Обмен липидов Катаболизм липидов Липолитические ферменты

Обмен липидов. • Катаболизм липидов • Липолитические ферменты • Расщепление тканевых триацилглицеролов • Эмульгирование липидов

Схема ключевых процессов липидного обмена

Липолитические ферменты Панкреатическая липаза n Фосфолипазы n Сфингомиелиназа n Холестеролэстераза n

Взаимодействие неактивной панкреатической липазы, смешанной мицеллы и колипазы Неактивная липаза Мицелла Колипаза Активный липаза-колипазный комплекс

Расщепление триацилглицерола фосфолипазой А 1 (PLA 1), А 2(PLA 2), С(PLC) и D(PLD)

+ Н 2 О → СН 3(СН 2)14 СООН + терол Расщепление эфира холестеролэстеразой

Строение смешанной мицеллы Холестерол Соли желчных кислот Лизофосфолипид Фосфолипид Моноацилглицерол

Ацилглицероллипазы адипоцитов n Триацилглицероллипаза (гормончувствительная) n Диацилглицероллипаза (гормончувствительная) n Моноацилглицероллипаза

Расщепление тканевых триацилглицеролов

Катаболизм жирных кислот: • Этапы расщепления жирных кислот • Активация жирных кислот • Транспорт ацил-Ко. А в митохондрии • β-окисление жирных кислот • Кетогенез • Глиоксилатный цикл

Этапы расщепления жирных кислот

Активация ЖК Mg 2+ RCH 2 COO– + ATP → RCH 2 C О ~ AMP + PPi неорганическая пирофосфатаза Н 4 Р 2 О 7 + Н 2 О → 2 Н 3 РО 4 Mg 2+ RCH 2 CО ~ AMP + HSCo. A → RCH 2 CО ~SCo. A + AMP Суммарная реакция: Mg 2+ RCH 2 COO- + ATP + HSCo. A + Н 2 О → RCH 2 CО ~SCo. A + AMP + 2 Pi + Н+ ∆G 0´= – 15 к. Дж/моль (для двухстадийного процесса)

Транспорт ацил-Co. A в митохондрии осуществляется с помощью пептида карнитина

ß-окисление – циклический процесс, включающий 4 реакции: • дегидрирование (ацил-Ко. А-дегидрогеназа, ФАД); • гидратация (еноил-Ко. А-гидратаза); • дегидрирование (4 ß-гидроксиацил-Ко. Адегидрогеназа, НАД+); • тиолитическое расщепление (тиолаза).

Суммарное уравнение ß-окисления пальмитоил: Со. А Уравнение β-окисления пальмитоил-Со. А: СН 3(СН 2)14 -СО~SCо. А + 7 HSCo. A + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 Н 2 О → 8 СН 3 -СО~SCо. А + 7 FADH 2 + 7 NADH + 7 H+ Суммарное уравнение β-окисления пальмитоил-Со. А до 8 молекул ацетил-Со. А, включая перенос электронов от FADH 2 и NADH, и окислительное фосфорилирование в дыхательной цепи: СН 3(СН 2)14 -СО~SCо. А + 7 HSCo. A + 7 О 2 +28 Рi +28 ADP → 8 СН 3 -СО~SCо. А + 28 АТР + 7 Н 2 О Результат второго этапа окисления пальмитоил-Со. А с учетом окислительного фосфорилирования (3 стадии окисления жирной кислоты): 8 СН 3 -СО~SCо. А + 16 О 2 + 80 Рi + 80 ADP → 8 HSCо. А + 80 АТР + 16 СО 2 + 16 Н 2 О Уравнение полного окисления пальмитоил-Со. А до СО 2 и Н 2 О. СН 3(СН 2)14 -СО~SCо. А + 23 О 2 + 108 Рi + 108 ADP → HSCо. А + 108 АТР + 16 СО 2 + 23 Н 2 О

Формула расчета выделяющейся энергии Расчет выделяемой энергии производится по формуле: [5(n/2 – 1) + n/2 х12 -2], где 5 – число молекул АТР, образуемое при одном акте β-окисления; n – число атомов углерода в ЖК; (n/2 – 1) – число актов окисления; n/2 – число молекул ацетил-Со. А; 12 – число молекул АТР, образующихся при полном окислении одной молекулы ацетил-Со. А в цикле лимонной кислоты; 2 – число молекул АТР, затраченных на активацию ЖК.

Окисление моноеновых жирных кислот 18

Превращение пропионил-Со. А в сукцинил-Со. А

Образование кетоновых тел (кетогенез) ацетоацетат D-β-гидроксибутират ацетон

Синтез кетоновых тел в гепатоцитах

Биосинтез жирных кислот и триацилглицеролов 23

Липогенез – синтез жирных кислот Отличия липогенеза от ß-окисления: 1) биосинтез ЖК осуществляется в основном в цитозоле; 2) источником двууглеродных фрагментов при наращивании цепи ЖК служит малонил. Со. А, образующийся в результате присоединения СО 2 к ацетил. Со. А; 3) на всех стадиях синтеза ЖК принимает участие ацилпереносящий белок – АПБ, а не HSCo. A; 4) для синтеза ЖК необходим NADPH, а в β-окислении используются в качестве кофермента FAD и NAD+; 5) интермедиатами в ходе синтеза ЖК являются гидроксипроизводные, относящиеся к D-ряду, тогда как при окислении ЖК – гидроксипроизводные L-ряда.

Реакция синтеза пальмитата Синтез пальмитиновой кислоты комплексом синтазы жирных кислот Ацетил-Ко. А + 7 малонил-Ко. А + 14 НАДФН + 14 H+ → CН 3(СН 2)14 СООН +7 СО 2 + 6 Н 2 О + 14 НАДФ+ + 8 HS-Ко. А

Синтаза жирных кислот млекопитающих Мультиферментный синтазный комплекс: 1. ацетил-Ко. А-АПБтрансацетилаза; 2. малонил-Ко. А-АПБтрансфераза; 3. бета-кетоацил АПБсинтетаза; 4. бета-гидроксиацил-АПБредуктаза; 5. бета-гидроксиацил-АПБдегидротаза; 6. еноил-АПБ-редуктаза; 7. тиоэстераза. Ферменты связаны между собой ковалентными связями. Ацилперенося-щий белок (АПБ) является частью полипептидной цепи, но не фермент.

4 этапа элонгации углеродной цепи жирных кислот: I этап – конденсация; II этап – восстановление; III этап – дегитратация; IV этап – восстановление.

Биосинтез пальмитиновой кислоты

Синтез других предельных и непредельных ЖК