Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Второй путь активации — это перенос КоА от сукцинил-КоА на ацетоуксусную кислоту.
НООС—СН2—СН2—СО—S-KoA + СН3—СО—СН2 СООН <=*
Сукцинил-КоА Ацеюуксусная кислота
** СН.,—СО- СН2—СО —S-KoA + НООС-СН2—СН2—СООН
Ацетоацетил-КоА Сукцинаг
Данная реакция катализируется ферментом 3-кетоа цил-КоА-трансфе^ азой. Возможно, что биологически более важным является именно этот путь активации ацето-ацетата.,
Образовавшийся в ходе этих реакций ацетоацетил-КоА подвергается далее тио-литическому расщеплению в митохондриях с образованием двух молекул ацетил-КоА, который окисляется затем в цикле трикарбоновых кислот до СО2 и Н2О.
СН3 - СО- СН2 - СО - S-KoA + HS-KoA-»2CH3 - СО - S-KoA
Биосинтез липидов
Способность животных и человека запасать полисахариды довольно ограничена, поэтому глюкоза, получаемая в количествах, превышающих непосредственные энергетические потребности и «запасающую емкость» организма, может служить «строительным материалом» для синтеза жирных кислот и глицерина. Последние в свою очередь превращаются в триглицериды, которые откладываются в жировых тканях.
Важным процессом является также биосинтез холестерина и других стеринов. Хотя в количественном отношении путь синтеза холестерина не столь важен, однако он имеет большое значение в связи с тем, что из холестерина в организме образуются многочисленные биологически активные стероиды.
Синтез высших жирных кислот в организме
В настоящее время в достаточной степени изучен механизм биосинтеза жирных кислот в организме животных и человека, а также катализирующие этот процесс ферментные системы. Синтез жирных кислот в тканях протекает в цитоплазме клетки. В митохондриях же в основном происходит удлинение существующих цепей жирных кислот1. Например, установлено, что в цитоплазме печеночных клеток синтезируется главным образом пальмитиновая кислота, а в митохондриях печеночных клеток из уже синтезированной в цитоплазме клетки пальмитиновой кислоты или из жирных кислот экзогенного происхождения, т. е. поступивших из кишечника, образуются жирные кислоты, содержащие 18, 20 и 22 углеродных атома. При этом реакции синтеза жирных кислот в митохондриях по существу являются обратными реакциями процесса (3-окисления жирных кислот.
Внемитохондриальный же синтез (основной, главный) жирных кислот по своему механизму резко отличается от процесса их окисления. Строительным блоком для синтеза жирных кислот в цитоплазме клетки служит ацетил-КоА, который в основном поступает из митохондрий. Кроме того, было выявлено, что цитрат стимулирует синтез жирных кислот в цитоплазме клетки. Известно, ччо образующийся в митохондриях в процессе окислительного декарбоксилирования пирувата и окисления жирных кислот ацетил-КоА не может диффундировать в цитоплазму клетки, так как митохондриальная мембрана непроницаема для данного субстрата. Поэтому вначале внутримитохондриальный ацетил-КоА взаимодействует с оксалацетатом, в результате образуется цитрат. Реакция катализируется ферментом цитрат-синтазой. Образовавшийся цитрат переносится через внутреннюю мембрану митохондрии в цитозоль при помощи специальной трикарбоксилат-транспортирующей системы.
В цитозоле цитрат реагирует с HS-KoA и АТФ, вновь распадаясь на ацегид-КоА и оксалоацетат. Эта реакция катализируется АТФ-цитрат-лиазой. Уже в цитозоле оксалоацетат при участии цитозольной мадатдегидрогеназы восстанавливается до малага. Последний при помощи дикарбоксилат-транспортирующей системы возвращается в митохондриальный матрикс, где окисляется до оксалоацегата, завершая тем самым так называемый челночный цикл:
Существует еще один путь переноса внутримитохондриального ацетил-КоА в цитоплазму клетки — с участием карнитина. Выше указывалось, что карнитин играет роль переносчика ацильных групп из цитоплазмы в митохондрии при окислении жирных кислот. По-видимому, он может выполнять эту роль и в обратном процессе, т. е. в переносе ацильных радикалов, в том числе ацетильного радикала, из митохондрий в цитоплазму клетки. Однако, когда речь идет о синтезе жирных кислот, данный путь переноса ацетил-КоА не является главным.
Важнейшим шагом в понимании процесса синтеза жирных кислот было открытие фермента ацетил-КоА-карбоксилазы. Этот сложный фермент, содержащий в качестве простетической группы б и о т и н, катализирует АТФ-зависимый синтез мало-нил-КоА (НООС - СН2 - СО - S-KoA) из ацетил-КоА и СО2. Реакция протекает в два этапа:
QQ^+АТФ+биотин-фермент--------»- карбоксибиотин-фермент+АДФ+Фн (I)
Нарбоксибиотин-фермент+СНз~CO-S-HoA ---------------*-
—*■ НООС-СН2-СО—S-HoA+биотин-фермент (2)
Маломил-НоА
Установлено, что функцию аллостерического активатора ацетил-КоА-карбокси-лазной реакции выполняет цитрат.
Малонил-КоА представляет собой первый специфический продукт биосинтеза жирных кислот. В присутствии соответствующей ферментной системы малонил-КоА быстро превращается в жирные кислоты.
Ферментная система, синтезирующая высшие жирные кислоты, состоит из нескольких ферментов, определенным образом связанных между собой. Процесс синтеза жирных кислот вначале был детально изучен на Е. coli и некоторых других микроорганизмах, в общих чертах он сходен с таковым у высших организмов. Мультиферментный комплекс, именуемый синтетазой (или синтазой) жирных кислот, состоит из шести ферментов, связанных с так называемым ацилпереносящим белком (АПБ). Этот белок относительно термостабилен, имеет 2 свободные HS-группы (цистеина и фосфопантетеинового остатка, присоединенного к ОН-группе серина) и вовлекается в процесс синтеза высших жирных кислот практически на всех его этапах. Относительная молекулярная масса АПБ составляет около 10 000 Да.
Ниже приводится последовательность реакций, происходящих при синтезе жирных кислот:
СНз-CO-S-HoA + HS-АПБ « =g
АПБ-ацетилтрансфераза Ацетил-НоА
(О ■« * СНз-СО-Б-АПБ + HS—НоА
Ацетил-АПБ
HoOC-CHo-CO-S-HoA + HS-АПБ ■< ■.=ЗГ
АПБ-малонилтрансфераза Малонил-НоА
(2) -Е * НоОС-СНг-СО-Б-АПБ + HS-HoA
Малонил-АПБ
CH3-CO-S-AnB + НоОС-СНа-СО—S-АПБ -с *
Р-Нетоацил-АПБ-синтаза Ацетил-АПБ Малонил-АПБ
(3) ■«■...... *- CH3-CO-CH2-CO-S-AnB + HS-АПБ + СО2
Ацетоацетил-А П Б
CHjrco-OHo-CO-S-AnB + НАДФн2 ■* s
Дата публикования: 2014-10-25; Прочитано: 892 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!