МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ КАТАБОЛИЗМ АЦИЛГЛИЦЕРИНОВ Основные липиды пищи

МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ

КАТАБОЛИЗМ АЦИЛГЛИЦЕРИНОВ Основные липиды пищи – ацилглицерины I этап: гидролитическое расщепление в пищеварительном тракте (тонком кишечнике). Гидролизу в тонком кишечнике предшествует эмульгирование под действием желчных кислот (основных компонентов желчи).

Гидролиз ацилглицеринов в тонком кишечнике протекает ступенчато. Ферменты: панкреатические липазы; липазы тонкого кишечника

Расщепление глицерофосфолипидов также происходит в кишечнике под действием фосфолипаз (Флп). P

Основными продуктами гидролиза липидов в желудочно-кишечном тракте являются: v глицерол; v свободные жирные кислоты

Продукты гидролиза глицерофосфолипидов: v свободные жирные кислоты, v глицерин, v фосфорная кислота, v азотистые основания всасываются в тонком кишечнике.

Стериды (эфиры жирных кислот и стеролов) гидролизуются ферментом холестеролэстеразой Продукты гидролиза: v стерол (холестерол), v свободные жирные кислоты всасываются в тонком кишечнике.

Внутриклеточный липолиз Резервные триацилглицерины гидролизуются внутриклеточной липазой. Продукты гидролиза: v глицерол v свободные жирные кислоты. Внутриклеточный липолиз находится под гормональным контролем.

Катаболизм жирных кислот Жирные кислоты либо включаются в ресинтез ацилглицеринов, либо окисляются. Основной путь расщепления жирных кислот – β-окисление – последовательное отщепление двухуглеродных фрагментов.

Локализация процесса: матрикс митохондрий. Этапы -окисления: v активация жирной кислоты в цитоплазме; v транспорт ацильной группы в митохондрии; v собственно β-окисление жирной кислоты.

1. Активация жирных кислоты в цитоплазме фермент: ацил-Ко. А-синтетаза R-COOH + HS-Ko. A + AТФ → → R-CO~S-Ko. A + AMФ + ФФн

2. Транспорт ацильной группы в митохондрии Переносчиком ацильного остатка является карнитин (γ-триметиламино-β-гидроксибутират). (CH 3)3 N-CH 2 -CHOH-CH 2 -COOH Фермент: карнитин-ацилтрансфераза; транспортный белок: карнитин : ацилкарнитин-транслоказа.

3. Собственно -окисление В ходе четырех последовательных реакций происходит окисление ацильного остатка по βуглеродному атому и отщепление двухуглеродного фрагмента в форме ацетил-Ко. А. ~ SKo. A ацил-Ко. А ~ SKo. A

1. Окисление ацил-Ко. А (дегидрогенизация) фермент: ацил-ко. А-дегидрогеназа ~ SKo. A

2. Гидратация транс-еноил-Ко. А фермент: еноил-Ко. А-гидратаза ~ SKo. A

3. Окисление (дегидрогенизация) -гидроксиацил-Ко. А фермент: -гидроксиацил-Ко. А-дегидрогеназа ~ SKo. A + + НАДН·Н+

4. Перенос ацильного остатка (n-2) на HS-Ko. A фермент: ацетил-Ко. А-ацетилтрансфераза ~ SKo. A

Энергетический баланс -окисления ((n/2 - 1)x 5 АТФ + n/2 x 12 АТФ) – 1 АТФ n – число углеродных атомов в жирной кислоте (n/2 – 1) – число циклов -окисления n/2 – число образующихся молекул ацетил-Ко. А 1 АТФ – затрачивается на активацию жирной кислоты

-окисление пальмитиновой кислоты (С 15 Н 31 СООН) Пальмитоил-Ко. А + 7 ФАД + 7 НАД+ + 7 Н 2 О 8 Ацетил-Ко. А + 7 ФАДН 2 + 7 НАДН Н+ Энергетический выход -окисления пальмитиновой кислоты – 130 АТФ

Синтез жирных кислот Жирные кислоты синтезируются по пути, противоположному их β-окислению, ферментами, организованными в мультиферментный комплекс синтазы жирных кислот.

Синтез насыщенных жирных кислот с длиной цепи до С 16 (пальмитиновой) происходит в цитоплазме. Дальнейшее удлинение цепи жирных кислот и образование двойных связей – в митохондриях и эндоплазматическом ретикулуме. Донором восстановительных эквивалентов для синтеза является НАДФН.

1. Транспорт внутримитохондриального ацетил-Ко. А в цитоплазму: v ацилкарнитиновый механизм v цитрат-транспортная система 2. Образование малонил-Ко. А фермент: ацетил-Ко. А-карбоксилаза Ацетил-Ко. А + СО 2 + АТФ →Малонил-Ко. А +АДФ +Фн Для синтеза пальмитиновой кислоты (С 16) необходимо 8 молекул ацетил-Ко. А, 7 из которых используются в синтезе в форме малонил-Ко. А

3. Собственно синтез пальмитинвой кислоты катализируется синтазой жирных кислот: гомодимер (состоит из двух одинаковых субъединиц); в состав синтазы жирных кислот входят 7 ферментов; в составе каждой субъединицы имеется домен связанный с фосфопантотеиновой кислотой: ацилпереносящий белок (АПБ); синтаза жирных кислот активна только в димерной форме.

Общее уравнение синтеза пальмитиновой кислоты 8 Ацетил-Ко. А + 14 НАДФН·Н+ + 8 H 2 O → → Пальмитиновая кислота + 8 HSKo. A + 14 НАДФ+

Удлинение цепи жирных кислот происходит в эндоплазматическом ретикулуме; катализируется микросомальной мультиферментной системой элонгазой жирных кислот.

Образование ненасыщенных жирных кислот В тканях животных синтезируются только моноеновые жирные кислоты (преимущественно пальмитоолеиновая и олеиновая). Полиненасыщенные жирные кислоты поступают вместе с пищей (эссенциальные жирные кислоты, или витамин F).

Синтез ненасыщенных жирных кислот протекает преимущественно в эндоплазматическом ретикулуме клеток печени. Катализируется микросомальной ферментной системой десатуразой жирных кислот.

Синтез ацилглицеринов и глицерофосфолипидов происходят с образованием общего предшественника – фосфатидной кислоты.

Биосинтез стероидов Предшественником синтеза стероидов является ацетил-Ко. А. Синтез холестерола протекает в цитозоле и ЭПР. Холестерол – предшественник всех животных стероидов.

РЕГУЛЯЦИЯ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА Первоочередные энергетические субстраты – углеводы. Катаболизм липидов (окисление жирных кислот) интенсивно происходит лишь в отсутствии углеводов.

Снижение концентрации глюкозы приводит к снижению концентрации оксалоацетата (продукт карбоксилирования пирувата), т. е. снижается интенсивность синтеза жирных кислот и начинается их окисление.

Особую роль в процессах регуляции метаболизма липидов играют гормоны (катехоламины, гормоны передней доли гипофиза, тироксин и половые гормоны).