Formimi i malonil-CoA

Reagimi i parë në sintezën e FA është shndërrimi i acetil-CoA në malonil-CoA. Ky reaksion rregullues në sintezën e FA katalizohet nga acetil-CoA karboksilaza.

Acetil-CoA karboksilaza përbëhet nga disa nënnjësi që përmbajnë biotinë.

Reagimi ndodh në 2 faza:

• 1) CO 2 + biotinë + ATP > biotin-COOH + ADP + Fn
• 2) acetil-CoA + biotin-COOH > malonil-CoA + biotinë

Acetil-CoA karboksilaza rregullohet në disa mënyra:

• 1) Asociimi/shpërbërja e komplekseve të nënnjësive enzimë. Në formën e saj joaktive, acetil-CoA karboksilaza është një kompleks i përbërë nga 4 nënnjësi. Citrati stimulon bashkimin e komplekseve, si rezultat i të cilave rritet aktiviteti i enzimës. Palmitoyl-CoA shkakton disociim të komplekseve dhe ulje të aktivitetit të enzimës;
• 2) Fosforilimi/defosforilimi i acetil-CoA karboksilazës. Glukagoni ose adrenalina, nëpërmjet sistemit adenilate ciklazë, stimulojnë fosforilimin e nënnjësive të acetil-CoA karboksilazës, gjë që çon në inaktivizimin e saj. Insulina aktivizon fosfoprotein fosfatazën, acetil-CoA karboksilaza defosforilohet. Më pas, nën ndikimin e citratit, ndodh polimerizimi i protomerëve të enzimës dhe ai bëhet aktiv;
• 3) Konsumimi afatgjatë i ushqimeve të pasura me karbohidrate dhe të varfra me lipide çon në një rritje të sekretimit të insulinës, e cila nxit sintezën e acetil-CoA karboksilazës, palmitat sintazës, citrate liazës, izocitrat dehidrogjenazës dhe përshpejton sintezën e FA dhe FA dhe TG. Agjërimi ose të pasura me yndyrna ushqimi çon në një ulje të sintezës së enzimave dhe, në përputhje me rrethanat, FA dhe TG.

Formimi i acidit palmitik

Pas formimit të malonil-CoA, sinteza e acidit palmitik vazhdon në kompleksin multienzim - sintaza Acidet yndyrore(palmitoyl sintetaza) .

Palmitoyl sintaza është një dimer i përbërë nga dy zinxhirë polipeptidikë identikë. Çdo zinxhir ka 7 vende aktive dhe një proteinë transferuese acil (ACP). Çdo zinxhir ka 2 grupe SH: një grup SH i përket cisteinës, tjetri i përket mbetjes së acidit fosfopanteik. Grupi i cisteinës SH i një monomeri ndodhet pranë grupit SH 4-fosfopanteteinat të protomerit tjetër. Kështu, protomerët e enzimës janë rregulluar "kokë në bisht". Edhe pse çdo monomer përmban të gjitha vendet katalitike, një kompleks prej 2 protomerësh është funksionalisht aktiv. Prandaj, 2 LC sintetizohen në të vërtetë njëkohësisht.

Ky kompleks shtrin në mënyrë sekuenciale radikalin FA me 2 atome C, dhuruesi i të cilit është malonil-CoA.

Reaksionet e sintezës së acidit palmitik

• 1) Transferimi i acetilit nga CoA në grupin SH të cisteinës nga qendra e acetiltransacilazës;
• 2) Transferimi i malonilit nga CoA në grupin SH të ACP nga qendra e malonil transacilazës;
• 3) Në qendrën e ketoacil sintazës, grupi acetil kondensohet me grupin malonil për të formuar një ketoacil dhe lëshon CO2.
• 4) Ketoacil reduktohet nga ketoacil reduktaza në hidroksiacil;
• 5) Oksiacili dehidratohet nga hidrataza në enoyl;
• 6) Enoili reduktohet nga enoil reduktaza në acil.

Si rezultat i ciklit të parë të reaksioneve, formohet një acil me 4 atome C (butiril). Më pas, butirili transferohet nga pozicioni 2 në pozicionin 1 (ku acetil ishte vendosur në fillim të ciklit të parë të reaksioneve). Butyrili më pas pëson të njëjtat transformime dhe zgjerohet me 2 atome C (nga malonil-CoA).

Cikle të ngjashme reaksionesh përsëriten derisa të formohet një radikal i acidit palmitik, i cili, nën veprimin e qendrës së tioesterazës, ndahet hidrolitikisht nga kompleksi i enzimës, duke u shndërruar në acid palmitik të lirë.

Ekuacioni i përgjithshëm për sintezën e acidit palmitik nga acetil-CoA dhe malonil-CoA është si më poshtë:

CH 3 -CO-SKoA + 7 HOOC-CH 2 -CO-SKoA + 14 NADPH 2 > C 15 H 31 COOH + 7 CO 2 + 6

H 2 O + 8 HSKoA + 14 NADP +

Biosinteza e yndyrave

Përfshin biosintezën e acideve yndyrore dhe triacilglicerideve (në fakt yndyrna).

Biosinteza e acideve yndyrore ndodh në përqendrime të larta të glukozës në gjak, kryesisht në mëlçi dhe indin dhjamor. Gjatë kësaj periudhe aktivizohet glikoliza, si rezultat i së cilës formohen substrate për sintezën e acideve yndyrore: acetil CoA, ATP, (NADPH + H +) dhe të tjerë. Blloku kryesor i ndërtimit për biosintezën e acideve yndyrore është acetil CoA, dhe kryesori produkti finalështë acid palmitik C15H31COOH.

Acidet e tjera yndyrore formohen, si rregull, duke modifikuar molekulën e acidit palmitik - zgjatjen e zinxhirit dhe dehidrogjenizimin. Në rastin e fundit, formohen acide të pangopura.

Sinteza e acidit palmitik nuk ndodh në mitokondri, ku ndodh katabolizmi i acideve yndyrore, por në citosol. Enzima kryesore e kësaj biosinteze është një kompleks multienzimë palmetil sintetaza. Meqenëse membrana mitokondriale është e papërshkueshme nga acetil CoA, faza fillestare e biosintezës është transferimi i acetil CoA nëpër membranën mitokondriale duke përdorur mekanizmin e kalimit citrate-piruvat.

Dihet se reagimi i parë i ciklit të Krebsit është kondensimi i acetil CoA me acidin oksaloacetik (oksaloacetat) për të formuar citratin (acid citrik). Disa nga jonet e citrateve që rezultojnë nuk përfshihen në reaksionet e mëtejshme të ciklit të Krebsit, por transferohen përmes membranës mitokondriale në citosol, ku në prani të liazës citrate dhe me pjesëmarrjen e ATP dhe HS-CoA, ato përsëri formohen. acetil-CoA dhe AK:

Citrate + HS-CoA + ATP → Oxaloacetate + Acetyl-CoA + ADP + H 3 PO 4

Kthimi i oksaloacetatit në mitokondri kryhet me ndihmën e dy ndërmjetësve - malat dhe piruvat

Reduktimi i oksaloacetatit në malat në citosol është pjesë e mekanizmit të transferimit malat-aspartat për transferimin e reduktuar (NAD∙H + H +) nga citozoli në mitokondri:

Oxaloacetat + NAD∙H + H + ↔ Malate + NAD

Sidoqoftë, malati që rezulton nuk transferohet nga / përmes membranës, por oksidohet menjëherë me dekarboksilim të njëkohshëm në piruvat:

Malate + NADP + → Piruvat + CO 2 + NADP∙H + H +

Të gjitha transformimet e përshkruara përshkruhen në diagram:

Kështu, transferimi i një molekule të acetil CoA nga mitokondri në citosol shoqërohet me formimin e një molekule të formës së reduktuar (NADPH + H +), e cila është e nevojshme për shumë biosinteza, dhe piruvatit, i cili shpërndahet në mitokondri. , më pas karboksilohet për të formuar oksaloacetat.

Sinteza aktuale e acidit palmitik fillon me karboksilimin e acetil CoA. Ky reagim ndodh në prani të një enzime, grupi protetik i së cilës është biotina:

Ky reagim është kyç në sintezën e acideve yndyrore. Transformimet e mëtejshme kombinohen në cikle prej gjashtë reaksionesh, dhe si rezultat i përfundimit të çdo cikli, zinxhiri i karbonit i molekulës së ardhshme zgjatet me dy atome karboni.

Le të shqyrtojmë reagimet që ndodhin në ciklin e parë të sintezës së acideve yndyrore.

Në dy reaksionet e para, pjesët acetil dhe malonil transferohen në proteinën e transferimit të acilit (ATP).

ACP është një zinxhir polipeptid i përbërë nga 77 mbetje aminoacide dhe një degë anësore, duke përsëritur në thelb strukturën e koenzimës A:

Reaksionet e transferimit të fragmenteve të acetilit dhe malonilit me acetil-CoA (1) dhe malonil-CoA (2) katalizohen nga aciltransferazat.

Reaksioni i tretë konsiston në formimin e acetoacetil-ACP nga acetil-ACP dhe maonil-ACP me dekarboksilim të njëkohshëm.

Më pas, acetoacetil-ACP që rezulton restaurohet në tre faza (reaksionet 4-6).

Gjatë reaksionit të katërt, një nga dy grupet karbonil reduktohet në hidroksil dhe formohet dehidroksibuteril-ACP. Ky reagim është i varur nga NADP, d.m.th. Agjenti reduktues është forma e reduktuar e NADP:

Reaksioni i 5-të është reaksioni i dehidrimit, enzima e këtij reaksioni është hidroksiacil-ACP dehidrataza:

Reaksioni tjetër i reduktimit (6) - reaksioni i hidrogjenizimit - gjithashtu kërkon pjesëmarrjen e NADP∙H + H +. Katalizohet nga enoyl-ACP reduktaza, produkti i reagimit është butiril ACP:

Të gjitha reaksionet e ciklit të zgjatjes së zinxhirit të acideve yndyrore katalizohen nga një kompleks multienzimë. Ai përbëhet nga dy zinxhirë polipeptidikë. Njëra prej tyre (nënnjësia A) përfshin ACP, oksoacil-ACP sintazë dhe oksoacil reduktazë. Nën-njësia B përmban 4 enzima të tjera. Funksionimi i koordinuar i kompleksit multienzim është për shkak të pranisë në molekulën ACP të një levë të madhe - një zinxhir atomesh fleksibël dhe mjaft të gjatë që lidh grupin "ankorues" HS me zinxhirin polipeptid.

Sinteza e acidit palmitik përfshin 7 cikle. Në ciklin e dytë, në vend të acetil-ACP, hyn butiril-ACP (C4-acil) dhe si rezultat formohet kapril-ACP (C6-acil) etj. (skema):

Cikli i parë: malonil-ACP + acetil_APB

Cikli i dytë: malonil-APB + butiril-APB

Cikli i tretë: malonil-APB + kapril-APB

Cikli i 4-të: malonil-ACP + C 8-acil-ACP

Cikli i 5-të: malonil-ACP + C 10-acil-ACP

Cikli i 6-të: malonil-ACP + C 12-acil-ACP

Cikli i 7-të: malonil-ACP + C 14-acil-ACP

palmitil-APB

Ekuacioni i përgjithshëm për biosintezën e acidit palmitik nga acetil-CoA si rezultat i reaksioneve shtatë cikle shkruhet si më poshtë:

8 acetil-Coa + 7 ATP + 14 (NADP∙H + H +) → palmitat + 14 NADP +

8 NS-CoA + 7 ADP + 7 H 3 PO 4

Nga acidi palmitik, duke shtuar një ose më shumë molekula shtesë të acetil-CoA, molekula me më shumë zinxhirë të gjatë, dhe me dehidrogjenim - acide të pangopura. "Përsosja" e molekulave të acidit palmitik kryhet me ndihmën e enzimave të rrjetës endoplazmatike, por mund të bëhet edhe në mitokondri. Dehidrogjenimi i një acidi yndyror të ngopur ndodh paralelisht me oksidimin e NADP nën veprimin e oksigjenit molekular:

C 15 H 31 COO-S-CoA + NADP∙H + H + + O 2 →CH 3 -(CH 2) 5 -CH=CH-(CH 2) 7 -COO-S-CoA + NADP + + 2 H 2 O

Dehidrogjenimi i acideve yndyrore të ngopura ndodh në qelizat e mëlçisë dhe indin dhjamor. Në trupin e njeriut nuk ka enzima që lejojnë dehidrogjenimin e fragmenteve – CH 2 - CH 2 - të vendosura më larg se C 9, prandaj acidi linoleik dienoik

C 18 H 32 COOH dhe acidi linolenik trienoik C 18 H 30 COOH nuk sintetizohen në trup.

Më parë, supozohej se proceset e prishjes janë përmbysja e proceseve të sintezës (për shembull, glikogjenoliza dhe glikogjeneza), dhe sinteza e acideve yndyrore konsiderohej si një proces i kundërt ndaj oksidimit të tyre.

Tani është vërtetuar se sistemi mitokondrial i biosintezës së acideve yndyrore, i cili përfshin një sekuencë pak të modifikuar të reaksionit të oksidimit β, kryen vetëm zgjatjen e acideve yndyrore me zinxhir të mesëm tashmë ekzistues në trup, ndërsa biosinteza e plotë e palmitit acidi nga rrjedh në mënyrë aktive jashtë mitokondrive përgjatë një rruge krejtësisht të ndryshme. Një sistem aktiv që siguron zgjatjen e zinxhirëve të acideve yndyrore është i pranishëm në rrjetin endoplazmatik.

Sistemi ekstramitokondrial i biosintezës de novo të acideve yndyrore (lipogjeneza)

Ky sistem gjendet në fraksionin e tretshëm (citozolik) të qelizave në shumë organe, veçanërisht në mëlçi, veshka, tru, mushkëri, gji, si dhe në indin dhjamor. Biosinteza e acideve yndyrore ndodh me pjesëmarrjen e NADPH, ATP, si burim); Substrati është produkti përfundimtar - acidi palmitik. Kërkesat për kofaktorë në proceset e biosintezës dhe të β-oksidimit ndryshojnë ndjeshëm.

Formimi i malonil-CoA

Reaksioni i parë në biosintezën e acideve yndyrore, i katalizuar nga acetilarboksilaza dhe i kryer duke përdorur energjinë e ATP, është karboksilimi, burimi është bikarbonati. Enzima kërkon që vitamina biotinë të funksionojë (Fig. 23.5). Kjo enzimë përbëhet nga një numër i ndryshueshëm i nënnjësive identike, secila prej të cilave përmban biotinë, biotin karboksilazë, proteinë transferuese të karboksibiotinës, trans-karboksilazë dhe një qendër alosterike rregullatore, d.m.th., është një kompleks multienzimë. Reagimi ndodh në dy faza: (1) karboksilimi i biotinës me pjesëmarrjen e ATP (Fig. 20.4) dhe (2) transferimi i grupit karboksil në acetil-CoA, duke rezultuar në formimin e aktivizuar nga citrat dhe frenuar nga -Forma e aktivizuar me zinxhir të enzimës, polimerizohet lehtësisht duke formuar fije të përbërë nga 10-20 protomerë.

Kompleksi i sintazës që katalizon formimin e acideve yndyrore

Ekzistojnë dy lloje të komplekseve të sintazës që katalizojnë biosintezën e acideve yndyrore; të dyja gjenden në pjesën e tretshme të qelizës. Në bakteret, bimët dhe format më të ulëta të kafshëve, si euglena, të gjitha enzimat individuale të sistemit të sintazës janë në formën e polipeptideve autonome; radikalët acil janë të lidhur me një prej tyre, të quajtur

Oriz. 23.5. Biosinteza e malonil-CoA. Facetil-CoA karboksilaza.

proteina e transportit acil (ATP). Tek majaja, gjitarët dhe zogjtë, sistemi i sintazës është një kompleks multienzimë që nuk mund të ndahet në përbërës pa ndërhyrë në aktivitetin e tij, dhe ACP është pjesë e këtij kompleksi. Si ACP bakteriale ashtu edhe kompleksi multienzimë ACP përmbajnë vitaminën acid pantotenik në formën e 4-fosfopanteteinës (shih Fig. 17.6). Në sistemin e sintazës, ACP luan rolin e CoA. Kompleksi i sintazës që katalizon formimin e acideve yndyrore është një dimer (Fig. 23.6). Tek kafshët, monomerët janë identikë dhe formohen nga një polipeptid

Oriz. 23.6. Kompleks multienzimë që katalizon sintezën e acideve yndyrore. Kompleksi është një dimer i përbërë nga dy monomere polipeptide identike 1 dhe 2. Çdo monomer përfshin 6 enzima individuale dhe një proteinë transferuese acil (ATP). Grupi Cys-SH-tiol i cisteinës. Grupi sulfhidril i 4-fosfopanteteinës së njërit monomeri ndodhet në afërsi të të njëjtit grup të mbetjes cistine të ketoacil sintetazës, e cila është pjesë e monomerit tjetër; kjo tregon një rregullim kokë më bisht të monomerëve. Sekuenca e renditjes së enzimave në monomere nuk është sqaruar plotësisht dhe është dhënë këtu sipas Tsukamoto. Secili prej monomereve përfshin të gjitha enzimat që katalizojnë biosintezën e acideve yndyrore; Megjithatë, nuk është një njësi funksionale (kjo e fundit përfshin fragmente të të dy monomerëve, ku gjysma e njërit monomer ndërvepron me gjysmën "plotësuese" të tjetrit). Kompleksi i sintazës sintetizon njëkohësisht dy molekula të acideve yndyrore.

(shih skanimin)

Oriz. 23.7. Biosinteza e acideve yndyrore me zinxhir të gjatë. Tregohet se si shtimi i një mbetje malonili çon në një zgjatje të zinxhirit acil me 2 atome karboni. Cys - mbetje cisteine; Php - 4-fosfopanteteinë. Struktura e sintazës së acidit yndyror është paraqitur në Fig. 23.6. - monomere individuale të sintazës së acideve yndyrore. Në një dimer, 2 zinxhirë acil sintetizohen njëkohësisht dhe përdoren 2 palë grupe - -; në çdo çift, njëri nga grupet i përket Php dhe tjetri Cys.

një zinxhir që përfshin 6 enzima që katalizojnë biosintezën e acideve yndyrore dhe ACP me një grup reaktiv që i përket -fosfopanteteinës. Në afërsi të këtij grupi ekziston një grup tjetër sulfhidril që i përket një mbetjeje cisteine ​​që është pjesë e α-ketoacil sintazës (një enzimë kondensuese), e cila është pjesë e një monomeri tjetër (Fig. 23.6). Meqenëse pjesëmarrja e të dy grupeve sulfhidrile është e nevojshme që të ndodhë aktiviteti i sintazës, kompleksi i sintazës është aktiv vetëm në formën e një dimeri.

Në fazën e parë të procesit, molekula iniciuese, me pjesëmarrjen e transacilazës, ndërvepron me - grupin e cisteinës nën veprimin e së njëjtës enzimë (transacilazë) bashkëvepron me grupin fqinj - që i përket - fosfopanteteinës, e lokalizuar në ACP e një monomeri tjetër. Ky reaksion prodhon enzimën acetil (acil) malonil. 3-Enzima ketoacil katalizon ndërveprimin e grupit acetil të enzimës me grupin metilen të malonilit dhe lirimin që rezulton i enzimës -ketoacil (enzima acetoacetil); në këtë rast, lirohet grupi sulfhidril i cisteinës, i zënë më parë nga grupi acetil. Dekarboksilimi lejon që reaksioni të vazhdojë deri në përfundim dhe është forca lëvizëse e biosintezës. Grupi 3-ketoacil zvogëlohet, pastaj dehidrohet dhe reduktohet përsëri, duke rezultuar në formimin e enzimës përkatëse të ngopur acil-8. Këto reaksione janë të ngjashme me reaksionet përkatëse të P-oksidimit; Dallimi qëndron, veçanërisht, në faktin se gjatë biosintezës formohet izomeri D(-) i acidit 3-hidroksi, dhe jo përveç kësaj, NADPH, dhe jo NADH, është dhuruesi i hidrogjenit në reaksionet e reduktimit. Më pas, molekula e re ndërvepron me grupin - të fosfopanteteinës, dhe mbetja e ngopur e acilit lëviz në grupin e lirë - të cisteinës. Cikli i reagimit përsëritet edhe 6 herë të tjera, me çdo mbetje të re malonate që përfshihet në zinxhirin e karbonit derisa të formohet një radikal acil i ngopur me 16 karbon (palmitoyl). Kjo e fundit çlirohet nga kompleksi multienzimë nën veprimin e enzimës së gjashtë të përfshirë në kompleks, tioesterazës (deacilaza). Acidi palmitik i lirë duhet të shndërrohet në formën e tij aktive përpara se të hyjë në një rrugë tjetër metabolike. Më pas, palmitati i aktivizuar zakonisht i nënshtrohet esterifikimit për të formuar acilglicerina (Fig. 23.8).

Gjëndra e qumështit përmban një tioesterazë të veçantë që është specifike për mbetjet e acilit ose acidet yndyrore që përbëjnë lipidet e qumështit. Në gjëndrën e qumështit të ripërtypësve, kjo enzimë është pjesë e kompleksit të sintazës që katalizon formimin e acideve yndyrore.

Me sa duket, në një kompleks sintaza dimerike ka 2 qendra aktive që funksionojnë në mënyrë të pavarur nga njëra-tjetra, duke rezultuar në formimin e njëkohshëm të 2 molekulave të acidit palmitik.

Kombinimi i të gjitha enzimave të rrugës metabolike në shqyrtim në një kompleks të vetëm multienzimë e siguron atë efikasitet të lartë dhe eliminon konkurrencën nga proceset e tjera, duke rezultuar në efektin e ndarjes së kësaj rruge në qelizë pa pjesëmarrjen e barrierave shtesë të përshkueshmërisë.

Reagimi përmbledhës për biosintezën e acidit palmitik nga acetil-CoA dhe malonil-CoA është dhënë më poshtë:

Nga molekula që vepron si farë, formohen atomet e 15-të dhe të 16-të të karbonit të acidit palmitik. Shtimi i të gjitha fragmenteve të mëvonshme me dy karbon ndodh për shkak të B në mëlçi

Oriz. 23.8. Fati i palmitatit.

dhe në gjëndrën e qumështit të gjitarëve, butyryl-CoA mund të shërbejë si një primer. Nëse propionil-CoA vepron si farë, atëherë sintetizohen acidet yndyrore me zinxhir të gjatë me një numër tek atomesh karboni. Acidet yndyrore të tilla janë karakteristike kryesisht për ripërtypësit, në të cilët acidi propionik formohet në rumen nën ndikimin e mikroorganizmave.

Burimet e ekuivalentëve reduktues dhe acetil-CoA. Në reaksionin e reduktimit të derivateve të acilit 3-ketoacil dhe 2,3-të pangopur, NADPH përdoret si koenzimë. Hidrogjeni, i nevojshëm për biosintezën reduktuese të acideve yndyrore, formohet gjatë reaksioneve oksiduese të rrugës së pentozës fosfat. Është e rëndësishme të theksohet se indet në të cilat pentoza-funksionojnë në mënyrë aktive

(shih skanimin)

Oriz. 23.9. Burimet e acetil-CoA dhe NADPH për lipogjenezën. PPP - rruga e pentozës fosfat: Sistemi i transferimit të T trikarboksilateve; Sistemi i transportit K a-ketoglutarate

rruga e fosfatit, është në gjendje të kryejë në mënyrë efektive lipogjenezën (për shembull, mëlçia, indi dhjamor dhe gjëndra e qumështit gjatë laktacionit). Përveç kësaj, të dy rrugët metabolike ndodhin në qelizën jashtë mitokondrive, kështu që transferimi i NADPH/NADP nga një rrugë metabolike në tjetrën nuk pengohet nga membranat ose pengesat e tjera. Burime të tjera të NADPH janë shndërrimi i malatit në piruvat, i katalizuar nga enzima malike (-malate dehidrogjenaza) (Fig. 23.9), si dhe reaksioni ekstramitokondrial i katalizuar nga nzocitrat dehidrogjenaza (ndoshta me rëndësi të vogël).

Acetyl-CoA, një bllok ndërtimi për sintezën e acideve yndyrore, formohet në mitokondri nga karbohidratet si rezultat i oksidimit të piruvatit. Megjithatë, acetil-CoA nuk mund të depërtojë lirshëm në ndarjen ekstramitokondriale, vendi kryesor i biosintezës së acideve yndyrore. Aktivitetet e liazës ekstramitokondriale ATP-citrat dhe enzimës "malike" gjatë të ushqyerit e mirë rritje paralelisht me aktivitetet e enzimave të përfshira në biosintezën e acideve yndyrore. Aktualisht besohet se rruga e përdorimit të piruvatit në procesin e lipogjenezës kalon nëpër fazën e formimit të citratit. Kjo rrugë metabolike përfshin glikolizën, e ndjekur nga dekarboksilimi oksidativ i piruvatit në acetil-CoA në mitokondri dhe reagimi i mëpasshëm i kondensimit me oksaloacetatin për të formuar citratin, i cili është një komponent i ciklit të acidit citrik. Më pas, citrati lëviz në ndarjen ekstramitokondriale, ku ATP-citrat liaza, në prani të CoA dhe ATP, katalizon ndarjen e tij në acetil-CoA dhe oksaloacetat. Acetyl-CoA konvertohet në malonil-CoA (Fig. 23.5) dhe përfshihet në biosintezën e acidit palmitik (Fig. 23.9). Oxaloacetati mund të shndërrohet në malat nga veprimi i dehidrogjenazës malate të varur nga NADH, më pas, si rezultat i një reaksioni të katalizuar nga enzima malike, formohet NADPH, i cili furnizon me hidrogjen në rrugën e lipogjenezës. Ky proces metabolik siguron transferimin e ekuivalentëve reduktues nga NADH ekstramitokondriale në NADP. Përndryshe, malati mund të transportohet në mitokondri ku shndërrohet në oksaloacetat. Duhet theksuar se që të funksionojë sistemi i transportit citrate (trikarboksilate) i mitokondrive, nevojitet malati, i cili këmbehet me citratin (shih Fig. 13.16).

Tek ripërtypësit, përmbajtja e ATP-citrat liazës dhe enzimës "malike" në indet që kryejnë lipogjenezën është e parëndësishme. Kjo me sa duket është për shkak të faktit se në këto kafshë burimi kryesor i acetil-CoA është acetati i formuar në rumen. Për shkak se acetati aktivizohet në acetil-CoA në mënyrë ekstramitokondriale, ai nuk ka nevojë të hyjë në mitokondri dhe të shndërrohet në citrate përpara se të hyjë në rrugën biosintetike të acideve yndyrore me zinxhir të gjatë. Tek ripërtypësit, për shkak të aktivitetit të ulët të enzimës "malike", formimi i NADPH, i katalizuar nga

Oriz. 23.10. Sistemi i zgjatjes së zinxhirit të acideve yndyrore mikrozomale (sistemi elongase).

izocitrate dehidrogjenaza ekstramitokondriale.

Sistemi i zgjatjes së zinxhirit të acideve yndyrore mikrozomale (elongaza)

Mikrozomet duket se janë vendi kryesor ku ndodh zgjatja e acideve yndyrore me zinxhir të gjatë. Derivatet acil-CoA të acideve yndyrore shndërrohen në komponime që përmbajnë 2 atome të tjera karboni; Malonyl-CoA është një dhurues i grupit acetil dhe NADPH është një agjent reduktues. Ndërmjetësit në këtë rrugë janë tioesterët CoA. Acidet yndyrore të ngopura (C10 dhe më të larta) dhe të pangopura mund të shërbejnë si molekula të farës. Gjatë agjërimit, procesi i zgjatjes së zinxhirëve të acideve yndyrore pengohet. Gjatë formimit të mbështjellësve të mielinës qelizat nervore në tru, procesi i zgjatjes së stearil-CoA rritet ndjeshëm, duke rezultuar në formimin e acideve yndyrore që janë pjesë e sfingolipideve (Fig. 23.10).

LITERATURA

Boyer P. D. (red.). The Enzymes, 3rd ed.. Vol. 16 e Enzimologjisë Lipidike, Academic Press, 1983. -

Debeer L. J., Mannaerts G. P. Rrugët mitokondriale dhe peroksizomale të oksidimit të acideve yndyrore në mëlçinë e miut, Diabete Metab. (Paris), 1983, 9, 134.

Goodridge A.G. Sinteza e acideve yndyrore në eukariote, Faqe 143. Në: Biochemistry of Lipids and Membranes, Vance D. E., Vance J. E. (eds.), Benjamin/Cummings, 1985.

Gurr M.I., James A.I. Lipid Biochemistry: An Introduction, 3rd ed., Wiley, 1980.

Pande S. V., Parvin R. Faqe 143. Në: Carnitine Biosynthesis, Metabolism, and Functions, Frenkel R. A., McGarry J. D. (eds.), Academic Press, 1980.

Schulz H. Oksidimi i acideve yndyrore, Faqe 116. Në: Biochemistry of Lipids and Membranes, Vance D. E., Vance J. E. (eds.), Benjamin/Cummings, 1985.

Singh N.. Wak.il S.J., Stoops J.K. Për çështjen e reaktivitetit gjysmë ose të plotë të sintetazës së acideve yndyrore shtazore, J. Biol. Chem., 1984, 259, 3605.

Tsukamoto Y. et al. Arkitektura e kompleksit të sintetazës së acidit yndyror të kafshëve, J. Biol. Chem., 1983, 258, 15312.

Autorë të ndryshëm. Çrregullimet karakterizohen nga evidentimi i metabolizmit jonormal të lipideve. Në: Baza metabolike e sëmundjes së trashëguar, botimi i 5-të, Stanbury J. B. et al. (eds.), McGraw-Hill, 1983.

Biosinteza e acideve yndyrore në mënyrë më aktive ndodh në citosolin e qelizave të mëlçisë, zorrëve dhe indit dhjamor në gjendje. paqen ose pas vaktit.

Në mënyrë konvencionale, mund të dallohen 4 faza të biosintezës:

1. Formimi i acetil-SCoA nga glukoza, monosakaride të tjera ose aminoacide ketogjenike.

2. Transferimi i acetil-SCoA nga mitokondria në citosol:

• mund të jetë në kombinim me karnitinë, ashtu si acidet yndyrore më të larta transportohen në mitokondri, por këtu transporti shkon në një drejtim tjetër,
• zakonisht përfshihen acid citrik, i formuar në reagimin e parë TCA.

Citrati që vjen nga mitokondria zbërthehet në citosol ATP citrat liazë tek oksaloacetati dhe acetil-SCoA.

Formimi i acetil-SCoA nga acidi citrik

Oxaloacetati reduktohet më tej në malat, dhe ky i fundit ose kalon në mitokondri (sanija malate-aspartate) ose dekarboksilohet në piruvat nga enzima malike (enzima "malike").

3. Formimi i malonil-SCoA nga acetil-SCoA.

Karboksilimi i acetil-SCoA katalizohet acetil-SCoA karboksilaza, një kompleks multienzimë me tre enzima.

Formimi i malonil-SCoA nga acetil-SCoA

4. Sinteza e acidit palmitik.

Zbatuar multienzimë kompleks" sintaza e acidit yndyror" (sinonim palmitat sintaza) që përfshin 6 enzima dhe një proteinë acil-transferuese (APP).

Proteina e transferimit të acilit përfshin derivatin acidi pantotenik – 6-fosfopanteteinë(FP), e cila ka një grup HS, si HS-CoA. Një nga komplekset enzimë, 3-ketoacil sintaza, gjithashtu ka një grup HS në cisteinë. Ndërveprimi i këtyre grupeve përcakton fillimin dhe vazhdimin e biosintezës së acideve yndyrore, përkatësisht acidit palmitik. Reaksionet e sintezës kërkojnë NADPH.

Grupet aktive të sintazës së acideve yndyrore

Në dy reaksionet e para, malonil-SCoA shtohet në mënyrë sekuenciale në fosfopanteteinën e proteinës së transferimit të acilit dhe acetil-SCoA në cisteinë të sintazës 3-ketoacil.

3-Ketoacil sintaza katalizon reaksionin e tretë - transferimin e një grupi acetil në C2 malonil me eliminimin e grupit karboksil.

Më pas, grupi keto në reaksionet e reduktimit ( 3-ketoacil reduktaza), dehidratim (dehidratazë) dhe sërish restaurim (enoyl reduktaza) konvertohet në metilen për të formuar një acil të ngopur, lidhur me fosfopanteteinën.

Aciltransferaza transferon acilin që rezulton në cisteinë 3-ketoacil sintaza, malonil-SCoA i shtohet fosfopanteteinës dhe cikli përsëritet 7 herë derisa të formohet një mbetje e acidit palmitik. Acidi palmitik më pas shkëputet nga enzima e gjashtë e kompleksit, tioesteraza.

Reaksionet e sintezës së acideve yndyrore

Zgjatja e zinxhirit të acideve yndyrore

Acidi palmitik i sintetizuar, nëse është e nevojshme, hyn në retikulin endoplazmatik. Këtu me pjesëmarrje malonil-S-CoA Dhe NADPH zinxhiri zgjatet në C 18 ose C 20.

Acidet yndyrore të pangopura (oleik, linoleik, linolenik) gjithashtu mund të zgjaten për të formuar derivate të acidit eikosanoik (C 20). Por lidhja e dyfishtë futet nga qelizat shtazore jo më shumë se 9 atome karboni Prandaj, acidet yndyrore të pangopura ω3 dhe ω6 sintetizohen vetëm nga prekursorët përkatës.

Për shembull, acidi arachidonic mund të formohet në një qelizë vetëm në prani të acideve linolenike ose linoleike. Në këtë rast, acidi linoleik (18:2) dehidrogjenohet në acid γ-linolenik (18:3) dhe shtrihet në acid eikosotrienoik (20:3), ky i fundit dehidrogjenohet përsëri në acid arachidonic (20:4). Kështu formohen acidet yndyrore të serisë ω6

Për formimin e acideve yndyrore të serisë ω3, për shembull, acidi timnodonik (20:5), është e nevojshme prania e acidit α-linolenik (18:3), i cili dehidrogjenohet (18:4), zgjatet (20:4). ) dhe dehidrogjenohen sërish (20:5 ).

Sinteza e acideve yndyrore ndodh në citoplazmën e qelizës. Mitokondria përfshin kryesisht zgjatjen e zinxhirëve ekzistues të acideve yndyrore. Është vërtetuar se acidi palmitik (16 atome karboni) sintetizohet në citoplazmën e qelizave të mëlçisë, dhe në mitokondritë e këtyre qelizave nga acidi palmitik tashmë i sintetizuar në citoplazmën e qelizës ose nga acidet yndyrore me origjinë ekzogjene, d.m.th. që vijnë nga zorrët, formohen acide yndyrore që përmbajnë 18, 20 dhe 22 atome karboni. Reagimi i parë në biosintezën e acideve yndyrore është karboksilimi i acetil-CoA, i cili kërkon bikarbonat, ATP dhe jone mangan. Ky reaksion katalizohet nga enzima acetil-CoA karboksilazë. Enzima përmban biotinë si grup protetik. Reagimi ndodh në dy faza: I - karboksilimi i biotinës me pjesëmarrjen e ATP dhe II - transferimi i grupit karboksil në acetil-CoA, duke rezultuar në formimin e malonil-CoA. Malonyl-CoA është produkti i parë specifik i biosintezës së acideve yndyrore. Në prani të sistemit të duhur enzimë, malonil-CoA konvertohet me shpejtësi në acide yndyrore. Sekuenca e reaksioneve që ndodhin gjatë sintezës së acideve yndyrore:

Pastaj cikli i reaksioneve përsëritet. Krahasuar me β-oksidimin, biosinteza e acideve yndyrore ka një numër të tipare karakteristike: sinteza e acideve yndyrore kryesisht ndodh në citosolin e qelizës, dhe oksidimi ndodh në mitokondri; pjesëmarrja në procesin e biosintezës së acideve yndyrore malonil-CoA, e cila formohet nga lidhja e CO2 (në prani të enzimës së biotinës dhe ATP) me acetil-CoA; Proteina acil-transferuese (HS-ACP) është e përfshirë në të gjitha fazat e sintezës së acideve yndyrore; gjatë biosintezës formohet D(–)-izomeri i 3-hidroksi acidit dhe jo L(+)-izomeri, siç ndodh në β-oksidimin e acideve yndyrore; e nevojshme për sintezën e acideve yndyrore koenzima NADPH.

50. Kolesteroli - kolesterol - përbërje organike, një alkool natyral yndyror (lipofilik) që përmbahet në membranat qelizore të gjithë organizmat shtazorë me përjashtim të atyre jobërthamorë (prokariotëve). I patretshëm në ujë, i tretshëm në yndyrna dhe tretës organikë. Roli biologjik. Kolesteroli në përbërjen e membranës plazmatike të qelizës luan rolin e një modifikuesi të dyshtresës, duke i dhënë asaj një ngurtësi të caktuar duke rritur densitetin e "paketimit" të molekulave fosfolipide. Kështu, kolesteroli është një stabilizues i rrjedhshmërisë së membranës plazmatike. Kolesteroli hap zinxhirin e biosintezës së hormoneve seksuale steroide dhe kortikosteroideve, shërben si bazë për formimin e acideve biliare dhe vitaminave D, merr pjesë në rregullimin e përshkueshmërisë së qelizave dhe mbron qelizat e kuqe të gjakut nga veprimi i helmeve hemolitike. Shkëmbimi i kolesterolit. Kolesteroli i lirë i nënshtrohet oksidimit në mëlçi dhe organet që sintetizojnë hormonet steroide (gjëndra mbiveshkore, testikuj, vezore, placentë). Ky është i vetmi proces i heqjes së pakthyeshme të kolesterolit nga membranat dhe komplekset lipoproteinike. Sinteza ditore hormonet steroide Konsumohet 2-4% e kolesterolit. Në hepatocitet, 60-80% e kolesterolit oksidohet në acide biliare, të cilat lëshohen në lumen si pjesë e biliare. zorra e holle dhe marrin pjesë në tretje (emulsifikimin e yndyrave). Së bashku me acidet biliare, një sasi e vogël e kolesterolit të lirë lëshohet në zorrën e hollë, e cila hiqet pjesërisht nga feçet, dhe pjesa tjetër e tij tretet dhe, së bashku me acidet biliare dhe fosfolipidet, përthithet nga muret e zorrës së hollë. Acidet biliare sigurojnë dekompozimin e yndyrave në pjesët përbërëse të tyre (emulsifikimin e yndyrave). Pas kryerjes së këtij funksioni, 70-80% e acideve biliare të mbetura përthithen në pjesën e fundit të zorrës së hollë. ileum) dhe hyn në sistem vena portale tek mëlçia. Këtu vlen të theksohet se acidet biliare kanë një funksion tjetër: janë stimuluesi më i rëndësishëm për ruajtjen e funksionimit (lëvizshmërisë) normale të zorrëve. Lipoproteinat e formuara jo të plota (të sapolindura) fillojnë të sintetizohen në mëlçi densitet i lartë. HDL më në fund formohet në gjak nga proteinat speciale (apoproteinat) e kilomikroneve, VLDL dhe kolesterolit që vijnë nga indet, duke përfshirë mur arterial. Më thjesht, qarkullimi i kolesterolit mund të shpjegohet si më poshtë: kolesteroli në lipoproteina transporton yndyrën nga mëlçia në pjesë të ndryshme duke përdorur trupin tuaj enët e gjakut si sistem transporti. Pas shpërndarjes së yndyrës, kolesteroli kthehet në mëlçi dhe përsërit punën e tij përsëri. Acidet biliare primare. (kolike dhe kenodeoksikolike) sintetizohen në hepatocitet e mëlçisë nga kolesteroli. Sekondar: acidi deoksikolik (fillimisht i sintetizuar në zorrën e trashë). Acidet biliare formohen brenda dhe jashtë mitokondrive të hepatociteve nga kolesteroli me pjesëmarrjen e ATP. Hidroksilimi gjatë formimit të acideve ndodh në rrjetën endoplazmatike të hepatocitit. Sinteza parësore e acideve biliare frenohet (frenohet) nga acidet biliare të pranishme në gjak. Megjithatë, nëse përthithja e acideve biliare në gjak është e pamjaftueshme, për shembull, për shkak të dëmtimit të rëndë të zorrëve, atëherë mëlçia, e aftë të prodhojë jo më shumë se 5 g acide biliare në ditë, nuk do të jetë në gjendje të plotësojë sasinë e acidet biliare të kërkuara nga trupi. Acidet biliare janë pjesëmarrësit kryesorë në qarkullimin enterohepatik te njerëzit. Acidet biliare sekondare (deoksikolik, litokolik, ursodeoksikolik, alokolik dhe të tjerë) formohen nga acidet biliare parësore në zorrën e trashë nën ndikimin e mikroflora e zorrëve. Numri i tyre është i vogël. Acidi deoksikolik absorbohet në gjak dhe sekretohet nga mëlçia si pjesë e biliare. Acidi litokolik absorbohet shumë më pak mirë se acidi deoksikolik.

• 
  Krahasuar me β-oksidimin biosinteza yndyrore acidet ka një sërë veçorish karakteristike: sintezë yndyrore acidet kryesisht ndodh në citosolin e qelizës dhe oksidimi...


• 
  Biosinteza trigliceridet (triacilglicerolet). Biosinteza yndyrore acidet Yndyra mund të sintetizohet si nga produktet e ndarjes së yndyrës ashtu edhe nga karbohidratet.


• 
  BIOSINTEZA TRIglicerIDET. Sinteza e triglicerideve ndodh nga glicerina dhe yndyrore acidet(kryesisht stearik, pa.


• 
  Biosinteza yndyrore acidet. Sinteza yndyrore acidet


• 
  Biosinteza yndyrore acidet. Sinteza yndyrore acidet ndodh në citoplazmën e qelizës. Shumica e udli ndodh në mitokondri.