Обмен липидов. Анаболизм липидов

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
ЛОКАЛИЗАЦИЯ В КЛЕТКЕ:
-ЦИТОПЛАЗМА (пальмитоилсинтаза синтезирует насыщенные ЖК до С16)
-МИТОХОНДРИИ (элонгаза синтезирует длинноцепочечные ЖК )
-ЭПР (элонгаза синтезирует длинноцепочечные ЖК ;
десатураза превращает насыщенные ЖК в
ненасыщенные )

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Источник углерода для синтеза жирных кислот - ацетил-КоА, образующийся при окислении глюкозы в абсорбтивном периоде.
Избыток углеводов, поступающих в организм, трансформируется в жирные кислоты, а затем в жиры.

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Синтез жирных кислот требует:
источник углеродного скелета: ацетил-КоА
дополнительный источник углерода: СО2
(для синтеза малонил КоА)
источник энергии: АТФ
источник водорода: НАДФН2
ферменты: ацетил КоА-карбоксилаза
(один из лимитирующих ферментов синтеза ЖК),
пальмитоилсинтаза (основной фермент синтеза ЖК)
элонгаза(ферментный комплекс для синтеза
длинноцепочечных ЖК)
десатураза(ферментный комплекс, делающий ЖК
ненасыщенными)

Выделяют три этапа образования пальмитиновой кислоты:
транспортировка ацетил-КоА из митохондрий в цитоплазму;
образование малонил-КоА из ацетил-КоА;
синтез жирной кислоты на пальмитоилсинтазе.

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Транспорт ацетил-КоА в цитоплазму

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Активность фермента ацетил-КоА-карбоксилазы определяет скорость всех последующих реакций синтеза жирных кислот
Карбоксилирование ацетил-КоА с образованием малонил-КоА

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Строение мульферментного комплекса- ПАЛЬМИТОИЛСИНТАЗЫ
Пальмитоилсинтаза - димер из двух полипептидных цепей. Каждая субъединица содержит 8 доменов: 7 активных центров и ацилпереносящий белок. Каждая субъединица имеет две SH-группы: одна SH-группа принадлежит цистеину, другая - остатку фосфопантетеиновой кислоты (производное вит.В5).

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
1. Перенос ацетильной группы ацетил-КоА на тиоловую группу цистеина

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
2. Остаток малонила от малонил-КоА переносится на сульфгидрильную группу ацилпереносящего белка

3. Ацетильная группа конденсируется с остатком малонила по месту отделившегося СО2
СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
4. Кетоацильный остаток восстанавливается, донор атомов водорода - НАДФН2

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
5. Дегидратация β-гидроксиацильного остатка

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
6. Транс-еноильный остаток восстанавливается, донор атомов водорода - НАДФН2

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
7. Завершается первый этап синтеза перемещением радикала бутирила на свободную SH-группу цистеина
Затем остаток бутирила подвергается тем же превращениям и снова удлиняется на 2 углеродных атома, происходящих из малонил-КоА. Аналогичные циклы реакций повторяются до тех пор, пока не образуется радикал пальмитиновой кислоты.

СИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Радикал пальмитиновой кислоты гидролитически отделяется от ферментного комплекса, превращаясь в свободную пальмитиновую кислоту

ЭЛОНГАЦИЯ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Элонгаза использует малонил-КоА в качестве донора углеродных атомов, а НАДФН2- в качестве восстановителя.

ДЕСАТУРАЦИЯ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Основные жирные кислоты, образующиеся в организме человека в результате десатурации – пальмитоолеиновая (С16:1Δ9) и олеиновая (С18:1Δ9).
Десатурация- включение двойных связей в радикалы жирных кислот.

РЕГУЛЯЦИЯ СИНТЕЗА ЖИРНЫХ КИСЛОТ
Регулируется пищевым режимом:
- тормозит голодание
- активирует богатая углеводами пища
2. Инсулин
3. Ацетил-КоА-карбоксилаза- регуляторный фермент
- фосфорилирование/дефосфорилирование ацетил-КоА-карбоксилазы
- ассоциация/диссоциация комплексов субъединиц фермента
4. Уровень НАДФН2

СИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРИНА
Субстрат для синтеза холестерола- ацетил-КоА
Активация синтеза холестерина происходит при поступлении в организм пищи, богатой углеводами (так как при этом возрастает содержание ацетил-КоА).

СИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРИНА
ОСНОВНЫЕ СТАДИИ СИНТЕЗА ХОЛЕСТЕРИНА:
• синтез мевалоната (С6)
• синтез сквалена из мевалоната (С30)
• циклизация сквалена и образование холестерина (С27)

СИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРИНА: ОБРАЗОВАНИЕ МЕВАЛОНАТА
Регуляторная реакция синтеза холестерина

СИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРИНА: ОБРАЗОВАНИЕ СКВАЛЕНА

СИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРИНА: ЦИКЛИЗАЦИЯ СКВАЛЕНА

РЕГУЛЯЦИЯ СИНТЕЗА ХОЛЕСТЕРИНА
1. Регулируется пищевым режимом:
• тормозит голодание
• активирует богатая углеводами пища
2. Гормональная регуляция:
• глюкагон, адреналин- ингибирует
• инсулин- активирует
3. ГМГ-КоА-редуктаза- регуляторный фермент
• фосфорилирование/дефосфорилирование ГМГ-КоА-редуктазы
•ингибирование синтеза ГМГ-КоА-редуктазы холестерином

СИНТЕЗ ФОСФАТИДНОЙ КИСЛОТЫ

СИНТЕЗ ТРИАЦИЛГЛИЦЕРОЛОВ
1. Биосинтез из фосфатидной кислоты (в печени и жировой ткани)
2. Ресинтез триацилглицеролов в кишечнике

СИНТЕЗ ГЛИЦЕРОФОСФОЛИПИДОВ