Тимин О.А. Лекции по общей биохимии2020 (832729), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Одновременно в клетке дефосфорилируется и инактивируется ТАГ-липаза.Глюкагон, адреналин или другие гормоны, действуя по аденилатциклазному механизму с участием цАМФ-зависимой протеинкиназы, вызывают фосфорилирование и ингибирование ацетил-SКоА-карбоксилазы и, следовательно, останавливают липогенез. Одновременно они активируют ТАГ-липазу.При уменьшении количества инсулина и возрастании глюкагона усиливаются липолизв жировой ткани, поступление жирных кислот в печень и другие ткани и реакции их β-окисления.
Такое состояние наблюдается при гипогликемии любого происхождения.При обратном соотношении гормонов начинаются реакции синтеза жиров.Метаболическая регуляцияВ регуляции синтеза и окисления жирных кислот играют роль три участка:1. Активность ацетил-SКоА-карбоксилазы регулируется:o цитратом – аллостерический активатор фермента, накапливается в цитозоле при избыточном количестве энергии,o ацил-SКоА по принципу обратной отрицательной связи ингибирует фермент, препятствуя синтезу малонил-SКоА. Т.е. если ацил-SКоА не успевает вступить в этерификациюили усиливается липолиз в клетке или увеличивается поступление жирных кислот извне,то автоматически блокируется синтез новых жирных кислот.2.
Транспорт цитрата из митохондрии в цитозоль подавляется избытком ацил-SКоА, этоснижает синтез жирных кислот.3. Карнитин-ацилтрансфераза ингибируется при образовании малонил-SКоА, что останавливает поступление ацил-SКоА внутрь митохондрий и снижает -окисление.Таким образом, усиление синтеза жирных кислот достигается при поступлении цитратаи при наличии малонил-SКоА. После синтеза молекулы ацил-SКоА быстро поступают на этерификацию глицерола до ТАГ и не накапливаются в цитозоле.Если в клетке недостаточно энергии, то необходимо активировать -окисление жирных кислот.
В этом случает гормональные влияния вызывают липолиз (или поступление жирных кислот извне) и накопление ацил-SКоА в цитозоле, что автоматически, через уменьшениеСтроение и обмен липидов256количества цитрата и малонил-SКоА (см пункт 2), препятствует синтезу новых жирныхкислот. Параллельно (см пункт 3) убыль малонил-SКоА и активация карнитин-ацил-трансферазы запускает -окисление.Попавшая в митохондрию жирная кислота неизбежно окисляется до ацетил-SКоА.При появлении избытка ацетильных групп и накоплении АТФ в митохондриях печениони перенаправляются на синтез кетоновых тел.С И Н Т Е З Т Р И АЦ И Л Г Л И Ц Е Р О Л О ВИ ФОСФОЛИПИДОВО БЩ И ЕПР ИН ЦИ ПЫ БИ ОС И Н ТЕ З АНачальные реакции синтеза триацилглицеролов и фосфолипидов совпадают и происходят при наличии глицерола и жирных кислот.В реакциях биосинтеза можно выделить следующие события:1. Образование глицерол-3-фосфата из глюкозы через диоксиацетонфосфат или при фосфорилировании свободного глицерола.2..
Биосинтез фосфатидной кислоты – требует наличия глицерол-3-фосфата и жирных кислот. При связывании глицерол-3-фосфата с жирными кислотами синтезируется фосфатидная кислота. Далее фосфатидная кислота может превращаться двумя путями – в ЦДФДАГ или дефосфорилироваться до 1,2-ДАГ.3. Синтез триацилглицерола – идет из 1,2-ДАГ после дефосфорилирования фосфатиднойкислоты.
Образованный 1,2-ДАГ ацилируется до ТАГ.4. Синтез фосфолипидов.Сейчас рассматриваются два пути синтеза фосфолипидов.По одному пути 1,2-ДАГ не превращается в ТАГ, а связывается с этаноламином с образованием фосфатидилэтаноламина, либо с холином – образуется фосфатидилхолин. Подругому пути, ЦДФ-ДАГ связывается либо с инозитолом, либо с серином с образованием соответственно фосфатидилинозитола или фосфатидилсерина.biokhimija.ruТимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2020г)257При декарбоксилировании фосфатидилсерина далее образуется фосфатидилэтаноламин, который может превратиться, в свою очередь, в фосфатидилхолин.Синтезированный любым способом фосфатидилэтаноламин также способен взаимодействовать с серином и обратно образовывать фосфатидилсерин.Таким образом, каждый из основных фосфолипидов – фосфатидилсерин, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилхолин – способен поступать из разных источников, что благоприятствует поддержанию требуемого баланса.ЦДФ-ДАГ, являясь активной формой фосфатидной кислоты, способен превращаться нетолько в указанные, но и в другие фосфолипиды, например, в кардиолипин.ОБР АЗО ВАНИЕГ ЛИЦЕРОЛ -3-ФО СФАТ АВ начале всего процесса происходит образование глицерол-3-фосфата.Глицерол в печени фосфорилируется в реакции с использованием АТФ.
В мышцах, жировой ткани и других данная реакция отсутствует, поэтому в них глицерол-3-фосфат образуется из диоксиацетонфосфата, метаболита гликолиза.Строение и обмен липидовС ИНТ ЕЗ258ФОС ФАТ ИД НО Й К И СЛОТ ЫЖирные кислоты, поступающие из крови при распаде ХМ, ЛПОНП или синтезированные в клетке из глюкозы также должны активироваться. Они превращаются в ацил-SКоА вАТФ-зависимой реакции.При наличии глицерол-3-фосфата и ацил-SКоА синтезируется фосфатидная кислота.В зависимости от вида жирной кислоты, образующаяся фосфатидная кислота может содержать насыщенные или ненасыщенные жирные кислоты, в некотором роде это определяетее дальнейшую судьбу:o если используются насыщенные и мононенасыщенные кислоты (пальмитиновая, стеариновая, пальмитолеиновая, олеиновая), то фосфатидная кислота направляется на синтезТАГ,o при включении полиненасыщенных жирных кислот (линоленовая, арахидоновая, кислоты омега-3 ряда) фосфатидная кислота является предшественником фосфолипидов.biokhimija.ruТимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2020г)С ИНТ ЕЗ259Т РИАЦ ИЛГ ЛИЦЕРО ЛОВБиосинтез ТАГ заключается в дефосфорилировании фосфатидной кислоты и присоединении ацильной группы.Биосинтез ТАГ клетками увеличивается при соблюдении хотя бы одного из следующихусловий:o наличие источника "дешевой" энергии. Например, 1) диета богатая простыми углеводами (глюкоза, сахароза) – при этом концентрация глюкозы в крови после еды резкоповышается и под влиянием инсулина активно происходит синтез жиров в адипоцитахи печени.
2) наличие этанола при условии нормального питания, примером может служить "пивное ожирение",o повышение концентрации жирных кислот в крови – синтез происходит в печени,например, при усиленном липолизе в жировых клетках под воздействием каких-либо веществ (фармпрепараты, кофеин и т.п.), при эмоциональном стрессе и отсутствии (!) мышечной активности,o высокие концентрации инсулина и низкие концентрации глюкагона – после приемапищи.После синтеза ТАГ они эвакуируются из печени в другие ткани, точнее в ткани, имеющие на эндотелии своих капилляров липопротеинлипазу (см Транспорт ТАГ в крови). Транспортной формой служат ЛПОНП.
Строго говоря, эти ткани получают только жирные кислоты,все остальные компоненты ЛПОНП не являются необходимыми.С ИНТ ЕЗФОС ФОЛИП ИДОВБиосинтез фосфолипидов по сравнению с синтезом ТАГ имеет существенные особенности. Они заключаются в дополнительной активации компонентов ФЛ – фосфатидной кислоты или холина и этаноламина.1. Активация холина (или этаноламина) происходит через промежуточное образованиефосфорилированных производных с последующим присоединением ЦМФ.
В следующей реакции активированный холин (или этаноламин) переносится на ДАГ. Этот путь особенно характерен для легких и кишечника, но идет и в других тканях.2. Активация фосфатидной кислоты заключается в присоединении к ней ЦМФ с образованием ЦДФ-ДАГ. Далее к нему присоединяется шестиатомный спирт инозитол или серинс образованием фосфатидилинозитола и фосфатидилсерина. Синтезированный фосфатидилсерин подвергается декарбоксилированию с образованием фосфатидилэтаноламина. Последний метилируется при участии S-аденозилметионина в фосфатидилхолин.3. Между фосфатидилэтаноламином и серином может происходить обмен с образованием в результате реакции фосфатидилсерина и этаноламина.Строение и обмен липидов260biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2020г)Л ИПОТ РОП НЫЕ261ВЕЩЕСТВАВсе вещества, способствующие синтезу ФЛ и препятствующие синтезу ТАГ, и способные предотращать жировую инфильтрацию печени, называются липотропными факторами.К ним относятся:1.
Структурные компоненты фосфолипидов: полиненасыщенные жирные кислоты, инозитол, серин, холин, этаноламин.2. Метионин – донор метильных групп для синтеза холина и фосфатидилхолина.3. Витамины:o пиридоксин (В6), способствующий образованию ФЭА из ФС.o цианкобаламин (В12) и фолиевая кислота, участвующие в образовании активнойформы метионина (см "Взаимосвязь обмена глицина, серина, цистеина и метионина") и,следовательно, в синтезе фосфатидилхолина.При недостатке липотропных факторов в печени начинается жировая инфильтрацияпечени (жировой гепатоз, стеатоз печени, жировая дистрофия).Н АР У Ш Е Н И Я О Б М Е Н А Т Р И А Ц И Л Г Л И Ц Е Р О Л О ВЖ И Р ОВ А ЯИ Н ФИ ЛЬТР А ЦИ Я П Е ЧЕ Н ИЖировая инфильтрация печени заключается в накоплении в цитозоле и межклеточномпространстве печени триацилглицеролов в виде жировых капель и в функциональной невозможности клеток их удалить.Главной причиной жировой инфильтрации печени является метаболический блок синтеза ЛПОНП.
Так как ЛПОНП включают разнородные соединения, то блок может возникнутьна разных уровнях синтеза:o нарушение секреции липопротеинов в кровь – патологии мембран гепатоцитов при активации перекисного окисления липидов вследствие недостаточности антиоксидантныхсистем (в первую очередь гиповитаминозы С, А, Е, нехватка цинка и железа).o часто причиной может быть относительная недостаточность апобелков и фосфолипидов при избытке ТАГ: при избыточном синтезе жирных кислот из глюкозы, при поступлении готовых жирных кислот из крови (немотивированный липолиз в жировой ткани),синтез повышенного количества ХС,o недостаток апобелков – нехватка белка или незаменимых аминокислот в пище, воздействие токсинов и ингибиторов синтеза белка,o снижение синтеза фосфолипидов – отсутствие липотропных факторов (витаминов, метионина, полиненасыщенных жирных кислот),o блок сборки липопротеиновых частиц в ЭПР при воздействии токсинов (наример, хлороформ, мышьяк, свинец),О ЖИ Р ЕН И ЕОжирение – избыточное количество нейтрального жира в подкожной жировой клетчатке.
Выделяют два типа ожирения – первичное и вторичное.Первичное ожирение является следствием нарушения баланса энергии в результате гиподинамии и переедания. В здоровом организме количество поглощаемой пищи регулируетсягормоном адипоцитов лептином. Лептин вырабатывается в ответ на увеличение жировоймассы в клетке и, в конечном итоге, снижая в гипоталамусе образование нейропептида Y(который стимулирует поиск пищи), подавляет пищевое поведение.