь Фабри Це!жмидла кто- Сег — О1с--Оа) зидаза (Р-га- Церамидлактозид лактозидаза) Церамкдлактозидли- нидоз Прогрессирующее поражение мозга, увеличение печени и селезенки Сег — Оа1 —:-ОБО~ .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
