Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Замечено, что при голодании и диабете процессы десатурации ингибируются. Несмотря на то что полиненасышенныс жирные кислоты могут 767 17. МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ. 1 окисляться в организме, они все же не являются важными источниками энергии. Окисление их происходит в митохондриях путем модификации ранее описанного процесса (1-окисления и может быть изображено следующим образом: — зс, Л Се Сааяиае.и ааа ) ~ См алиня аи а С1яаая. е ае е~э лс, а с Сае,се ~ — е-е-+ Сазсаа ~ — е 3-л-еиеи- Са„—.е -с„ Ъ-з."оияи" Са.е -+-ь-е С вЂ” е-+-+ ЗС Наряду с известными ферментами пути ()-окисления требуются еще трн дополнительных фермента, обозначенных как А.
В и С над стрелками в вышеприведенных уравнениях. Фермент А— Л я"'„ Л'- " -емоил-СОА — изолсераза,  — Л'=я -гноил-СОА— гидраза и С в 3-оксиацил-СОА — эпилсераза. Скорости окисления моно- и диеновых кислот близки. Арахидоновая и гомо-у-линоленовая кислоты являются первичными источниками простагландинов (гл.
19). 17.9. Синтез трив цил глицеринов В животных организмах свободные жирные кислоты нс встречаются в значительных количествах в тканях или жидкостях тела. Как правило, жирные кислоты присутствуют в виде сложных эфиров. Синтез триацилглицеринов происходит главным образом в печени и и жировой ткани из СоА-производных .кирных кислот через фосфатндную кислоту. Последняя является предшественишсом как триацилглицеринов, так и некоторых фосфослссцеридов (гл. 18) и образуется по реакции НОСН КСООСН посп цсоосп 2ЦСОСол + НаСОРО,На — е НаСОРОапе + 2СОА аиил-Се А З.-глилереил 3- З.-феееатидиая ииелееа оеееае Эта реакция специфична к глнцерол-3-фосфату и протекает преимущественно с насыщенными и ненасыщенными СоА-производными См- и С1а-жирных кислот. Глицерол-3-фосфат образуется или из свободного глицерина, который фосфорилируется глицеролкиназой и АТР (равд.
17.5), или при восстановлении диоксиацетонфосфата (разд. 14.4.2). пз. метАБОлизм Гидролиз фосфатидной кислоты фосфатазой дает 1,2-диацилглпцерин, который в свою очередь реагирует с другой молекулой ацпл-Сой, образуя нейтральный триацилглицернн. Еесфатааа +заза-соа з.-фосфатидная кислота — -з.
ы!,2-диацилглицерин +нао: -и — е трнацилглицернн + СоА Помимо приведенного выше пути образования фосфатидиой кислоты в печени происходит ацилирование диоксиацетонфосфата Носод Н,СОН + Н СООСЙ +НСО-ЗСед НаСООСК +НАОИН 1-Н" ( нсснз-аз Р С=.О НСОРО,На ! Н,1ОРОан, НаСОРОаНа диоксиацетон- ацилдиоксиацетои фисфат фосфат лизофосфатиднзя кислота Отметим, что непосредственное диацилирование глицерол-3-фосфата приводит к беспорядочному включснню насыщенных и ненасышенных жирных кислот, в то время как последовательное ацилирование через диоксиацетонфосфат дает асимметрические молекулы, характерные для многих природных триацилглицерннов и фосфоглицеридов; например, фосфатидилхолин плазмы, печени, почек и мозга является в основном асимметричным.
Однако фосфатидилхолин легочной ткани содержит в обоих положениях преимущественно пальмитиновую кислоту. В слизистой оболочке кишечника триацилглицернны синтезируются из свободных жирных кислот и моно- и диацилглицеринов. Путь синтеза триацилглицеринов из свободных жирных кислот и 1,2-диацнлглнцеринов является несомненно таким же, как приве- ленный выше. Однако встраивание моиоацилглицеринов в триацилглицерины, которые появляются в хилусе, является процессом, Соответствующая траисаг1идаза обнаружена как в митохондриях, так и в микросомах и обладает специфичностью к насып1енным жирным кислотам.
Восстановление до лизофосфатидной кислоты осуществляется микросомальным ферментом. Второе ацилирование мнкросомальным ферментом, использующим СоА-производное ненасыщенной жирной кислоты, дает фосфатндиую кислоту н соосц лнзофо4атиднаи кислота+ й'СО-зсоА — е Й'СООСН+ Носод 1 Н СОРО„Н фосфатидная кислота тбп п.мвтльолизм липидов.! свойственным только слизистой оболочке кишечника. Мккросомальная система кишечника крысы н кролика катализирует следующую реакцию: моноацилглицерни+СоА-производное жирной кислоты ь диапилглицерин+ СоА В подобных условиях микросомы печени не способны катализиро- вать эту реакцию.
У С!па!го!!г!тп Ьнгяысиш и у Е. со!! лвзофосфатилнап н фосфатпднан кислоты могут быть синтезированы ацилированием глицерол-3-фосфата производными ацил-АПБ. Действительно, последние лучше утилизируютси при этом синтезе, чем соответствуюшие авил-СоА. 17.!О. Регуляция метаболизма липидов Основным источником углерода для синтеза жирных кислот являются углеводы. Если последние обеспечивают потребность организма в калориях, синтез жирных кислот прекращается. Прн наличии избытка калорий в виде жирных кислот последние подвергаются взаимопреврашенням как описано выше, а также откладываются в тканях преимущественно в виде триацнлглнцерннов.
Наряду с этим жирные кислоты пищи непрерывно направляются в русло образования сложных липидов, но скорость и масгнтаб эгнх процессов невелики по сравнению с синтезом трнацилглнцерннов, взаимопревращениями жирных кислот илн окислением жирных кислот. Хотя при физиологических условиях как синтез, так н окисление жирных кислот происходят одновременно, этн два процесса протекают с неодинаковыми скоростями; один или другой могут существенно преобладать. 17.10.1. Регуляция синтеза и депонирования лнпндов Скорости синтеза жирных кислот, превращения избытка углеводов в жирные кислоты и депонирования лнпидов обычно регулируются рядом факторов.
Поступление глюкозы в клетки зависит от действия инсулина (разд. 15.6.2), который, таким образом, контролирует доступность углеводов для синтеза гликогена. Однако способность депонировать глнкоген ограничена. Наступающее вследствие поступления глюкозы повышенное образование н накопление цитрата и изоцнтрата активирует ацетил-СоА — карбокснлазу (разд.
17.6.1) — скоростьлимитнрующнй фермент в синтезе жирных кислот. Наряду с этим прием богатой углеводамн пищи, равно как н повышенное выделение тироксина, способствует подавлению синтеза цнтрат-лиазы, в результате чего ускоряется образование из цитрата ацетил-СоЛ как исходного субстрата для 770 иь метаволизм синтеза жирных кислот. При наличии ацетил-СоЛ стимулируется карбоксилирование пирувата (анаплероз, равд. 14,5) и ингибируется декарбоксилирование пирувата; в итоге ускоряется накопление )чЛОРН, необходимого для синтеза жирных кислот (равд. 17.7). Активность фосфоенолпируваткарбоксилазы также повышается при голодании, диабете и при введении кортизола.
Ключевым ферментом в регуляции общей скорости распада и синтеза жирных кислот является изоцигратдегидрогеназа (разд. 12.2.2) — фермент цикла лимонной кислоты. Активность этого митохондриального фермента подвергается аллостерической регуляции посредством АТР и ЛМР. При высоком уровне АТР дсгидрогеназа ингибирована, и цитрат накапливается и уходит из митохондрий, что приводит к его доступности в цнтоплазме для деградации до ацетнл-СоЛ и, следовательно, для липогенеза. Когда уровень АТР низок и в митохондриях накапливается ЛМР, активность нзоцитратдегпдрогепазы значительно повышается, так как АМР является положительным эффектором этого фермента.
В результате стимулируется активность всего цикла трикарбоновых кислот и лишь немного цитрата уходит из митохондрий. Показано, что аллостерическая регуляция активности изоцнтратдегидрогеназы играет ключевую роль в обеспечении клеточных потребностей в АТР, так как цикл лимонной кислоты является ответственным за удовлетворение основных энергетических нужд клетки.
В противоположность способности превращать углеводы в жирные кислоты организм млекопитающего не могкет осуществлять полное превращение жирных кислот в углеводы. Это обусловлено тем, что процесс образования ацетил-СоЛ и СО«из пирувата необратим, что препятствует непосредственному включению ацетил-СоЛ в предшественники углеводов. Так как жирные кислоты разрушаются до ацетил-СоЛ, единственным возможным путем, посредством которого углеродные атомы жирной кислоты могут затем войта в молекулу углевода, является конденсация ацетил- СоА с оксалоацетатом с последующим вступлением его в цикл лимонной кислоты.
Один «оборот» этого цикла дает оксалоацетат, который содержит атомы углерода, первоначально присутствовавшие в исходной жирной кислоте. Однако при этом образуется только одна молекула оксалоацстата и одна молекула его требуется для конденсации с ацетил-СоЛ; следователшю, нет выигрыша в количестве оксалоацетата. Хотя щавелевоуксусная кислота является потенциально глюкогенным продуктом (прп дскарбоксилировании до пирувата и обращении глпколиза), в результате акисленпя жирных кислот пе может достигаться общий прирост количества глюкозы. Только у растений наблюдается нетто-синтез углеводов из запасных жирных кислот (разд. 14.9.1) — процесс, который протекает в прорастшощих семенах. 771 $7.метлволизм липидОБ Как уже отмечалось, лнпогенез происходит в основном в цито- плазме из ацетнл-СоА, в то время как образование ацетил-СоЛ из пировиноградной кислоты осуществляется в мнтохондриях.
Транслокация ацетнл-СоА происходит преимущественно путем образования лимонной кислоты; ацетил-СоА регенерируется в цитоплазме под действием цитрат-линзы (разд. 14.5.1). Лцетильная группа может быть также транспортирована через карнитнновый челнок. Превращение глюкозы в пальмитиновую кислоту описывается суммарной реакциеи, показывающей образование необходимого количества единиц ацетил-СоЛ.
Полный синтез пальмитиновой кислоты нз ацетил-СоЛ может быть суммирован следующим образом: а ацетнл-СоА + 7АТР + 14)ЧАОРН + 14Н+ — ~ — 1- пальмнтнповая кнслотв+ 7АОР+ 7Р; + ЕСоА + !4ЫАОР+ + 6НзО Хотя количество атомов углерода сбалансировано, окисление глюкозы дает БЛАН, в то время как синтез пальмитиновой кислоты требует ИЛ))РН, источником которого должно быть главным образом окисление гл1окозо-6-фосфата с образованием рибулозо-б- фосфата+2ХЛ))РН (равд. 14.8).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
