Lenindzher Основы биохимии т.2 (1128696), страница 76
Текст из файла (страница 76)
21-10). Отметим, что О-3-гидроксибугирильная группа стерически не идентична 1:3-гидроксиацильной группе промежуточного продукта, образующегося при окислении жирных кислот 1разд, 18.4,б). В ходе третьего этапа цикла синтеза жирной кислоты 13-3-гидроксибутирил- Я-АПБ дегидратируется под действием 3-гидроксиацил-АПБ — дегидрататы с образованием транс-о'-бутеноил-ЯАПБ 1рис.
21-10). НЯ вЂ” Сук Е П-3-гнцроксибутирил — Я вЂ” АПБ НЯ вЂ” Сук Е+ НО ираке-б -бутеиоил — я — АПБ г г. Насти)ение На четвертом этапе, завершающем один цикл реакций, осуществляемых синтазным комплексом для жирных кислот, двойная связь транс-Ат-бутеноил-Я-АПБ восстанавливается, или насьпцается, под действием енаил-АПБ — редуктазы с образованием бутирил-Я-АПБ Рис.
21-10. Три послелоеательнык этапа цикла синтеза мирной кислоты. По окончании по- слепней реакции бутирильная группа перено- сится на — БН-группу цнстсина. После этого Фп — ЗН-группа опять готова соелинитьсв со слелуюулей вступающей в реакцию малониль- ной г руппой малопил-Сож гл. г!. Биосинтпз липидов БЗ! НБ — Сув Е + ХАПРН + Н ирене-А -Бутенснл — Б — АПБ 2 ,г НБ — Сув Е + НАПР' Бу н( — Б — АПГ Бутирильная груши после этого переносится с — БН-группы фосфопантетеина на — БН-группу цистеина. НБ — Сув Бутнрнл — Б — Суя Е Е Бутнрнл — Б — АПБ НБ — АПБ цикле реакпий.
Далее гексаноильная группа переносится с --БН-группы фосфопантетенна на — БН-группу цистеина. После семи таких циклов образуется конечный продукт — пальмитоил — БАПБ. Процесс наращивания цепи закан- Я(йя((((й111,соА Н5 — СоА Сиз — Сйа Сиз'-С вЂ” 5 — Суз х(елонильнея груа;и Н5 — Суя ~г ч, е сйа сйг-сйь — сь(ййу-т)~1 5-Фл— Иэ ацетил- Из первого Из второго Гсх махания-СаА л1алониа.СоА (нвверху1 (рис.
21- 1О). Роль донора электронов в этой реакции вновь играет )ч(АЕУРН. Вновь образованная уллиненная апильная группа занимает теперь положение при той — БН-группе, с которой исходно была связана ацетильная группа. Новый цикл реакций, приводящих к удлинению цепи еще на одно двухуглеродное звено, начинается с переноса следующей малонильной группы с малонил- СоА на — БН-группу фосфопантетеина АПБ (рис. 21-! 1). Далее бутирнльная группа покидает — БН-группу цисгеина и замещает СО2 в малоннльной группе на НБ — АПБ. В результате получается шестиуглеродная ацильная группа, ковалентно связанная с — БН-группой фосфопантетеина. В ходе трех следующих этапов синтазного цикла 3-кетогруппа образовавшейся ацильной группы восстанавливается и образуется шестиуглеродная насыщенная ацильная группа подобно тому, как это происходит в предьцтущем Рис 2(-(!.
Начало второго оборота цаюм син- теза жирной кислоты. Бутирильнаа группа свя- зана с — БН-группой цистеипв. Вступающая в реакцию малонильная группа аизыиается с Фп — 5Н-группой. На этапе «ондеиаацин бу- тирильная группа, соединенная с Суз — 5Н- группой, абмениммтая иа свободную карбак- сильную группу малонильного остатка кото- рая при этом отщепляется в аале СОз (на крас- ном фоне!. В образовавшемся продукте — шес- тиуглеродной 3-кетоацильной группе-четыре атома углерода происходят из малоиил-СоА, а остальные два-ю ацетил-СоА, с которою начиналась реакция. Сйь — Сйь — Сйь С вЂ” 5 — Суа о е йб--Фп 632 ЧАСТЫЕ БИОЭНЕРГЕТИКА И МЕТАБОЛИЗМ Окисле.
ииг Бкосии- Зеэ Цито- АПБ Мито- хондрии СоА Мало- нил-СоА Ацетил- СоА ХАЕЗРН РАП, КАП" Нет чнвается на 16-м углеродном атоме, после чего под действием гидролитического фермента молекула пальмитиновой кислоты отщепляется от молекулы АПБ. НБ — Сув Е+ НО Пальмитоил — 8 — АПБ Отметим, что для синтеза пальмитиновой кислоты необходимы два вида химической энергии — энерз ия фосфатной группы АТР и восстановительный потенциал )ЧАОРН. АТР нужен для образования тиоэфирной связи в ацезил-СоА и построения малонил-СоА путем присоединения СОг к ацетил-СоА, тогда как )ЧАОР используется для восстановления двойных связей.
)ЧАОРН, который необходим для восстановительных реакций, протекаюшдх в ходе биосннтеза жирной кислоты, в разных клетках поступает из двух различных источников. В печени ХАОРН образуется главным образом в реакциях пезпозофосфатного пути (равд. 16.13), в основном под действием глкзкозо-б-фосфат— дегидрагеназы Глюкозо-6-фосфат + (ЧАОР' -4 6-фосфоглюконат + ХАОРН + Н+. В жировых клетках (адипоцитах) )ЧАОРН образуется преимущественно в результате действия малат-дегидроз е- назы Малат + )ЧАРР' — Пируват + + СО, + )ЧАОРН + Н Обе эти реакции, приводящие к образованию ХАОРН, протекают в цитозоле, в котором молярное отношение ХАОРН/МАРР' очень велико (около 75), что обеспечивает высокий восстановительный потенциал, необходимый для синтеза жирных кислот. Напротив, молярное отношение АРАОН/)ЧАВ+ в цито- золе значительно меньше (оно составляет приблизительно 8 10 4). )ЧАОРН в цитозоле прекрасно приспособлен для роли первичного донора водородных атомов, используемых в ходе восстано- вительных бносинтетических реакций.
Суммируя все изложенное выше, можно сказать, что ферментативный биосинтез пальмитнновой кислоты отличается НБ — Сув П аль митиновая кислота НБ — АПБ от ее ферментативиого окисления П внутриклеточной локализацией; 2) природой переносчика ацильных групп; 3) формой, в которой двухуглеродные единицы присоединяются к цепи жирной кислоты или отщепляются от нее; 4) сте-.
реоконфигураплей промежуточного )3-гидроксиацильного соединения; 5) типом пиридннового нуклеотила, используемого в восстановительных реакциях, и 6) участием СО . Перечисленные различия (табл. 21-1) показывают, что эти два противоположно направленных процесса характеризуются разными физическими и химическими параметрами. Таблица 21-1. Различия макду ферментативным биосиитезом н ферментативным окислением пкльмитвновой кислоты Внутриклеточиая локализация Переносчик ацильных групп Форма, в которой лвухуглероднъзе фрагменты участвузот в реахзвиз Стереоизомерная форма 3-гидроксиапильиай группы Донор илн вкнентор электронов Участие СОз ГЛ. 21.
БИОСИНТЕЗ ЛИПИДОВ 633 21.6. Пальмнтннонан кислота служит предшественником других длниноцеиочечных жнрцых кислот В животных клетках пальмнтиновая кислота, обычный продукт, образующийся в синтазном цикле жирных кислот, служит предшественником других длинноцепочечных жирных кислот (рнс. 21-12). Прн помощи ферментных систем„катализируюшнх удлинение цепей жирных кислот, она может удлиняться путем присоединения ацетильных групп, приводящего к образованию сгпеарииовой кисло»ни (18 атомов углерода) илн более длинных насыщенных жирных кислот; этот процесс протекает в эндоплазматнческом ретикулуме и митохондриях. Система удлинения цепи в эндоплазматическом ретикулуме, обладающая более высокой активностью, действует точно так же, как при синтезе пальмитата: стеароил-АПБ образуется нз пальмитоил-АПБ путем присоединения двухуглеродных фрагментов, донором которых служит малонил-СоА.
Пальмитнновая и стеариновая кислоты являются предшественниками двух наиболее распространенных в животных тканнх мононенасыщенных жирных кислот (рис. 21-12): ладьмигдодвниовой (16 атомов углерода) и одвииовой (18 атомов углерода), каждая из которых содержит одну Нас-двойнуго связь в Ьв-положении (разд. 12.1). Образование двойной связи в молекуле жирной кислоты происходит в результате реакции окисления, катализируемой авнд-СоА — оксигеиазой Пальмитоил-СоА + )ь(АОРН + + Н + Ог Пальмитолеил-СоА + ХАОР' + + 2Н О, Стеароил-СПА + )ь(АПРН + Н' + + О Олеил-СоА + )»(АОР' + 2Н,О. Эти реакции могут служить примерами реакций окисления, каталнзируемых окснгеназами со смешанной функцией, поскольку в ннх одновременно окисляются Па»вин«несла» квслстл (С 1 Оц«еюм»иа ляле ся Уллнноеяе цепк Пельннпннвнсвая кислота (с„д'1 Сша(л«яшма кислота (с„1 Удлпвсние цевп Оьп«юеюм е нлш Высшие насыщенные ьирнше кислоты Олсиясвяя шюлста (Сед'1 Не сера»усто» у поэеонсчяш», ис Ы(разу««гся у р»стеняц цинолсвая (С д» '«) Рьстеепа лг ((саювне е аюпов сея» е-Лннолеисвел т-Линслепсввл (с дл з«ш( (С дл,о,н( 1 Уалипепее цепи другие пслвиевасыщениьш Заксэатриеиошш(С де и ° ™) кислоты ш Олеелсее яе веля ся Прсстаглааянн С, Др ид (С„д""н "1 рсстаглаидииы Простат»виден С Е лир« Рис.
21-12. Г!утн синтеза жирных кислот. Пальмитиновая кислота служит предшествен- ником стеариновой кяслоты и других ллинно- цепочечных иасышенных жнрньш кислот, а так- же мононенасышеиныл кислот пальмитс- леиновой и олеииовой. В организме животных олвиноаая кислота не может превраюаться в линолевую. поэтому линолевая кислота валяет- ся длв них незаменимой жирной кислотой. которая обязательно должна содержаться в пи- ша. На рисунке показано превраюеине линоле- вой кислоты в другие полиненасыюенные жпр- ныс кислоты н просгагландины В обозначени- ях нен«юыюеиных жирных кислот указывают число углеродных атомов, а также число и по- ложение двойных связей. Так, линолевая кисло- та (С, »Д»л«) содержит 18 атомов углерода и лве лвойные связи: одну между 9-м и 1О-м ато- мами углерода н одну мшкду 12-м и 1З-м. чАсть и.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
