محصولات میانی فرآیندهای تنفس به عنوان منبعی از اسکلت های کربنی برای سنتز لیپیدها - مواد چربی مانند که بخشی از تمام سلول های زنده هستند و نقش مهمی در فرآیندهای زندگی ایفا می کنند - عمل می کنند. لیپیدها هم به عنوان مواد ذخیره و هم به عنوان اجزای غشاهای اطراف سیتوپلاسم و تمام اندامک های سلولی عمل می کنند.

تفاوت لیپیدهای غشایی با چربی های معمولی این است که یکی از سه اسید چرب موجود در مولکول آنها با سرین یا کولین فسفریله شده جایگزین می شود.

چربی ها در تمام سلول های گیاهی وجود دارند و از آنجایی که چربی ها در آب نامحلول هستند، نمی توانند در گیاهان حرکت کنند. بنابراین، بیوسنتز چربی ها باید در تمام اندام ها و بافت های گیاهان از مواد محلول وارد شده به این اندام ها اتفاق بیفتد. چنین مواد محلول کربوهیدرات هایی هستند که از جذب * وارد دانه ها می شوند. بهترین شی برای مطالعه بیوسنتز چربی ها، میوه های دانه های روغنی است؛ در ابتدای پیدایش دانه های روغنی، اجزای اصلی دانه ها آب، پروتئین ها، ترکیبات نیتروژن دار غیر پروتئینی و قندهای نامحلول هستند. در حین رسیدن، از یک طرف سنتز پروتئین ها از ترکیبات نیتروژن دار غیر پروتئینی و از سوی دیگر، تبدیل کربوهیدرات ها به چربی اتفاق می افتد.

ما روی تبدیل کربوهیدرات ها به چربی تمرکز خواهیم کرد. بیایید با یک چیز ساده شروع کنیم. از ترکیب چربی ها. چربی ها از گلیسرول و اسیدهای چرب تشکیل شده اند. بدیهی است که در طی بیوسنتز چربی ها، این اجزا باید تشکیل شوند - گلیسرول و اسیدهای چرب که بخشی از چربی هستند. در طی بیوسنتز چربی، مشخص شد که اسیدهای چرب نه با گلیسرول متصل، بلکه با فسفریله * - گلیسرول-3 فسفات ترکیب می شوند. ماده اولیه برای تشکیل گلیسرول-3 فسفات، 3-فسفوگلیسرآلدئید و فسفودیوکسی استون است که محصولات واسطه فتوسنتز و تجزیه بی هوازی کربوهیدرات ها هستند.

کاهش فسفودیوکسی استون به گلیسرول-3 فسفات توسط آنزیم گلیسرول فسفات دهیدروژناز کاتالیز می شود که گروه فعال آن نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید است. سنتز اسیدهای چرب به روش های پیچیده تری انجام می شود. ما دیدیم که اکثر اسیدهای چرب گیاهی دارای تعداد زوج اتم کربن C16 یا C18 هستند. این واقعیت از دیرباز توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. بارها پیشنهاد شده است که اسیدهای چرب می توانند در نتیجه تراکم آزاد اسید استیک یا استالدئید تشکیل شوند. از ترکیبات دارای دو اتم کربن C2. آثار زمان ما ثابت کرده است که این اسید استیک آزاد نیست که در بیوسنتز اسیدهای چرب شرکت می کند، بلکه استیل کوآنزیم A به کوآنزیم A متصل می شود. در حال حاضر، ترسیم طرح سنتز اسیدهای چرب به شرح زیر مد است. ترکیب اولیه برای سنتز اسیدهای چرب استیل کوآنزیم A است که محصول اصلی تجزیه بی هوازی کربوهیدرات ها است. کوآنزیم A می تواند در سنتز طیف وسیعی از اسیدهای چرب شرکت کند. اولین * از این فرآیندها فعال شدن اسیدها تحت عمل ATP است. در مرحله اول، استیل کوآنزیم A از اسید استیک تحت تأثیر آنزیم استیل کوآنزیم A * و صرف انرژی ATP و سپس * یعنی. کربوکسیلاسیون استیل CoA رخ می دهد و یک ترکیب 3 کربنی تشکیل می شود. در مراحل بعدی، تراکم مولکول استیل کوآنزیم A رخ می دهد.

سنتز اسیدهای چرب با اتصال مولکول استیل کوآنزیم A انجام می شود. این اولین مرحله از سنتز واقعی اسیدهای چرب است.

مسیر کلی برای تشکیل چربی از کربوهیدرات ها را می توان به صورت نمودار نشان داد:

گلیسرول-3 فسفات

کربوهیدرات ها

استیل کوآنزیم A → اسید چرب → چربی ها

همانطور که می دانیم، چربی ها می توانند از یک بافت گیاهی به بافت دیگر منتقل شوند و مستقیماً در مکان های تجمع سنتز می شوند. این سوال مطرح می شود: در چه بخش هایی از سلول، در چه ساختارهای سلولی سنتز می شوند؟ در بافت های گیاهی، بیوسنتز چربی ها تقریباً به طور کامل در میتوکندری ها و اسفروزوم ها قرار دارد. سرعت سنتز چربی در سلول ها ارتباط نزدیکی با شدت فرآیندهای اکسیداتیو دارد که منابع اصلی انرژی هستند. به عبارت دیگر، بیوسنتز چربی ها ارتباط تنگاتنگی با تنفس دارد.

تجزیه چربی ها به شدت در طول جوانه زنی دانه های روغنی اتفاق می افتد. دانه های روغنی حاوی کربوهیدرات کمی هستند و مواد ذخیره اصلی در آنها چربی ها هستند. تفاوت چربی ها با کربوهیدرات ها و پروتئین ها نه تنها در این است که اکسیداسیون آنها انرژی بیشتری را آزاد می کند، بلکه از این جهت که اکسیداسیون چربی ها مقدار بیشتری آب آزاد می کند. اگر اکسیداسیون 1 گرم پروتئین 0.41 گرم آب تولید می کند، اکسیداسیون 1 گرم کربوهیدرات 0.55 گرم و پس از اکسیداسیون 1 گرم چربی 1.07 گرم آب تولید می شود. این امر برای جنین در حال رشد اهمیت زیادی دارد، به ویژه زمانی که بذرها در شرایط خشک جوانه می زنند.

در کارهای مربوط به بررسی تجزیه چربی ها ثابت شده است که در جوانه زدن بذرها همراه با از بین رفتن چربی ها، کربوهیدرات ها نیز جمع می شوند. کربوهیدرات ها از چه طریقی می توانند از چربی ها سنتز شوند؟ به طور کلی، این فرآیند را می توان به صورت زیر نشان داد. چربی ها توسط لیپاز با مشارکت آب به گلیسرول و اسیدهای چرب تجزیه می شوند. گلیسرول فسفریله می شود، سپس اکسید شده و به 3-فسفوگلیسرآلدئید تبدیل می شود. 3-فسفوگلیسرآلدهید ایزومریزه می شود و فسفودیوکسی استون می دهد. علاوه بر این، تحت تأثیر * و 3-فسفوگلیسرآلدئید و فسفودیوکسی استون، فروکتوز-1.6 دی فسفات سنتز می شود. همان طور که قبلاً می دانیم فروکتوز-1.6 دی فسفات تشکیل شده به طیف گسترده ای از کربوهیدرات ها تبدیل می شود که برای ساخت سلول ها و بافت های گیاهی عمل می کنند.

مسیر تبدیل اسیدهای چرب که در اثر عمل لیپاز بر روی چربی ها جدا می شوند چیست؟ در مرحله اول، اسید چرب در نتیجه واکنش با کوآنزیم A و ATP فعال شده و استیل کوآنزیم A تشکیل می شود.

R CH 2 CH 2 COOH + HS-CoA + ATP → RCH 2 CH 2 C- S – CoA

اسید چرب فعال، استیل کوآنزیم A، واکنش پذیرتر از اسید چرب آزاد است. در واکنش های بعدی، کل زنجیره کربنی اسید چرب به قطعات دو کربنی استیل کوآنزیم A تقسیم می شود. طرح کلی تجزیه چربی را می توان به شکل ساده شده به شرح زیر ارائه کرد.

نتیجه گیری در مورد سنتز تجزیه چربی. هم در طی تجزیه و هم در سنتز اسیدهای چرب، نقش اصلی متعلق به استیل کوآنزیم A است. مسیر اصلی تبدیل آن اکسیداسیون کامل از طریق چرخه اسید تری کربوکسیلیک به CO 2 و H 2 O با آزاد شدن مقدار زیادی انرژی است. بخشی از استیل کوآنزیم A می تواند برای سنتز کربوهیدرات ها استفاده شود. چنین دگرگونی هایی در استیل کوآنزیم A می تواند در طول جوانه زنی دانه های روغنی رخ دهد، زمانی که مقدار قابل توجهی اسید استیک در نتیجه تجزیه اسیدهای آمینه اسیدهای چرب تشکیل می شود. در طی بیوسنتز کربوهیدرات ها از استیل کوآنزیم A OH، به عنوان مثال. استیل کوآنزیم A در به اصطلاح چرخه گلیوکسیلات یا چرخه اسید گلیوکسیک گنجانده شده است. در چرخه گلی اکسیلات، اسید ایزوسیتریک به اسیدهای سوکسینیک و گلیوکسینیک تقسیم می شود. اسید سوکسینیک می تواند در واکنش چرخه اسید تری کربوکسیلیک شرکت کند و از طریق *، اسید مالیک و سپس اسید اگزالواستیک را تشکیل دهد. اسید گلیوکسینیک با مولکول دوم استیل کوآنزیم A وارد ترکیبات CO می شود و در نتیجه اسید مالیک نیز تشکیل می شود. در واکنش های بعدی، اسید مالیک به اسید اگزالیک استیک - اسید فسفوئنول پیروویک - اسید فسفوگلیسریک و حتی کربوهیدرات تبدیل می شود. بنابراین، انرژی اسیدهای مولکول استات تشکیل شده در هنگام تجزیه به کربوهیدرات تبدیل می شود. نقش بیولوژیکی چرخه گلیوکسیلات چیست؟ در واکنش های این چرخه، اسید گلیوکسیلیک سنتز می شود که به عنوان ترکیب اولیه برای تشکیل اسید آمینه گلیسین عمل می کند. نقش اصلی به دلیل وجود چرخه گلی اکسیلات است، مولکول های استات تشکیل شده در طی تجزیه اسیدهای چرب به کربوهیدرات تبدیل می شوند. بنابراین، کربوهیدرات ها می توانند نه تنها از گلیسرول، بلکه از اسیدهای چرب نیز تشکیل شوند. سنتز محصولات نهایی جذب فتوسنتزی، کربوهیدرات ها، ساکارز و نشاسته در یک سلول فتوسنتزی به طور جداگانه انجام می شود: ساکارز در سیتوپلاسم سنتز می شود، نشاسته در کلروپلاست ها تشکیل می شود.

نتیجه. قندها معمولاً با مشارکت ATP به صورت آنزیمی از یکی به دیگری تبدیل می شوند. کربوهیدرات ها از طریق زنجیره پیچیده ای از واکنش های بیوشیمیایی به چربی تبدیل می شوند. کربوهیدرات ها را می توان از محصولات تجزیه چربی سنتز کرد. کربوهیدرات ها را می توان هم از گلیسرول و هم از اسیدهای چرب سنتز کرد.

بیوسنتز لیپید

تری گلیسرول ها فشرده ترین شکل ذخیره انرژی در بدن هستند. سنتز آنها عمدتاً از کربوهیدرات هایی انجام می شود که بیش از حد وارد بدن می شوند و برای پر کردن ذخایر گلیکوژن استفاده نمی شوند.

لیپیدها همچنین می توانند از اسکلت کربنی اسیدهای آمینه تشکیل شوند. تشکیل اسیدهای چرب و متعاقباً تری اسیل گلیسرول و غذای اضافی را تقویت می کند.

بیوسنتز اسیدهای چرب

در طی اکسیداسیون، اسیدهای چرب به استیل کوآ تبدیل می شوند. مصرف بیش از حد کربوهیدرات در رژیم غذایی نیز با تجزیه گلوکز به پیروات همراه است که سپس به استیل کوآ تبدیل می شود. این واکنش دوم که توسط پیروات دهیدروژناز کاتالیز می شود، برگشت ناپذیر است. استیل کوآ از ماتریکس میتوکندری به عنوان بخشی از سیترات به سیتوزول منتقل می شود (شکل 15).

ماتریکس میتوکندری سیتوزول

شکل 15. طرح انتقال استیل کوآ و تشکیل NADPH کاهش یافته در طول سنتز اسیدهای چرب.

از نظر استریو شیمیایی، کل فرآیند سنتز اسیدهای چرب را می توان به صورت زیر نشان داد:

Acetyl-CoA + 7 Malonyl-CoA + 14 NADPH∙ + 7H + 

اسید پالمیتیک (C 16:0) + 7 CO 2 + 14 NADP + 8 NSCoA + 6 H 2 O،

در این حالت 7 مولکول مالونیل کوآ از استیل کوآ تشکیل می شود:

7 استیل کوآ + 7 CO 2 + 7 ATP  7 مالونیل کوآ + 7 ADP + 7 H 3 PO 4 + 7 H +

تشکیل مالونیل-CoA یک واکنش بسیار مهم در سنتز اسیدهای چرب است. Malonyl-CoA در واکنش کربوکسیلاسیون استیل-CoA با مشارکت استیل-CoA کربوکسیلاز تشکیل می شود که حاوی بیوتین به عنوان یک گروه مصنوعی است. این آنزیم بخشی از مجموعه چند آنزیمی سنتاز اسید چرب نیست. استیت کربوکسیلاز یک پلیمر (وزن مولکولی از 4 تا 8 × 10 6 Da) است که از پروتومرهایی با وزن مولکولی 230 کیلو دالتون تشکیل شده است. این یک پروتئین آلوستریک چند منظوره حاوی بیوتین، بیوتین کربوکسیلاز، ترانس کربوکسیلاز و یک مرکز آلوستریک است که شکل فعال آن یک پلیمر است و پروتومرهای 230 کیلو دالتون غیر فعال هستند. بنابراین، فعالیت تشکیل مالونیل-CoA با نسبت بین این دو شکل تعیین می شود:

پروتومرهای غیرفعال  پلیمر فعال

Palmitoyl-CoA، محصول نهایی بیوسنتز، نسبت را به شکل غیرفعال تغییر می دهد و سیترات که یک فعال کننده آلوستریک است، این نسبت را به سمت پلیمر فعال تغییر می دهد.

شکل 16. مکانیسم سنتز مالونیل-CoA

در مرحله اول واکنش کربوکسیلاسیون، بی کربنات فعال شده و N-کربوکسی بیوتین تشکیل می شود. در مرحله دوم، یک حمله نوکلئوفیلی N-کربوکسی بیوتین توسط گروه کربونیل استیل-CoA رخ می دهد و مالونیل-CoA در واکنش ترانس کربوکسیلاسیون تشکیل می شود (شکل 16).

سنتز اسیدهای چرب در پستانداران با کمپلکس چند آنزیمی به نام مرتبط است اسید چرب سنتازاین مجموعه توسط دو پلی پپتید چند منظوره یکسان نشان داده می شود. هر پلی پپتید دارای سه حوزه است که در یک توالی خاص قرار دارند (شکل). دامنه اولوظیفه اتصال استیل کوآ و مالونیل کوآ و اتصال این دو ماده را بر عهده دارد. این دامنه شامل آنزیم های استیل ترانسفراز، مالونیل ترانسفراز و آنزیم اتصال دهنده استیل-مالونیل به نام β-کتوآسیل سنتاز است. دامنه دوم، در درجه اول مسئول احیای واسطه به دست آمده در حوزه اول است و حاوی پروتئین انتقال آسیل (ACP)، -کتوآسیل ردوکتاز و دهیدراتاز و انویل-ACP ردوکتاز است. که در دامنه سومآنزیم تیو استراز وجود دارد که اسید پالمیتیک حاصل را آزاد می کند که از 16 اتم کربن تشکیل شده است.

برنج. 17. ساختار کمپلکس سنتاز پالمیتات. اعداد نشان دهنده دامنه ها هستند.

مکانیسم سنتز اسیدهای چرب

در مرحله اول سنتز اسیدهای چرب، استیل-CoA به باقی مانده سرین استیل ترانسفراز اضافه می شود (شکل...). در یک واکنش مشابه، یک واسطه بین مالونیل-CoA و باقی مانده سرین مالونیل ترانسفراز تشکیل می شود. سپس گروه استیل از استیل ترانسفراز به گروه SH پروتئین انتقال آسیل (ATP) منتقل می شود. در مرحله بعد، باقی مانده استیل به گروه SH سیستئین -کتواسیل سنتاز (آنزیم متراکم کننده) منتقل می شود. گروه SH آزاد پروتئین انتقال دهنده آسیل به مالونیل ترانسفراز حمله می کند و به باقی مانده مالونیل متصل می شود. سپس تراکم بقایای مالونیل و استیل با مشارکت -کتوآسیل سنتاز با حذف گروه کربونیل از مالونیل رخ می دهد. نتیجه واکنش تشکیل -کتواسیل مرتبط با ACP است.

برنج. واکنش های سنتز 3-ketoacylACP در مجتمع پالمیتات سنتاز

سپس آنزیم های حوزه دوم در واکنش های کاهش و کم آبی واسطه β-کتوآسیل-ACP شرکت می کنند که منجر به تشکیل (بوتیریل-ACP) آسیل-ACP می شود.

Acetoacetyl-ACP (-ketoacyl-ACP)

-کتوآسیل-ACP ردوکتاز

-هیدروکسی بوتیریل-APB

-هیدروکسی سیال-ACP دهیدراتاز

Enoyl-ACP ردوکتاز

بوتیریل-APB

پس از 7 چرخه واکنش

H2O پالمیتوئیل تیو استراز

سپس گروه بوتیریل از ACP به باقی مانده cis-SH -ketoacyl synthase منتقل می شود. گسترش بیشتر توسط دو کربن با افزودن مالونیل-CoA به باقیمانده سرین مالونیل ترانسفراز اتفاق می‌افتد، سپس واکنش‌های تراکم و کاهش تکرار می‌شوند. کل چرخه 7 بار تکرار می شود و با تشکیل پالمیتول-ACP به پایان می رسد. در حوزه سوم، پالمیتول استراز پیوند تیواستر را به پالمیتول-ACP هیدرولیز می کند و اسید پالمتیک آزاد آزاد می شود و کمپلکس پالمیتات سنتاز را ترک می کند.

تنظیم بیوسنتز اسیدهای چرب

کنترل و تنظیم سنتز اسیدهای چرب تا حدی شبیه به تنظیم واکنش‌های گلیکولیز، چرخه سیترات و اکسیداسیون بتا اسیدهای چرب است. متابولیت اصلی که در تنظیم بیوسنتز اسیدهای چرب نقش دارد، استیل کوآ است که از ماتریکس میتوکندری به عنوان بخشی از سیترات می آید. مولکول مالونیل کوآ که از استیل کوآ تشکیل شده است، کارنیتین آسیل ترانسفراز I را مهار می کند و اکسیداسیون بتا اسید چرب غیرممکن می شود. از طرفی سیترات یک فعال کننده آلوستریک استیل کوآ کربوکسیلاز است و پالمیتول کوآ، استاتیل کوآ و آراشیدونیل کوآ از مهارکننده های اصلی این آنزیم هستند.

محتویات: - بیوسنتز اسیدهای چرب اشباع - بیوسنتز اسیدهای چرب غیر اشباع - بیوسنتز. TG و فسفاتیدها - بیوسنتز کلسترول. مخزن کلسترول در سلول - مکانیسم تنظیم متابولیسم کربوهیدرات - چرخه رندل چربی - کربوهیدرات

بیوسنتز FA به شدت در دستگاه گوارش، سلول‌های کبدی، انتروسیت‌ها و غدد پستانی شیرده اتفاق می‌افتد. منبع کربن برای بیوسنتز FA کربوهیدرات های اضافی، اسیدهای آمینه و محصولات متابولیسم FA است.

بیوسنتز FA یک نسخه جایگزین از اکسیداسیون است، اما در سیتوپلاسم انجام می شود. فرآیند اکسیداسیون انرژی را به شکل FADH 2، NADH 2 و ATP تولید می کند و بیوسنتز FA آن را به همان شکل جذب می کند.

بستر شروع سنتز استیل-کو است. A، در ماتریکس میتوکندری تشکیل شده است. غشای میتوکندری به استیل-Co نفوذپذیر نیست. و بنابراین، با PKA برهمکنش می کند و سیترات تشکیل می دهد که آزادانه به سیتوپلاسم می رود و در آنجا به PAA و استیل تجزیه می شود. شرکت آ.

افزایش سیترات در سیتوپلاسم سیگنالی برای شروع بیوسنتز FA است. سیترات + ATP + NSCo. A ------ CH 3 -CO-SCo. A+ PIKE +ADP واکنش تحت اثر سیترات لیاز رخ می دهد.

برای سنتز FA، یک مولکول استیل کو مورد نیاز است. A، غیرفعال است، در حالی که بقیه باید فعال شوند. CH 3 -CO-SCo. A + CO 2 + ATP + بیوتین -------------- COOH-CH 2 -CO-SCo. و شرکت استیل A-کربوکسیلاز فعال کننده آنزیم Acetyl-Co است. آکاربوکسیلاز سیترات است اولین واکنش در بیوسنتز تشکیل مالونیل کو است. آ.

شرکت مالونیل A واسطه اولیه در سنتز اسیدهای چرب است که از استیل-Co تشکیل شده است. و در سیتوپلاسم.

استیل بیش از حد. و در میتوکندری نمی تواند به طور مستقل وارد سیتوپلاسم شود. عبور از غشای میتوکندری توسط شانت سیترات امکان پذیر می شود. شرکت استیل و کربوکسیلاز تشکیل مالونیل-Co را کاتالیز می کند. آ.

این واکنش CO 2 و ATP را مصرف می کند. بنابراین، شرایطی که باعث افزایش لیپوژنز (وجود مقادیر زیاد گلوکز) می شود، از اکسیداسیون بتا اسیدهای چرب جلوگیری می کند.

بیوسنتز اسیدهای چرب با استفاده از یک مجتمع چند آنزیمی - پالمیتول اسید چرب سنتتاز انجام می شود. از 7 آنزیم مرتبط با ACP (پروتئین انتقال آسیل) تشکیل شده است. APB از 2 زیر واحد تشکیل شده است که هر کدام شامل 250 هزار واحد می باشد APB دارای 2 گروه SH می باشد. پس از تشکیل malonyl-Co. و انتقال باقی مانده های استیل و مالونیل به APB اتفاق می افتد.

بیوسنتز FA در سطوح بالای گلوکز در خون رخ می دهد که شدت گلیکولیز (تامین کننده استیل-Co. A)، PPP (تامین کننده NADFH 2 و CO 2) را تعیین می کند. در شرایط ناشتا و دیابت، سنتز GI بعید است، زیرا خیر. Gl (در دیابت وارد بافت ها نمی شود، اما در خون است)، بنابراین فعالیت گلیکولیز و PPP کم خواهد بود.

اما در این شرایط، ذخایر CH 3 -COSCO در میتوکندری کبد وجود دارد. A (منبع اکسیداسیون بتا FA). با این حال، این شرکت استیل. و وارد واکنش های سنتز FA نمی شود، زیرا باید توسط محصولات PC، CO 2 و NADH 2 محدود شود. در این صورت، سنتز کلسترول برای بدن سودآورتر است، که فقط به NADFH 2 و استیل-Co نیاز دارد. . در روزه داری و دیابت چه اتفاقی می افتد؟

بیوسنتز TG و PL سنتز TG از گلیسرول (Gn) و FA، عمدتاً اولئیک استئاریک و پالمیتیک اتفاق می‌افتد. بیوسنتز TG در بافت ها از طریق تشکیل گلیسرول-3 فسفات به عنوان یک ترکیب واسطه انجام می شود. در کلیه ها و انتروسیت ها، جایی که فعالیت گلیسرول کیناز زیاد است، Gn توسط ATP به گلیسرول فسفات فسفریله می شود.

در بافت چربی و عضله، به دلیل فعالیت بسیار کم گلیسرول کیناز، تشکیل گلیسر 3- فسفات عمدتاً با گلیکولیز همراه است. مشخص است که گلیکولیز DAP (دی هیدروکسی استون فسفات) را تولید می کند که در حضور گلیسرول فسفات-DG، می تواند به ph G-3 (گلیسرول-3 فسفات) تبدیل شود.

در کبد، هر دو مسیر تشکیل g-3-ph مشاهده می شود. در مواردی که میزان گلوکز در FA کاهش می یابد (در طول روزه داری)، تنها مقدار کمی G-3-ph تشکیل می شود. بنابراین، اسیدهای چرب آزاد شده در نتیجه لیپولیز نمی توانند برای سنتز مجدد استفاده شوند. بنابراین VT را ترک می کنند و میزان چربی ذخیره کاهش می یابد.

سنتز اسیدهای چرب غیر اشباع از اسیدهای چرب اشباع با گسترش زنجیره موازی اشباع زدایی تحت اثر یک کمپلکس آنزیمی میکروزومی متشکل از سه جزء پروتئینی رخ می دهد: سیتوکروم b5، سیتوکروم b5 ردوکتاز و دساتوراز که حاوی آهن غیر هم هستند.

از NADPH و اکسیژن مولکولی به عنوان بستر استفاده می شود. این اجزا یک زنجیره انتقال الکترون کوتاه را تشکیل می دهند که با کمک آن گروه های هیدروکسیل برای مدت کوتاهی در مولکول اسید چرب قرار می گیرند.

آنها سپس به صورت آب جدا می شوند و در نتیجه یک پیوند دوگانه در مولکول اسید چرب ایجاد می شود. یک خانواده کامل از زیرواحدهای دساتوراز وجود دارد که مخصوص محل خاصی از درج پیوند دوگانه است.

منشا اسیدهای چرب غیر اشباع در سلول های بدن است. متابولیسم اسید آراشیدونیک n ضروری و غیر ضروری - در بین اسیدهای چرب غیر اشباع، اسیدهای چرب -3 و -6 نمی توانند در بدن انسان سنتز شوند، زیرا سیستم آنزیمی وجود ندارد که بتواند تشکیل پیوند دوگانه را کاتالیز کند - موقعیت 6 یا هر موقعیت دیگری که در انتهای آن قرار دارد.

این اسیدهای چرب عبارتند از لینولئیک اسید (18: 2، 9، 12)، اسید لینولنیک (18: 3، 9، 12، 15) و اسید آراشیدونیک (20: 4، 5، 8، 11، 14). مورد دوم فقط در موارد کمبود اسید لینولئیک ضروری است، زیرا به طور معمول می توان آن را از اسید لینولئیک سنتز کرد.

تغییرات پوستی در انسان با کمبود اسیدهای چرب ضروری در غذا توصیف شده است. رژیم غذایی بزرگسالان معمولی حاوی مقادیر کافی اسیدهای چرب ضروری است. با این حال، نوزادانی که رژیم غذایی کم چربی دریافت می کنند، نشانه هایی از ضایعات پوستی را نشان می دهند. اگر اسید لینولئیک در دوره درمان گنجانده شود، از بین می روند.

مواردی از چنین کمبودی نیز در بیمارانی مشاهده می شود که برای مدت طولانی تحت تغذیه تزریقی بوده و اسیدهای چرب ضروری آنها کاهش یافته است. برای جلوگیری از این حالت کافی است که بدن اسیدهای چرب ضروری را به میزان 2-1 درصد از کل کالری مورد نیاز دریافت کند.

سنتز اسیدهای چرب غیر اشباع از اسیدهای چرب اشباع با گسترش زنجیره موازی اشباع زدایی تحت اثر یک کمپلکس آنزیمی میکروزومی متشکل از سه جزء پروتئینی رخ می دهد: سیتوکروم b5، سیتوکروم b5 ردوکتاز و دساتوراز که حاوی آهن غیر هم هستند. از NADPH و اکسیژن مولکولی به عنوان بستر استفاده می شود.

از این اجزا یک زنجیره کوتاه انتقال الکترون تشکیل می شود که به کمک آن گروه های هیدروکسیل برای مدت کوتاهی در مولکول اسید چرب قرار می گیرند. آنها سپس به صورت آب جدا می شوند و در نتیجه یک پیوند دوگانه در مولکول اسید چرب ایجاد می شود. یک خانواده کامل از زیرواحدهای دساتوراز وجود دارد که مخصوص محل خاصی از درج پیوند دوگانه است.

تشکیل و استفاده از اجسام کتون n دو نوع اصلی اجسام استونی استواستات و هیدروکسی بوتیرات هستند. -هیدروکسی بوتیرات شکل احیا شده استواستات است. استواستات در سلول های کبدی از استیل ~ Co تشکیل می شود. الف- تشکیل در ماتریکس میتوکندری رخ می دهد.

مرحله اولیه این فرآیند توسط آنزیم کتوتیولاز کاتالیز می شود. سپس استواستیل. شرکت A با مولکول استیل کو بعدی متراکم می شود. و تحت تاثیر آنزیم HOMG-Co. و سنتتازها در نتیجه، هیدروکسی متیل گلوتاریل-Co تشکیل می شود. A. سپس آنزیم HOMG-Co. و لیاز برش HOMG-Co را کاتالیز می کند. و برای استواستات و استیل-کو. آ.

متعاقباً استواستیک اسید تحت تأثیر آنزیم b-hydroxybutyrat dehydrogenase کاهش می یابد و در نتیجه اسید b-hydroxybutyric تشکیل می شود.

سپس آنزیم HOMG-Co است. و لیاز برش HOMG-Co را کاتالیز می کند. و برای استواستات و استیل. شرکت الف- متعاقباً استواستیک اسید تحت تأثیر آنزیم b-hydroxybutyrat dehydrogenase کاهش می یابد و در نتیجه اسید b-hydroxybutyric تشکیل می شود.

این واکنش ها در میتوکندری رخ می دهد. سیتوزول حاوی ایزوآنزیم ها - کتوتیولازها و HOMG~Co است. و سنتتازهایی که تشکیل HOMG~Co را نیز کاتالیز می کنند. A، اما به عنوان یک محصول واسطه در سنتز کلسترول. صندوق های سیتوزولی و میتوکندریایی GOMG~Co. اما آنها با هم مخلوط نمی شوند.

تشکیل اجسام کتون در کبد توسط وضعیت تغذیه کنترل می شود. این اثر کنترلی توسط انسولین و گلوکاگون افزایش می یابد. خوردن و انسولین باعث کاهش تشکیل اجسام کتون می شود، در حالی که روزه داری به دلیل افزایش میزان اسیدهای چرب در سلول ها، کتوژنز را تحریک می کند.

در طول روزه داری، لیپولیز افزایش می یابد، سطح گلوکاگون و غلظت c افزایش می یابد. AMP در کبد فسفوریلاسیون رخ می دهد و در نتیجه HOMG-Co را فعال می کند. و سنتتازها مهارکننده آلوستریک HOMG-Co. و سنتتاز سوکسینیل-Co است. آ.

n به طور معمول، اجسام کتون منبع انرژی برای عضلات هستند. در طول روزه داری طولانی مدت، آنها می توانند توسط سیستم عصبی مرکزی استفاده شوند. باید در نظر داشت که اکسیداسیون اجسام کتون نمی تواند در کبد انجام شود. در سلول های سایر اندام ها و بافت ها در میتوکندری رخ می دهد.

این انتخاب پذیری به دلیل محلی سازی آنزیم هایی است که این فرآیند را کاتالیز می کنند. اول، α-هیدروکسی بوتیرات دهیدروژناز اکسیداسیون هیدروکسی بوتیرات به استواستات را در یک واکنش وابسته به NAD کاتالیز می کند. سپس با استفاده از آنزیم سوکسینیل شرکت. شرکت Acetoacetyl یک ترانسفراز، کوآنزیم A با شرکت سوکسینیل حرکت می کند. و برای استواستات.

Acetoacetyl Co تشکیل می شود. A که محصول میانی آخرین دور اکسیداسیون اسیدهای چرب است. این آنزیم در کبد تولید نمی شود. به همین دلیل است که اکسیداسیون اجسام کتون نمی تواند در آنجا اتفاق بیفتد.

اما چند روز پس از شروع روزه داری، بیان ژن کد کننده این آنزیم در سلول های مغز آغاز می شود. در نتیجه مغز با استفاده از اجسام کتون به عنوان منبع انرژی جایگزین سازگار می شود و نیاز آن به گلوکز و پروتئین را کاهش می دهد.

تیولاز جداسازی استواستیل-Co را کامل می کند. و شرکت جاسازی و در محلی که پیوند بین و اتم های کربن شکسته می شود. در نتیجه دو مولکول استیل کو تشکیل می شود. آ.

شدت اکسیداسیون اجسام کتون در بافت های خارج کبدی متناسب با غلظت آنها در خون است. غلظت کل اجسام کتون در خون معمولاً زیر 3 میلی گرم در 100 میلی لیتر است و میانگین دفع ادرار روزانه تقریباً 1 تا 20 میلی گرم است.

تحت شرایط متابولیک خاصی، زمانی که اکسیداسیون شدید اسیدهای چرب اتفاق می افتد، مقادیر قابل توجهی به اصطلاح اجسام کتون در کبد تشکیل می شود.

وضعیتی که در آن غلظت اجسام کتون در خون بیشتر از حد طبیعی باشد، کتونمی نامیده می شود. افزایش سطح اجسام کتون در ادرار کتونوری نامیده می شود. در مواردی که کتونمی و کتونوری شدید ایجاد می شود، بوی استون در هوای بازدم احساس می شود.

این در اثر دکربوکسیلاسیون خود به خود استواستات به استون ایجاد می شود. این سه علامت کتونمی، کتونوری و بوی استون در نفس با نام رایج - کتوزیس ترکیب می شوند.

کتوز در نتیجه کمبود کربوهیدرات های موجود رخ می دهد. به عنوان مثال، در طول روزه داری، مقدار کمی از آنها با غذا تامین می شود (یا تامین نمی شود) و در دیابت به دلیل کمبود هورمون انسولین، زمانی که گلوکز نمی تواند به طور موثر در سلول های اندام ها و بافت ها اکسید شود.

این منجر به عدم تعادل بین استری و لیپولیز در بافت چربی به سمت تشدید دومی می شود. این در اثر دکربوکسیلاسیون خود به خود استواستات به استون ایجاد می شود.

مقدار استواستات که به هیدروکسی بوتیرات کاهش می یابد به نسبت NADH/NAD+ بستگی دارد. این ترمیم تحت تأثیر آنزیم هیدروکسی بوتیرات دهیدروژناز رخ می دهد. به دلیل محتوای بالای HOMG-Co، کبد به عنوان محل اصلی تشکیل اجسام کتون عمل می کند. و سنتتازها در میتوکندری هپاتوسیت ها.

بیوسنتز کلسترول CS توسط سلول های کبدی (80%)، انتروسیت ها (10%)، سلول های کلیه (5%) و پوست سنتز می شود. 0.3-1 گرم کلسترول در روز تشکیل می شود (استخر درون زا).

عملکرد کلسترول: - شرکت کننده ضروری در غشای سلولی - پیش ساز هورمون های استروئیدی - پیش ساز اسیدهای صفراوی و ویتامین D

پس از تجزیه مولکول های لیپید پلیمری، مونومرهای حاصل در 100 سانتی متر اولیه در قسمت بالایی روده کوچک جذب می شوند و به طور معمول 98 درصد چربی های جیره جذب می شوند.

1. اسیدهای چرب کوتاه(بیش از 10 اتم کربن) بدون مکانیسم خاصی جذب شده و وارد خون می شود. این فرآیند برای نوزادان مهم است زیرا ... شیر عمدتاً حاوی اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه و متوسط ​​است. گلیسرول نیز مستقیما جذب می شود.

2. سایر محصولات گوارشی (اسیدهای چرب با زنجیره بلند، کلسترول، مونوآسیل گلیسرول) با اسیدهای صفراوی تشکیل می شوند. میسل هابا سطح آب دوست و هسته آبگریز. اندازه آنها 100 برابر کوچکتر از کوچکترین قطرات چربی امولسیون شده است. از طریق فاز آبی، میسل ها به مرز برس مخاط مهاجرت می کنند. در اینجا میسل ها تجزیه می شوند و اجزای لیپیدی پراکندهدر داخل سلول، پس از آن به شبکه آندوپلاسمی منتقل می شوند.

اسیدهای صفراویهمچنین در اینجا آنها می توانند وارد انتروسیت ها شوند و سپس وارد خون ورید باب شوند، اما بیشتر آنها در کیم باقی می مانند و می رسند. روده ایروده، جایی که از طریق حمل و نقل فعال جذب می شود.

سنتز مجدد لیپیدها در انتروسیت ها

سنتز مجدد لیپیدها سنتز لیپیدها در دیواره روده از چربی های اگزوژنی است که وارد اینجا می شوند؛ هر دو را می توان همزمان استفاده کرد. درون زااسیدهای چرب، بنابراین چربی های سنتز شده با چربی های غذایی متفاوت هستند و از نظر ترکیب به چربی های "خود" نزدیک تر هستند. وظیفه اصلی این فرآیند است بستنبا زنجیره متوسط ​​و بلند که از غذا خورده می شود اسید چرببا الکل - گلیسرول یا کلسترول. این اولاً اثر شوینده آنها را بر روی غشاها از بین می برد و ثانیاً اشکال انتقال آنها را برای انتقال از طریق خون به بافت ها ایجاد می کند.

اسید چرب وارد شده به انتروسیت (و همچنین هر سلول دیگر) لزوماً از طریق افزودن کوآنزیم A فعال می شود. آسیل-SCoA حاصل در واکنش های سنتز استرهای کلسترول، تری اسیل گلیسرول ها و فسفولیپیدها شرکت می کند.

واکنش فعال سازی اسیدهای چرب

سنتز مجدد استرهای کلسترول

کلسترول با استفاده از acyl-SCoA و آنزیم استری می شود acyl-SCoA: کلسترول آسیل ترانسفراز(یک کلاه).

استریفیکاسیون مجدد کلسترول مستقیماً بر جذب آن در خون تأثیر می گذارد. در حال حاضر، به دنبال امکاناتی برای سرکوب این واکنش برای کاهش غلظت کلسترول در خون هستند.

واکنش سنتز مجدد استر کلسترول

سنتز مجدد تری گلیسرول ها

دو روش برای سنتز مجدد تگ وجود دارد:

راه اول، راه اصلی - 2-مونوآسیل گلیسرید- با مشارکت 2-MAG و FA اگزوژن در شبکه آندوپلاسمی صاف انتروسیت ها رخ می دهد: کمپلکس چند آنزیمی تری اسیل گلیسرول سنتاز TAG را تشکیل می دهد.

مسیر مونوآسیل گلیسرید برای تشکیل TAG

از آنجایی که 1/4 TAG در روده به طور کامل هیدرولیز می شود و گلیسرول در انتروسیت ها حفظ نمی شود و به سرعت وارد خون می شود، مقدار زیادی اسیدهای چرب بیش از حد نسبی ایجاد می شود که گلیسرول کافی برای آن وجود ندارد. بنابراین مورد دوم وجود دارد، گلیسرول فسفات، مسیری در شبکه آندوپلاسمی ناهموار. منبع گلیسرول-3-فسفات اکسیداسیون گلوکز است. واکنش های زیر را می توان تشخیص داد:

1. تشکیل گلیسرول-3-فسفات از گلوکز.
2. تبدیل گلیسرول-3-فسفات به اسید فسفاتیدیک.
3. تبدیل اسید فسفاتیدیک به 1،2-DAG.
4. سنتز TAG

مسیر گلیسرول فسفات برای تشکیل TAG

سنتز مجدد فسفولیپیدها

فسفولیپیدها به همان روشی که در سایر سلول های بدن سنتز می شوند (به "سنتز فسفولیپیدها" مراجعه کنید). دو راه برای انجام این کار وجود دارد:

اولین راه استفاده از 1،2-DAG و اشکال فعال کولین و اتانول آمین برای سنتز فسفاتیدیل کولین یا فسفاتیدیل اتانول آمین است.