Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 47
Текст из файла (страница 47)
В табл. )7.4 приведены некоторые характерные особенности синтеза жирных кислот. 17.7.1. Синтез жирных онсикислот Образование ц-, ()- и у-оксикислот как промежуточных при окислении жирных кислот было рассмотрено ранее (равд. !7.5.1 и далее). Жирные а-аксикислоты, например цереброновая кислота (равд. 3.42.2)„явлюотся компонентами лнпидов мозга и синтезируются гидроксилированием длинноцепочечиых жирных кислот, как описано ранее (равд.
17.5.5). Другие жирные оксикнслоты, в которых гилроксидная группа локализована ближе к центру цепи, образуются гидратацней моноеновых кислот. Экстракты из Рзеш1отолаз кагалнзируют гидратацию оленнавой кислоты до 10-окснстеариновой. Для синтеза рнцннолеоил-Сад из алеоил- СоА, катализируемого растворимыми ферментами из семян клещевииы, требуются Н!АОРН и Ов Образовавшаяся рициналевая кислота, 12-окснолевновая, может быть удликена растворимой ферментной системой (см. выше) с участием ацетнл- СоА. 17.7.2.
Другие аспекты синтеза жирных кислот Наряду с описанными выше путями синтеза жврных кислот имеются данные о специфических путях синтеза у бактерий н растений. Например, у некозорых бактерий высшие длинноцепочечцые жирные кислоты образуются при конденсации Сод-производных жирных кислот различной длины цепи. Так, октаноил-СоА иепосредственяо встраивается в См- и См-жирные кислоты с помощью растворимых ферментов из МусоЬис1еиит 1ибегси!оз!з. У бактерий, растений и насекомых обнаружены жирные кислоты, содержащие циклические структуры. Циклопропан-синтетаза С(оз(г(г(!ит Ьи1цггсит катализирует перенос метильной группы от 5-адеиоэилметионнна (равд.
2!.4.2.10) к двойной связи ()- или у-мононенасыщенной жирной кислоты фосфатиднлзтаноламина илн фосфатиднлглиперииа; присоединившийся углеродный атом включается в циклопропановое кольцо. Экстракты из Рзеш!отопил катализируют гидратацию ненасыщенных жирных кислот до соответствующих оксикислот. Мембраны микроорганизмов существенно различаютси по составу жирных кислот. У Е.
сон насыщенные и мононенасыщеяные жирные кислоты присутствуют приблизительяо в равных количествах, в то время как у Вас?ииз зиЬВВз и ЯиРЬЬ1осассиз ашеиз метилразветвлеявых жирных кислот в два раза больпге, чем насыщенных. Разветвленные жирные кислоты В. зиЫВТз образуются из продуктов деградации аминокислот с разветвленной цепью валина, изолейцина и лейкина„ т. е. соответственно нз изобутирнл-СоА, 2-метилбутирил-СоА н изовалернл-Сод (равд. 23.2.10). Эти СоА-производные реагируют с АПБ, и затем подвергаются удлинению цепи с образованием изо-кислот с четным (14 и !6) числом атомов углерода, аитеизо-кислот с яечетиым числом углеродных атомов (!5 и 1?) и изокислот с нечетным количеством атомов углерода (главным образом 15).
Понаэаио, что АПБ нз В. зиЫ!1(з проявляет предпочтительяую специфичность к Сод-производным с разветвленной короткой цепью в качестве предшественников жирных кислот, а не к ацетил-СоА. Многие бактернальные мембраны содержат свободные жирные кислоты, в то время как в мембранах эукариот они полностью отсутствуют. 1Т. МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ. $ 17.8. Взаимопревращения жирных кислот Организм получает жирные кислоты нз пищи и путем лнпогенеза из ацстил-СоЛ, образующегося из утлеводов и некоторых аминокислот. Состав смеси жирных кислот пищи существенно варьирует по степени ненасыщенности и длине цепи.
Липогенез у высших животных включает только образование пальмитата, из которого образуются другяе насыщенные и мононенасыщенные кислоты. Из смеси имеющихся жирных кислот в печени животного образуется свойственный данному виду набор жирных кислот; однако на характере синтезируемых жирных кислот сказывается также и диета. Процессы утилизации жирных кислот пищи включают укорочение и удлинение углеродного скелета, так же как и введение двойной связи.
17.8.1. Укорочение и удлинение углеродного скелета Если давать крысам радиоактивно меченную пальмити|новую Сиг кислоту, метка в наибольшей концентрации обнаруживается в пальмитиновой кислоте во всех липидах организма. Однако значительное количество изотопа обнаруживается также в стеариновой С,з- и миристиновой См-кислотах организма. Подобным же образом, скармливание меченой стеариновой кислоты приводит к появлению метки в пальмнтиновой кислоте липидов организма.
Эти данные четко указывают на то, что удлинение или укорочение углеродного скелета насыщенных жирных кислот происходит путем присоединения нли потери двух атомов углерода за один раз, как можно ожидать из реакций деградации и удлинения, описанных ранее. 17.8.2. Образование мононеиасыщенных кислот Г!ри скармливанни радиоактивно меченных пальмитиновой или стеариновой кислот радиоактивность обнаруживается как в насыщенных, так и в ненасыщенных жирных кислотах. Кормление насыщенной Сигкислотой приводит к накоплению изотопа в олеиновой кислоте (См с одной двойной связью), а кормление насыщенной См кислотой дает пальмитолеиновую кислоту (См с одной двойной связью). Значит, организм млекопитаюшего способен к десатурации этих насыщенных жирных кислот с Образованием соответствующих 9,10-ненасыщенных производных. Введение двойной связи может происходить аэробным и ана. эробным путями.
В аэробной системе микросом животных тканей комплекс стеароил-СОА-дееатуразы требует ХЛИ1 и участок микросомальной системы переноса электронов (разд. 13.б.б). 15' 764 1П. МЕТАБОЛИЗМ В аэробной системе некоторых микрооргаиизмон угастауют Оз и )ЧАОРН, так же как и ферредоксин, специфическая )чАОРН-редуктзза (флааиноаый фермент) и десатураза, специфичная к стероил-АПБ.
У растений десатурацня производных АПБ идет по аэробному механизму, но у нысших растений нет ацил-СоЛАПБ-ацилтрансферазы, специфичной к длинноцепочечным СоА-производным, аслсдстане чего оии не могут десатурироаать пальмитоил- нли стеароил-СоА. Изучен также анаэробпый путь образования мононенасышенных жирных кислот микроорганизмов. Последоаательносгь реакций аключает образование ЛПБ- произаодного р-оксикислаты со средней длиной цепи, затем реакции дегидратации и удлинения, которые каталнзируя>тся комплексоч спятегззы жирных ьислог; компонентом этого комплекса яаляетск дегидраза, аазыааеман 5-оксидеканоилтиозфирдегидразой.
Дегидраза из Е. соп (Л( 28 000) катализирует или транс-ц,п-, или Чис-()и-дегидратацию, причем первая является предпочтительной. Фермент проявляет высокую степень специфичности к длине цепи, причем является наиболее актипяым по отношению к Сю Б-окситиоэфиру. Ниже представлено образоаанне пальмитолеиноаой кислоты яз октаноил-А1!Б у Е. сои: ЫАОРН СНз(С1!з)зСΠ— Я-ЛПБ СНз(СНэ)вСОСНзСΠ— Я-АПБ — эоктаноил-ЛПБ ()-ке годеканоил-АПБ СНз(СНэ)зСНОНСНэСΠ— Я.ЛПБ — ь СНз(СНз)зСН вЂ” — СНСНзСΠ— Я-АПБ 1- ()-оксидекзноил-ЛПБ Р.у-деценонл-ЛПБ ч " СН. (СНз)ьСН=СН(СНз)тСО Я ЛПБ — ь СНз(СНз)гСН=СН(СНз);СООН пальмнтолеонл-АПБ пальмнтолеиноаая кислота У Е.
соц имеется несколько различных ацил-ЛПБ — дегидраз со специфичностью, определяемой длиной цепи. 17.8.3. Образование и превращения полииенасыщениых КИСЛОТ Ткани животных содержат множество полинснасыщснных жирнь!х кислот. Среди них одна серия может синтезироваться в организме животного с(е оооо. Это жирные кислоты, у которых двойная связь лежит между седьмым атомом углерода (считая от концевой метильной группы) и карбоксильиой группой.
Как видно из рис. 17.3, такие жирные кислоты могут быть образованы из олеиновой кислоты путем чередования реакций дссатурацни и удлинения цепи. Однако полинеиасыщенные жирные кислоты, в которых одна илн более двойных связей расположены в пределах семи терминальных углеродных атомов, не могут быть синтезированы г(е поио. Такие полиненасыщенные жирные кислоты ввляются незаменимымн в пищевом рационе; после введения меченой стеариновой кислоты метка не обнаруживается в тканевых линолевой или линоленовой кислотах (С,з с двумя и тремя двойными связями соответственно). Таким образом, у млекопитающих существуют четыре группы полиненасыщениых жирных кислот; для образования двух нз иих необходимы линолевая и лнноленовая кислоты пищи, а две другие !7.
МЕТАЕОЛИВО! ЛИП!!ДОВ. ! 765 1 о д Е О ' О с-с о О' 1О со х Ю О О 11 О Ю й Е с* К "„. О '1 11 Е 'с 6 О 1 ООО + О 1 О 11 Р- О СО 16 с -1 Е О О~ Е О. О О О О О ох Ф О О О О Е О Е О Я 11 О сУ 4 % О ОЕ х О О СО О й О Х Ю + о 1 -.и 'о Х С)О 1 О О О О х Й О О О !! $Е Е о со Я к ОЪ О щ 1 со О Е Е сс ох 1 О с О ЮК О а ,д И о О К й Е~ о О О О О 1 Е О Х о О ОХ Х 11 М Оо О о Ъ о ь" о 1С о о О 'ох фх Сс О .с О.= Е$ О о 1 б О 1О о о ЕЕ .Е..1 д =.
О ДО Ды 1" 11 Их Ял О . О О с О Х О Х 1- хЕ О О аз о.. Ео Оо хо з О ОХ Ф оф О 1 й О О 1 ОМ хо с ох со Сс з О! а с-' .В х ао иь мнтлволизм СН вЂ” (СН,),— СН=СН вЂ” СН вЂ” СН=СН вЂ” (СН ) — СООН «инаневвя нисновв СНэ (Снэ)е С)+=СН вЂ” СНэ — СН=СН вЂ” СНэ — СН= — СН вЂ” (СНэ)е СООН у- еиноаеноввя нисяомв ~+с, СНэ — (СНэ)е — (СН=СН вЂ” СНэ)э (СНэ)в СООН гама -т - ннноненоввя ннгномн ~-эи СНэ — (СНе),— (СН=СН вЂ” Снэ),— (СН,)э — СООН нрвнивонаввнниснамв Рис. )7.4. Обрззовзние зрикидоновой кислоты из линолевой кислоты.
синтезируются из мононенасышенных кислот, олснновой и пальмитолеиновой, которые в свою очередь образуются из соответствующих насышенных кислот (см. выше). Эти четыре группы могут быть классифицированы в зависимости от расстояния между терминальной метильной группой и ближайшей двойной связью. Семейство линолевой кислоты: Семейства лииоленовай кислоты: СН вЂ” СНв — СН=СН— СН вЂ” (СН )в — СН=С)!— СНв(СНэ)т — СН=СН— Семейство пзльмитооленновой кислоты г Семейство олеиновой кислоты: Все другие полинснасышенные кислоты могут быть образованы из этих четырех предшественников путем последовательностей реакций, при которых цепь поочередно удлиняется и дегидрируется. Удлинение может происходить при участии микросомального комплекса, который использует малонил-СоЛ.
Дегидрирование происходит также в микросомальной фракции по механизму, подобному, но не идентичному механизму, связанному с образованием мононенлсышенных жирных кислот. В животных тканях сопряженные двойные связи не образуются. Образование арахидоновой кислоты более подробно представлено на рис. 17.4. Рис. 17.3 демонстрирует различные метаболические пути, объясняющие присутствие разнообразных полиненасышенных жирных кислот в животных тканях. Реакции десатурации и удлинения цепи более интенсивно протекают в печени, чем в экстрагепатическнх тканях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
