Lenindzher Основы биохимии т.2 (1128696), страница 58
Текст из файла (страница 58)
Каринтии-ацилтрансфераза 1, катализирующая перенос ацильных групп от СоА-эфиров жирных кислот на каринтии на наружной стороне внутренней митохондриальной мембраны, представляет собой аллостерический фермент. Этот фермент специфически ингибируется своим модулятором малонил-СоА (рис.
18-1б) метаболитом, о котором мы ранее не упоминали. Малонил-СоА является первым промежуточным продуктом протекающего в цитоэоле процесса биосинтеза, в ходе которого из ацетил-СоА образуются жирные кислоты СОО ) СН, С вЂ” Б — Сол )( О Рис. 18-16. Маланил-СоА. главный аллосгерический иигибитор каринтии-апнлграисферавы 1. Малоиил-Сал является первым промежуточным продуктам в последовательности биасин. гегическнк реакпий вспушил ог апегил-СаА к парным кислотам с длинной Пенью. ГЛ 18. ОКИСЛЕНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В ТКАНЯХ ЖИВОТНЪ|Х 387 с длинной цепью. Концентрация малоннл-СоА повышается, ко~да животное получает много углеводов, потому что избыток глюкозы.
который не может быть окислен илн отложен в запас в виде гликошна, превращается в цнтозоле в триацилглнцеролы н в этой форме сохраняется в организме. Таким образом. окисление жирных кислот «выключается» всякий раз, когда в печени имеется достаточно глюкозы, используемой в качестве топлива, н когда в ней за счет избытка глюкозы активно сннтезируются триацнлглнцеролы. «Выключение» обеспечивается аллостерическнм ингнбированнем процесса поступления ацильных групп в митохондрии. Судьба ацетил-СоА, который образуется в митохондриях печени в результате окисления жирных кислот. может быть двоякой: он может быть окислен до СОз через цикл лимонной кислоты илн превращен в кетоновые тела и в этом случае направлен к периферическим тканям.
Путь„по которому пойдет его превращение, определяешься главным образом наличием достаточного количества оксалоацетата, необходимого для того, чтобы ацетнл-СОА мог вступить в цикл лимонной кислоты. При очень низкой концентрации оксалоацетата в цикл лимонной кислоты включается мало ацетнл-СоА; такая ситуация благоприятствует образованию кетоновых тел.
Обычно концентрация оксалоацетата в организме животного бывает низкой прн голодании или при пониженном содержании углеводов в пище. В этом случае скорость окисления жирных кислот возрастает и значительная часть образовавшегося ацетнл-СоА превращается — через гидрокснметилглутарнл-СоА — в свободный «детсад«тат н )3-)3-гндрокснбутират, которые направляются к периферическим тканям. Здесь кетоновые тела служат главным клеточным топливом н окнсляются через цикл лимонной кислоты до СО, н Н,О.
Краткое содержание главы Значительную часть энергии, извлекаемой в процессе окисления, животный ор- ганизм получает нз жирных кислот, входящих в состав липидов. Свободные жирные кислоты сначала актнвнруются путем взаимодействия нх с коферментом А, в результате чего на наружной митохондриальной мембране образуются соответствующие СоА-эфиры. Этн СоА- эфиры превращаются затем в эфиры жирной кислоты и карннтина, способные проникать через внутреннюю митохондриальную мембрану в матрикс митохондрии, где нз них снова образуются СоА-эфнры жирных кислот. Все последуннцне этапы окисления жирных кислот, в котрых этн жирные кислоты участвуют в форме соответствующих СоА- эфиров, протекают в мнтохондрнальном матрнхсе.
Для того чтобы от карбокснльного конца СоА-эфира насьпценной жирной кислоты могла отщепнться одна молекула апетил-СоА, требуется четыре ферментативных этапа: !) дегидрированне 2-го и 3-го атома углерода, катазнзируемое ГА)3-зависимыми ацнл-СоА — -дегидрогеназами; 2) гндратацня возникшей в результате дегндрирования гнраис-Ьздвойной связи под действием еноил- СоА.-гидратазы; 3) дегндрнрованне образовавшегося В-З-гндрокснацил-СоА, катализнруемое ХА)3-зависимой 3-гндрокснацнл-СоА — дегндрогеназой, н 4! расщепление образовавшегося )3-кетоацнл-СоА, требующее присутствия свободного СоА и осуществляемое тнолазой; эта реакция дает одну молекулу ацетил-СоА и СоА-эфир жирной кислоты.
содержащей на два атома углерода меньше, чем исходная жирная кислота. СОА-эфир укороченной жирной кислоты может снова вступить в тот же цикл и утратить в нем еще одну молекулу ацетил-СоА. Из 16-углеродной пальмитнновой кислоты получается таким путем восемь молекул ацетнл-СоА, окнсляющнхся затем до СО, через цикл лимонной кислоты. Значительная часть стандартной свободной энергии окисления пальмитнновой кислоты запасается в процессе окнслнтельного фосфорнлировання в виде энергии АТР.
В окислении ненасыщенных жирных кислот участвуют два дополнительных фермента — еноилСоА — нзомераэа и )3-гндроксиацнл- 568 ЧАСТЫ1. БИОЭНЕРГЕТИКА И МЕТАБОЛИЗМ Вопросы и задачи ЛИТЕРАТУРА Ргас., 7, !313 — 1321 (1979).  — СООН + АТР + СоА — эпимераза, превращающая О-стереоиэомеры соответствующих 3-гидроксиацнл-СоА в )=сгереоизомеры.
Жирные кислоты с нечетным числом атомов углерода окисляются по тому же основному пути, но при нх окисленяи получается одна молекула пропионил-СоА, которая затем карбоксилируется с образованием метилмалонил-СоА. Последний превращается в сукцннил-СоА в результате очень сложной реакции изомеризацни, каталиэируемой метилмалонил-СоА— мутазой, для действия которой необходим кофермент В„. Обраэунлпнеся в печени кетоновые тела-ацетоацетат, Г)-))-гнлроксибутнрат и ацетон — доставляются к другим тканям, превращаются здесь в ацетил-СоА и окнсляются через цикл лимонной кислоты. Окисление жирньгх кислот в печени регулируется скоростью поступления ацильных групп в митохондрии. Специфическая регуляция постигается при помощи малоннл- СоА, вызывающего аллостерическое ингибированне каринтии-ацилтрансферазы Е Малоннл-СоА — первый промежуточный продукт бносинтеза жирных кислот, протекающего в цнтозоле. Когда животное получает пищу, богатую углеводами, окисление жирных кислот подавляется, а их синтез усиливается.
Книги Сиятнд!инн Е.В. ВюсЬепвыгу: Меслап!зпэ оГ Ме!нЬойэпь Мсбган-Н!!1, Ыен х'огй, 1978. В гл. 12 хнмнэы н энэнмологин окисления жирных кислот описаны более подробно. Статьи бган)де В.б., Тггббл Р. К Са!аЬайып оГ ЕопйСЬа!и Рацу Асдз и Мапппайап Тихие, Езхаун ВюсЬега., 4. 155-212 !1968). Один нз первых обзоров; нажен как основа для дальнейших работ в этой области. Мсбапу А ГЭ„).еагйлпяаи б. Р., Ралгег Г). И'.
Сагпппе Рв!и!юу!ГхапзГегаэе 1. ТЬе Бйе оГ 1пЬ|Ь!бол оГ Нерацс Рацу Ас)д Ох!дапоп Ьу Ма!опу)-СоА, 3, Вю!. СЬегп., 253, 4128-4136 (1978). И'Гйинилан О. Н. Весел! Осте!орпепж !и Ке!опе Воду Ме!аЬойпп, В!ссЬеп. Бас. десен! Ргойгем !и )3-Охи1абоп оГ Гану Асгдэ, В!ссЬепэ. Бос. Тгапн, 7, 68-88 !1978). Полезная серия: статьи. написанные высококвалифицированными специалистнмн, латрагннают различные аспекты окисления жирных кислот н обмена кетонсвых тел. 1, Энергия, заключенная а триацилглицгралах.
Какая часп* молекулы трнацнлглнцеролов солержнт больше биологически доступной энергии Гв расчете на одни атом углерода): остатки жирных кнслоэ нлн остаток глнцерола? Как можете вы обосновать свой ответ нсюдя нэ химической структуры трнацнлглицеролон? 2.
Заяасы таллина а эюиравай ткани. а) У взрослого челонека„вес которого оставляет 70 кг, !5;~,' веса тела приходится на долю трнацнлглнцеролов. Вычислите общий запас таллина Гв кило- калориях), содержащегося в организме и форме трнацнлглнцеролав. б) Как долго мог бы прожить этот человек, если бы елннственныы источником энергии для его организма было окисление жирных кислот, входящих в состав трнацнлглнцеролов? Прн этом расчете всходите нэ тою, что суточная потребность взрослого человека в энергии в условиях покоя равна приблизительно 2000 ккал. в) Какой будет суточная потеря веса прн таком голодании? 3.
Общие эталы цикла акиглеиия игириых кислот и цийла шмаяяай ииглагяы. Аналогичные метаболические превращения часто проходят в клетке через одни н те же ферментатнвныеэтапы.Очень сходны, например, этапы окислении лнрувата н а-хетоглутарнта соответственно до ацетнл- СоА н сукцнннл-СоА, хотя онн н каталнзнруются раэнымн ферментами. На первой стадии окисление жирных кислот проходит через последовательность реакций, очень напоминающую последовательность реакций н цикле лимонной кислоты. Напишите уравнения этих последовательностей реакций, общих для обоих укаэанных ыетнболнческнх путей.
4. Химиэм авил-СаАтиитетаэиай реакции. Жирные кислоты превращаются в соответствующие СоА-эфиры н следующей обратимой реакции: О СоА-БН й — С вЂ” 8 — СоА + АМР + РР, ГЛ. 18. ОКИСЛЕНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ В ТКАНЯХ ЖИВОТНЫХ 569 а) Связанный с ферментом промежуточный продукт этой реакпии был идентифицирован как смешанный ангидрид жирной кислоты и аценозинмонофос4жта (АМР) О О (( $ К вЂ” С вЂ” Π— Р— О— ) Н денни НО ОН .Ацих-АМР Напишите два уравнения для двух последовательных этапов ацил-СоА-синтетазной реакции, в которой промежуточным продуктом служит ацил-АМР.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
