Produșii intermediari ai proceselor respiratorii servesc ca sursă de schelete de carbon pentru sinteza lipidelor - substanțe asemănătoare grăsimilor care fac parte din toate celulele vii și joacă un rol important în procesele vieții. Lipidele acționează atât ca substanțe de depozitare, cât și ca componente ale membranelor care înconjoară citoplasma și toate organitele celulare.

Lipidele membranare diferă de grăsimile obișnuite prin aceea că unul dintre cei trei acizi grași din molecula lor este înlocuit cu serină sau colină fosforilată.

Grăsimile sunt prezente în toate celulele plantelor și, deoarece grăsimile sunt insolubile în apă, nu se pot deplasa în plante. Prin urmare, biosinteza grăsimilor trebuie să aibă loc în toate organele și țesuturile plantelor din substanțele dizolvate care intră în aceste organe. Astfel de substanțe solubile sunt carbohidrații care intră în semințe din asimilare*. Cel mai bun obiect pentru studierea biosintezei grăsimilor sunt fructele semințelor oleaginoase; la începutul dezvoltării semințelor oleaginoase, componentele principale ale semințelor sunt apa, proteinele, compușii azotați neproteici și zaharurile insolubile. În timpul coacerii are loc, pe de o parte, sinteza proteinelor din compuși azotați neproteici, iar pe de altă parte, conversia carbohidraților în grăsimi.

Ne vom concentra pe transformarea carbohidraților în grăsimi. Să începem cu ceva simplu. Din compoziția grăsimilor. Grăsimile constau din glicerol și acizi grași. Evident, în timpul biosintezei grăsimilor, trebuie să se formeze aceste componente - glicerol și acizi grași, care fac parte din grăsime. În timpul biosintezei grăsimilor, s-a descoperit că acizii grași nu sunt combinați cu glicerol legat, ci cu * - glicerol-3fosfatul fosforilat. Materialul de pornire pentru formarea glicerol-3fosfatului este 3-fosfogliceraldehida și fosfodioxiacetona, care sunt produse intermediare ale fotosintezei și descompunerii anaerobe a carbohidraților.

Reducerea fosfodioxiacetonei la glicerol-3fosfat este catalizată de enzima glicerol fosfat dehidrogenază, al cărei grup activ este nicotinamida adenin dinucleotida. Sinteza acizilor grași are loc în moduri mai complexe. Am văzut că majoritatea acizilor grași din plante au un număr par de atomi de carbon, C16 sau C18. Acest fapt a atras de multă vreme atenția multor cercetători. S-a sugerat în mod repetat că acizii grași se pot forma ca rezultat al condensării libere a acidului acetic sau acetaldehidei, de exemplu. din compuși cu doi atomi de carbon C2. Lucrările timpului nostru au stabilit că nu acidul acetic liber participă la biosinteza acizilor grași, ci acetil coenzima A legată de coenzima A. În prezent, este la modă să descriem schema sintezei acizilor grași după cum urmează. Compusul de pornire pentru sinteza acizilor grași este acetil coenzima A, care este principalul produs al descompunerii anaerobe a carbohidraților. Coenzima A poate lua parte la sinteza unei game largi de acizi grași. Primul * dintre aceste procese este activarea acizilor sub acțiunea ATP. În prima etapă, acetil coenzima A se formează din acid acetic sub acțiunea enzimei acetil coenzima A * și consumul de energie ATP și apoi * i.e. are loc carboxilarea acetil-CoA și formarea unui compus cu 3 atomi de carbon. În etapele ulterioare, are loc condensarea moleculei de acetil coenzima A.

Sinteza acizilor grași are loc prin legarea moleculei de acetil coenzima A. Aceasta este prima etapă a sintezei propriu-zise a acizilor grași.

Calea generală de formare a grăsimilor din carbohidrați poate fi reprezentată sub formă de diagramă:

glicerol-3fosfat

Carbohidrați

Acetil coenzima A → acid gras → grăsimi

După cum știm deja, grăsimile se pot muta de la un țesut vegetal la altul și sunt sintetizate direct în locurile de acumulare. Se pune întrebarea: în ce părți ale celulei, în ce structuri celulare sunt sintetizate? În țesuturile vegetale, biosinteza grăsimilor este aproape complet localizată în mitocondrii și sferozomi. Rata sintezei grăsimilor în celule este strâns legată de intensitatea proceselor oxidative, care sunt principalele surse de energie. Cu alte cuvinte, biosinteza grăsimilor este strâns legată de respirație.

Descompunerea grăsimilor are loc cel mai intens în timpul germinării semințelor oleaginoase. Semințele oleaginoase conțin puțini carbohidrați, iar principalele substanțe de rezervă din ele sunt grăsimile. Grăsimile diferă de carbohidrați și proteine ​​nu numai prin faptul că oxidarea lor eliberează mult mai multă energie, ci și prin faptul că oxidarea grăsimilor eliberează o cantitate crescută de apă. Dacă oxidarea a 1 g de proteine ​​produce 0,41 g apă, oxidarea a 1 g carbohidrați produce 0,55 g, atunci oxidarea a 1 g grăsime produce 1,07 g apă. Acest lucru este de mare importanță pentru embrionul în curs de dezvoltare, mai ales când semințele germinează în condiții uscate.

În lucrările legate de studiul defalcării grăsimilor, s-a dovedit că în semințele germinate, odată cu pierderea grăsimilor, se acumulează carbohidrați. În ce moduri pot fi sintetizați carbohidrații din grăsimi? În formă generală, acest proces poate fi reprezentat după cum urmează. Grăsimile sunt descompuse în glicerol și acizi grași de către lipază cu participarea apei. Glicerolul este fosforilat, apoi oxidat și transformat în 3-fosfogliceraldehidă. 3-fosfogliceraldehida izomerizează pentru a da fosfodioxiacetonă. În plus, sub influența * și 3-fosfogliceraldehidei și fosfodioxiacetonei, se sintetizează fructoză-1,6difosfat. Fructoza-1,6 difosfat format, după cum știm deja, este transformat într-o mare varietate de carbohidrați, care servesc la construirea celulelor și țesuturilor plantelor.

Care este calea de transformare a acizilor grași care sunt scindați în timpul acțiunii lipazei asupra grăsimilor? În prima etapă, acidul gras, ca urmare a unei reacții cu coenzima A și ATP, este activat și se formează acetil coenzima A

RCH2CH2COOH + HS-CoA + ATP → RCH 2 CH 2 C- S – CoA

Acidul gras activat, acetil coenzima A, este mai reactiv decât acidul gras liber. În reacțiile ulterioare, întregul lanț de carbon al acidului gras este împărțit în fragmente cu două atomi de carbon ale acetil coenzimei A. Schema generală de descompunere a grăsimilor poate fi prezentată într-o formă simplificată, după cum urmează.

Concluzie asupra sintezei defalcării grăsimilor. Atât în ​​timpul descompunerii, cât și în timpul sintezei acizilor grași, rolul principal îi revine acetil coenzimei A. Acetil coenzima A formată ca urmare a descompunerii acizilor grași poate suferi în continuare diferite transformări. Calea principală a transformării sale este oxidarea completă prin ciclul acidului tricarboxilic la CO 2 și H 2 O cu eliberarea unei cantități mari de energie. O parte din acetil coenzima A poate fi utilizată pentru sinteza carbohidraților. Astfel de transformări ale acetil coenzimei A pot apărea în timpul germinării semințelor oleaginoase, când se formează o cantitate semnificativă de acid acetic ca urmare a descompunerii aminoacizilor acizilor grași. În timpul biosintezei carbohidraților din acetil coenzima A OH, i.e. acetil coenzima A este inclusă în așa-numitul ciclu glioxilat sau ciclu al acidului glioxic. În ciclul glioxilatului, acidul izocitric este împărțit în acizi succinic și glioxic. Acidul succinic poate lua parte la reacția ciclului acidului tricarboxilic și, prin *, poate forma acid malic și apoi oxaloacetic. Acidul glioxinic intră în compușii CO cu o a doua moleculă de acetil coenzima A și, ca urmare, se formează și acidul malic. În reacțiile ulterioare, acidul malic este transformat în acid oxalic-acetic - acid fosfoenolpiruvic - acid fosfogliceric și chiar carbohidrați. Astfel, energia acizilor moleculei de acetat formată în timpul descompunerii este transformată în carbohidrați. Care este rolul biologic al ciclului glioxilatului? În reacțiile acestui ciclu, se sintetizează acidul glioxilic, care servește ca compus de pornire pentru formarea aminoacidului glicină. Rolul principal se datorează existenței ciclului glioxilatului, moleculele de acetat formate în timpul descompunerii acizilor grași sunt transformate în carbohidrați. Astfel, carbohidrații pot fi formați nu numai din glicerol, ci și din acizi grași. Sinteza produselor finale de asimilare fotosintetică, carbohidrați, zaharoză și amidon într-o celulă fotosintetică se realizează separat: zaharoza este sintetizată în citoplasmă, amidonul se formează în cloroplaste.

Concluzie. Zaharurile pot fi convertite enzimatic de la unul la altul, de obicei cu participarea ATP. Carbohidrații sunt transformați în grăsimi printr-un lanț complex de reacții biochimice. Carbohidrații pot fi sintetizați din produse de descompunere a grăsimilor. Carbohidrații pot fi sintetizați atât din glicerol, cât și din acizi grași.

Biosinteza lipidelor

Triacilglicerolii sunt cea mai compactă formă de stocare a energiei din organism. Sinteza lor se realizează în principal din carbohidrați care intră în organism în exces și nu sunt folosiți pentru a umple rezervele de glicogen.

Lipidele se pot forma și din scheletul de carbon al aminoacizilor. Promovează formarea acizilor grași și, ulterior, a triacilglicerolilor și a excesului de alimente.

Biosinteza acizilor grași

În timpul oxidării, acizii grași sunt transformați în acetil-CoA. Aportul alimentar excesiv de carbohidrați este, de asemenea, însoțit de descompunerea glucozei în piruvat, care este apoi transformat în acetil-CoA. Această din urmă reacție, catalizată de piruvat dehidrogenază, este ireversibilă. Acetil-CoA este transportat din matricea mitocondrială la citosol ca parte a citratului (Figura 15).

Matricea mitocondrială Citosol

Figura 15. Schema transferului de acetil-CoA și formarea de NADPH redus în timpul sintezei acizilor grași.

Stereochimic, întregul proces de sinteză a acizilor grași poate fi reprezentat astfel:

Acetil-CoA + 7 Malonil-CoA + 14 NADPH∙ + 7H + 

Acid palmitic (C 16:0) + 7 CO 2 + 14 NADP + 8 NSCoA + 6 H 2 O,

în acest caz, din acetil-CoA se formează 7 molecule de malonil-CoA:

7 Acetil-CoA + 7 CO 2 + 7 ATP  7 Malonil-CoA + 7 ADP + 7 H 3 PO 4 + 7 H +

Formarea malonil-CoA este o reacție foarte importantă în sinteza acizilor grași. Malonil-CoA se formează în reacția de carboxilare a acetil-CoA cu participarea acetil-CoA carboxilază, care conține biotină ca grup protetic. Această enzimă nu face parte din complexul multienzimatic al acizilor grași sintaze. Acetit carboxilaza este un polimer (greutate moleculară de la 4 la 810 6 Da), format din protomeri cu o greutate moleculară de 230 kDa. Este o proteină alosterică multifuncțională care conține biotină legată, biotin carboxilază, transcarboxilază și un centru alosteric, a cărui formă activă este un polimer, iar protomerii de 230 kDa sunt inactivi. Prin urmare, activitatea de formare a malonil-CoA este determinată de raportul dintre aceste două forme:

protomeri inactivi  polimer activ

Palmitoil-CoA, produsul final al biosintezei, schimbă raportul către forma inactivă, iar citratul, fiind un activator alosteric, schimbă acest raport către polimerul activ.

Figura 16. Mecanismul de sinteză a malonil-CoA

În prima etapă a reacției de carboxilare, bicarbonatul este activat și se formează N-carboxibiotina. În a doua etapă, are loc un atac nucleofil al N-carboxibiotinei de către gruparea carbonil a acetil-CoA și se formează malonil-CoA în reacția de transcarboxilare (Fig. 16).

Sinteza acizilor grași la mamifere este asociată cu un complex multienzimatic numit sintaza acizilor grasi. Acest complex este reprezentat de două polipeptide multifuncționale identice. Fiecare polipeptidă are trei domenii, care sunt situate într-o secvență specifică (Fig.). Primul domeniu este responsabil pentru legarea acetil-CoA și malonil-CoA și conectarea acestor două substanțe. Acest domeniu include enzimele acetiltransferaza, maloniltransferaza și o enzimă de legare a acetil-malonil numită β-cetoacil sintază. Al doilea domeniu, este responsabil în primul rând pentru reducerea intermediarului obținut în primul domeniu și conține proteina de transfer acil (ACP), -cetoacil reductază și dehidratază și enoil-ACP reductază. ÎN al treilea domeniu este prezentă enzima tioesteraza care eliberează acidul palmitic rezultat, format din 16 atomi de carbon.

Orez. 17. Structura complexului palmitat sintază. Numerele indică domenii.

Mecanismul sintezei acizilor grași

În prima etapă a sintezei acizilor grași, se adaugă acetil-CoA la reziduul serin al acetiltransferazei (Fig...). Într-o reacție similară, se formează un intermediar între malonil-CoA și restul serin al maloniltransferazei. Gruparea acetil din acetiltransferază este apoi transferată în grupa SH a proteinei de transfer a acil (ATP). În etapa următoare, reziduul de acetil este transferat în grupa SH a cisteinei -cetoacil sintetazei (enzima de condensare). Gruparea SH liberă a proteinei de transfer acil atacă maloniltransferaza și leagă restul de malonil. Apoi are loc condensarea resturilor de malonil și acetil cu participarea -cetoacil sintetazei cu îndepărtarea grupării carbonil din malonil. Rezultatul reacției este formarea de -cetoacil asociat cu ACP.

Orez. Reacții ale sintezei 3-cetoacilACP în complexul palmitat sintază

Enzimele celui de-al doilea domeniu participă apoi la reacțiile de reducere și deshidratare ale intermediarului p-cetoacil-ACP, care au ca rezultat formarea de (butiril-ACP) acil-ACP.

Acetoacetil-ACP (-cetoacil-ACP)

-cetoacil-ACP reductază

-Hidroxibutiril-APB

-hidroxiacil-ACP deshidratază

Enoil-ACP reductaza

Butiril-APB

După 7 cicluri de reacție

H2O palmitoiltioesteraza

Gruparea butiril este apoi transferată de la ACP la restul cis-SH al -cetoacil sintetazei. Extinderea suplimentară cu doi atomi de carbon are loc prin adăugarea de malonil-CoA la restul serin al maloniltransferazei, apoi reacțiile de condensare și reducere sunt repetate. Întregul ciclu se repetă de 7 ori și se termină cu formarea palmitoil-ACP. În al treilea domeniu, palmitoil esterază hidrolizează legătura tioester în palmitoil-ACP și acidul palmitic liber este eliberat și părăsește complexul de palmitat sintază.

Reglarea biosintezei acizilor grași

Controlul și reglarea sintezei acizilor grași este, într-o anumită măsură, similară cu reglarea reacțiilor de glicoliză, ciclul citratului și β-oxidarea acizilor grași. Principalul metabolit implicat în reglarea biosintezei acizilor grași este acetil-CoA, care provine din matricea mitocondrială ca parte a citratului. Molecula de malonil-CoA formată din acetil-CoA inhibă carnitina aciltransferaza I și β-oxidarea acidului gras devine imposibilă. Pe de altă parte, citratul este un activator alosteric al acetil-CoA carboxilazei, iar palmitoil-CoA, steatoril-CoA și arahidonil-CoA sunt principalii inhibitori ai acestei enzime.

Conținut: - biosinteza AG saturați - biosinteza AG nesaturați - biosinteza. TG și fosfatide - biosinteza colesterolului. Bazin de colesterol în celulă - mecanism pentru reglarea metabolismului carbohidraților - ciclul Randle grăsimi-carbohidrați

Biosinteza FA are loc cel mai intens în tractul gastrointestinal, hepatocite, enterocite și glanda mamară care alăptează. Sursa de carbon pentru biosinteza FA este excesul de carbohidrați, aminoacizi și produse de metabolism de FA.

Biosinteza FA este o versiune alternativă a ßoxidării, dar efectuată în citoplasmă. Procesul de oxidare produce energie sub formă de FADH 2, NADH 2 și ATP, iar biosinteza FA o absoarbe în aceeași formă.

Substratul de pornire pentru sinteza este acetil-Co. A, format în matricea mitocondrială. Membrana mitocondrială nu este permeabilă la acetil-Co. Și, prin urmare, interacționează cu PKA pentru a forma citrat, care trece liber în citoplasmă și este descompus în PAA și acetil. Co. A.

O creștere a citratului în citoplasmă este un semnal pentru începutul biosintezei FA. Citrat + ATP + NSCo. A ------ CH3-CO-SCo. A+ PIKE +ADP Reacția are loc sub acțiunea citrat-liazei.

Pentru sinteza FA, este necesară o moleculă de acetil-Co. A, inactiv, în timp ce restul ar trebui activat. CH3-CO-SCo. A + CO2+ ATP + biotină-------------- COOH-CH2-CO-SCo. Și Acetil-Co. A-carboxilaza Activatorul enzimatic este Acetil-Co. Acarboxilaza este citrat.Prima reacție în biosinteză este formarea malonil-Co. A.

Malonil-Co. A este intermediarul inițial în sinteza acizilor grași, formați din acetil-Co. Și în citoplasmă.

Excesul de acetil-Co. Și în mitocondrii nu poate trece independent în citoplasmă. Trecerea prin membrana mitocondrială este posibilă prin șuntul citrat. Acetil-Co. Și carboxilaza catalizează formarea malonil-Co. A.

Această reacție consumă CO 2 și ATP. Astfel, condițiile care promovează lipogeneza (prezența unor cantități mari de glucoză) inhibă β-oxidarea acizilor grași

Biosinteza acizilor grași se realizează folosind un complex multienzimatic - sintetaza acidului gras palmitoil. Este format din 7 enzime asociate cu ACP (proteina de transport acil). APB este format din 2 subunități, fiecare dintre ele conține 250 de mii de unități. APB conține 2 grupe SH. După formarea malonil-Co. Și are loc transferul resturilor de acetil și malonil la APB.

Biosinteza FA va avea loc la niveluri ridicate de glucoză în sânge, ceea ce determină intensitatea glicolizei (furnizor de acetil-Co. A), PPP (furnizor de NADFH 2 și CO 2). În condiții de post și diabet, sinteza GI este puțin probabilă, deoarece nu. Gl (în diabet, nu intră în țesuturi, ci se află în sânge), prin urmare activitatea glicolizei și a PPP va fi scăzută.

Dar în aceste condiții, există rezerve de CH 3 -COSCo în mitocondriile hepatice. A (sursa de ß-oxidare a FA). Cu toate acestea, acest acetil-Co. Și nu intră în reacții de sinteză a FA, deoarece trebuie limitată de produsele PC, CO 2 și NADH 2. În acest caz, este mai profitabil pentru organism să sintetizeze colesterolul, care necesită doar NADFH 2 și acetil-Co. . Ce se întâmplă în timpul postului și al diabetului?

Biosinteza TG și PL Sinteza TG are loc din glicerol (Gn) și FA, în principal oleic stearic și palmitic. Biosinteza TG în țesuturi are loc prin formarea de glicerol-3 fosfat ca compus intermediar. În rinichi și enterocite, unde activitatea glicerol kinazei este ridicată, Gn este fosforilat de ATP în glicerol fosfat.

În țesutul adipos și în mușchi, datorită activității foarte scăzute a glicerol kinazei, formarea glicero-3-fosfatului este asociată în principal cu glicoliză. Se știe că glicoliza produce DAP (dihidroxiacetonă fosfat), care, în prezența glicerol fosfat-DG, poate fi transformat în G-3 ph (glicerol-3 fosfat).

În ficat, se observă ambele căi de formare a g-3-ph. În cazurile în care conținutul de glucoză din FA este redus (în timpul postului), se formează doar o cantitate mică de G-3-ph. Prin urmare, FA eliberate ca urmare a lipolizei nu pot fi utilizate pentru resinteză. Prin urmare, ei părăsesc VT și cantitatea de grăsime de rezervă scade.

Sinteza acizilor grași nesaturați din acizi grași saturați cu extensie paralelă a lanțului. Desaturarea are loc sub acțiunea unui complex enzimatic microzomal format din trei componente proteice: citocromul b 5, citocromul b 5 reductază și desaturaza, care conțin fier non-hem.

NADPH și oxigenul molecular sunt folosite ca substraturi. Aceste componente formează un lanț scurt de transport de electroni, cu ajutorul căruia grupările hidroxil sunt incluse în molecula de acid gras pentru o perioadă scurtă de timp

Ele sunt apoi separate sub formă de apă, rezultând o legătură dublă care se formează în molecula de acid gras. Există o întreagă familie de subunități de desaturază care sunt specifice unui anumit loc de inserție a dublei legături.

Originea acizilor grași nesaturați în celulele corpului. Metabolismul acidului arahidonic n Esențial și neesențial - Dintre acizii grași nesaturați, acizii grași -3 și -6 nu pot fi sintetizați în corpul uman din cauza lipsei unui sistem enzimatic care ar putea cataliza formarea unei duble legături la nivelul - 6 sau orice altă poziție situată aproape de capăt.

Acești acizi grași includ acidul linoleic (18: 2, 9, 12), acidul linolenic (18: 3, 9, 12, 15) și acidul arahidonic (20: 4, 5, 8, 11, 14). Acesta din urmă este esențial numai în cazurile de deficit de acid linoleic, deoarece în mod normal poate fi sintetizat din acid linoleic.

La om au fost descrise modificări dermatologice cu o lipsă de acizi grași esențiali în alimente. Dieta tipică pentru adulți conține cantități suficiente de acizi grași esențiali. Cu toate acestea, nou-născuții care primesc o dietă săracă în grăsimi prezintă semne de leziuni ale pielii. Acestea dispar dacă acidul linoleic este inclus în cursul tratamentului.

Cazuri de astfel de deficiențe se observă și la pacienții care au fost cu nutriție parenterală sărăcită în acizi grași esențiali de mult timp. Pentru a preveni această afecțiune, este suficient ca organismul să primească acizi grași esențiali în cantitate de 1-2% din necesarul caloric total.

Sinteza acizilor grași nesaturați din acizi grași saturați cu extensie paralelă a lanțului. Desaturarea are loc sub acțiunea unui complex enzimatic microzomal format din trei componente proteice: citocromul b 5, citocromul b 5 reductază și desaturaza, care conțin fier non-hem. NADPH și oxigenul molecular sunt folosite ca substraturi.

Din aceste componente se formează un lanț scurt de transport de electroni, cu ajutorul căruia grupările hidroxil sunt incluse în molecula de acid gras pentru o perioadă scurtă de timp. Ele sunt apoi separate sub formă de apă, rezultând o legătură dublă care se formează în molecula de acid gras. Există o întreagă familie de subunități de desaturază care sunt specifice unui anumit loc de inserție a dublei legături.

Formarea și utilizarea corpilor cetonici n Cele două tipuri principale de corpi acetonici sunt acetoacetatul și hidroxibutiratul. -Hidroxibutiratul este forma redusă de acetoacetat. Acetoacetatul se formează în celulele hepatice din acetil~Co. A. Formarea are loc în matricea mitocondrială.

Etapa inițială a acestui proces este catalizată de enzima cetotiolază. Apoi acetoacetil. Co. A se condensează cu următoarea moleculă de acetil-Co. Și sub influența enzimei HOMG-Co. Și sintetaze. Ca rezultat, se formează -hidroxi-metilglutaril-Co. A. Apoi enzima HOMG-Co. Și liaza catalizează clivajul HOMG-Co. Și pentru acetoacetat și acetil-Co. A.

Ulterior, acidul acetoacetic este redus sub influența enzimei b-hidroxibutirat dehidrogenază, rezultând formarea acidului b-hidroxibutiric.

Apoi enzima este HOMG-Co. Și liaza catalizează clivajul HOMG-Co. Și pentru acetoacetat și acetil. Co. A. Ulterior, acidul acetoacetic este redus sub influența enzimei b-hidroxibutirat dehidrogenază, rezultând formarea acidului b-hidroxibutiric.

n aceste reacții apar în mitocondrii. Citosolul contine izoenzime - cetotiolaze si HOMG~Co. Și sintetaze care catalizează și formarea HOMG~Co. A, dar ca produs intermediar în sinteza colesterolului. Fondurile citosolice și mitocondriale ale GOMG~Co. Dar nu se amestecă.

Formarea corpilor cetonici în ficat este controlată de starea nutrițională. Acest efect de control este îmbunătățit de insulină și glucagon. Mâncarea și insulina reduc formarea corpilor cetonici, în timp ce postul stimulează cetogeneza datorită creșterii cantității de acizi grași din celule.

În timpul postului, lipoliza crește, nivelul glucagonului și concentrația c cresc. AMP în ficat. Are loc fosforilarea, activând astfel HOMG-Co. Și sintetaze. Inhibitor alosteric al HOMG-Co. Și sintetaza este succinil-Co. A.

n În mod normal, corpii cetonici sunt o sursă de energie pentru mușchi; în timpul postului prelungit, acestea pot fi utilizate de sistemul nervos central. Trebuie avut în vedere faptul că oxidarea corpilor cetonici nu poate avea loc în ficat. În celulele altor organe și țesuturi apare în mitocondrii.

Această selectivitate se datorează localizării enzimelor care catalizează acest proces. În primul rând, α-hidroxibutirat dehidrogenaza catalizează oxidarea hidroxibutiratului la acetoacetat într-o reacție dependentă de NAD+. Apoi, folosind enzima succinyl Co. Acetoacetil Co. O transferază, coenzima A se mișcă cu succinil Co. Și pentru acetoacetat.

Se formează acetoacetil Co. A, care este un produs intermediar al ultimei runde de oxidare a acizilor grași. Această enzimă nu este produsă în ficat. De aceea, oxidarea corpurilor cetonici nu poate avea loc acolo.

Dar la câteva zile după începerea postului, expresia genei care codifică această enzimă începe în celulele creierului. Creierul se adaptează astfel la utilizarea corpiilor cetonici ca sursă alternativă de energie, reducându-și nevoia de glucoză și proteine.

Tiolaza completează scindarea acetoacetil-Co. Și, încorporarea Co. Și în locul unde legătura dintre și atomii de carbon este ruptă. Ca rezultat, se formează două molecule de acetil-Co. A.

Intensitatea oxidării corpilor cetonici în țesuturile extrahepatice este proporțională cu concentrația lor în sânge. Concentrația totală de corpi cetonici din sânge este de obicei sub 3 mg/100 ml, iar excreția urinară medie zilnică este de aproximativ 1 până la 20 mg.

În anumite condiții metabolice, când are loc oxidarea intensă a acizilor grași, în ficat se formează cantități semnificative de așa-numiți corpi cetonici.

Starea organismului în care concentrația de corpi cetonici în sânge este mai mare decât în ​​mod normal se numește cetonemie. Un nivel crescut de corpi cetonici în urină se numește cetonurie. În cazurile în care apar cetonemie și cetonurie severe, mirosul de acetonă se simte în aerul expirat.

Este cauzată de decarboxilarea spontană a acetoacetatului în acetonă. Aceste trei simptome de cetonemie, cetonurie și miros de acetonă în respirație sunt combinate sub numele comun - cetoză

Cetoza apare ca urmare a lipsei de carbohidrați disponibili. De exemplu, în timpul postului, puține dintre ele sunt aprovizionate (sau nu sunt aprovizionate) cu alimente, iar în diabetul zaharat, din cauza lipsei hormonului insulină, când glucoza nu poate fi oxidată eficient în celulele organelor și țesuturilor.

Aceasta duce la un dezechilibru între esterificare și lipoliză în țesutul adipos spre intensificarea acestuia din urmă. Este cauzată de decarboxilarea spontană a acetoacetatului în acetonă.

Cantitatea de acetoacetat care este redusă la -hidroxibutirat depinde de raportul NADH/NAD+. Această restaurare are loc sub influența enzimei hidroxibutirat dehidrogenază. Ficatul servește ca loc principal pentru formarea corpilor cetonici datorită conținutului ridicat de HOMG-Co. Și sintetaze în mitocondriile hepatocitelor.

Biosinteza colesterolului CS este sintetizată de hepatocite (80%), enterocite (10%), celule renale (5%) și piele. Se formează 0,3-1 g de colesterol pe zi (bază endogenă).

Funcțiile colesterolului: - Un participant indispensabil în membranele celulare - Precursor al hormonilor steroizi - Precursor al acizilor biliari și al vitaminei D

După descompunerea moleculelor de lipide polimerice, monomerii rezultați sunt absorbiți în partea superioară a intestinului subțire în primii 100 cm. În mod normal, 98% din lipidele dietetice sunt absorbite.

1. Acizi grași scurți(nu mai mult de 10 atomi de carbon) sunt absorbiți și trec în sânge fără mecanisme speciale. Acest proces este important pentru sugari deoarece... laptele conține în principal acizi grași cu lanț scurt și mediu. Glicerolul este, de asemenea, absorbit direct.

2. Alți produse de digestie (acizi grași cu lanț lung, colesterol, monoacilgliceroli) se formează cu acizii biliari micelii cu o suprafață hidrofilă și un miez hidrofob. Dimensiunile lor sunt de 100 de ori mai mici decât cele mai mici picături de grăsime emulsionate. Prin faza apoasă, miceliile migrează spre marginea periei a mucoasei. Aici miceliile se descompun și componentele lipidice difuzîn interiorul celulei, după care sunt transportate în reticulul endoplasmatic.

Acizi biliari tot aici pot intra in enterocite si apoi intra in sangele venei porte, dar majoritatea raman in chim si ajung ileal intestine, unde este absorbit prin transport activ.

Resinteza lipidelor din enterocite

Resinteza lipidelor este sinteza lipidelor din peretele intestinal din grăsimile exogene care intră aici; ambele pot fi utilizate în același timp endogene acizii grași, prin urmare, grăsimile resintetizate diferă de grăsimile alimentare și sunt mai apropiate ca compoziție de grăsimile „lor”. Sarcina principală a acestui proces este a lega cu lanț mediu și lung ingerat din alimente acid gras cu alcool - glicerol sau colesterol. Acest lucru, în primul rând, elimină efectul lor detergent asupra membranelor și, în al doilea rând, creează formele lor de transport pentru transportul prin sânge către țesuturi.

Acidul gras care intră în enterocit (precum și orice altă celulă) este în mod necesar activat prin adăugarea coenzimei A. Acil-SCoA rezultat participă la reacțiile de sinteza a esterilor de colesterol, triacilgliceroli și fosfolipide.

Reacția de activare a acizilor grași

Resinteza esterilor de colesterol

Colesterolul este esterificat folosind acil-SCoA și enzima acil-SCoA: colesterol aciltransferaza(O PALARIE).

Reesterificarea colesterolului afectează direct absorbția acestuia în sânge. În prezent, se caută posibilități de suprimare a acestei reacții pentru a reduce concentrația de colesterol din sânge.

Reacția de resinteză a esterului colesterolului

Resinteza triacilglicerolilor

Există două moduri de a resintetiza TAG:

Prima cale, cea principală - 2-monoacilgliceridă– apare cu participarea 2-MAG și FA exogen în reticulul endoplasmatic neted al enterocitelor: complexul multienzimatic al triacilglicerol sintetazei formează TAG.

Calea monoacilgliceridelor pentru formarea TAG

Deoarece 1/4 din TAG din intestin este complet hidrolizată, iar glicerolul nu este reținut în enterocite și trece rapid în sânge, apare un exces relativ de acizi grași pentru care nu există suficient glicerol. Prin urmare, există un al doilea, fosfat de glicerol, o cale în reticulul endoplasmatic aspru. Sursa de glicerol-3-fosfat este oxidarea glucozei. Se pot distinge următoarele reacții:

1. Formarea glicerol-3-fosfatului din glucoză.
2. Conversia glicerol-3-fosfatului în acid fosfatidic.
3. Conversia acidului fosfatidic în 1,2-DAG.
4. Sinteza TAG.

Calea fosfatului de glicerol pentru formarea TAG

Resinteza fosfolipidelor

Fosfolipidele sunt sintetizate în același mod ca și în alte celule ale corpului (vezi „Sinteza fosfolipidelor”). Există două moduri de a face acest lucru:

Prima cale este utilizarea 1,2-DAG și a formelor active de colină și etanolamină pentru a sintetiza fosfatidilcolina sau fosfatidiletanolamină.