Регуляция синтеза пальмитата. Энергетический баланс синтеза пальмитата. Удлинение цепи жирных кислот. Биосинтез сфингозина, сфингомиелина и церамида

Регуляция синтеза пальмитата

Регуляция синтеза пальмитатаосуществляется за счет метаболического контроля и гормонально. Основным регуляторным ферментом синтеза является ацетил-КоА-карбоксилаза, активатором которого является цитрат, а ингибитором пальмитоил-КоА. Гормональная регуляция процесса осуществляется глюкагоном, адреналином и инсулином. Первые два гормона, действуя через аденилатциклазную систему, способствуют фосфорилированию ацетил-КоА-карбоксилазы, что делает фермент неактивным. В абсорбтивный период фосфатаза, активированная инсулином дефосфорилирует фермент, восстанавливая его активность. Ещё одним способом, увеличения активности ферментов синтеза пальмитата, является индукция синтеза ацетил-КоА-карбоксилазы и синтазы жирных кислот высокими концентрациями инсулина. Предпосылкой этого является продолжительная диета с высоким содержанием углеводов и низким жиров.

 

Энергетический баланс синтеза пальмитата

В процессе синтеза пальмитата энергия затрачивается на транспорт ацетил-КоА из митохондрий (АТФ), пируваткарбоксилазной реакции (АТФ), малатдегидрогеназной реакции (НАДН), на синтез малонил-КоА (АТФ) и в двух реакциях каждого этапа (НАДФН) и запасается в реакции катализируемой малик ферментом (НАДФН). Это можно выразить следующим уравнением.

 

n = m/2 + m/2 +m/2∙ 2, 5 + (m/2 – 1) + (m/2 – 1)∙ 5 – m/2∙ 2, 5.

 

Решение этого уравнения приводит к выражению:

 

n = 4m – 6.

Где n – количество затраченных эквивалентов АТФ, m – число углеродных атомов синтезируемого соединения.

Удлинение цепи жирных кислот

Удлинение жирных кислот происходит в эндоплазматическом ретикулуме клеток печени и ряда других тканей. В процессе могут участвовать и другие жирные кислоты. В частности, в головном мозге образуются С₂₀ и С₂₄ жирные кислоты необходимые для синтеза гликолипидов и сфинголипидов. В ткани мозга также образуются С₂₂ и С₂₄ a-гидроксикислоты (лигноцериновая и цереброновая соответственно), с участием оксидаз смешанного типа.

 

Рис. 20. Удлинение цепи пальмитол-ко А.

Биосинтез сфингозина, сфингомиелина и церамида

       Синтез аминоспирта сфингозина осуществляется из пальмитиновой кислоты и серина как это показано на рис. 21.

Рис. 21. Биосинтез сфингозина, сфингомиелина и глюкозилцера­мида.

 

Сфингозин промежуточный метаболит, который используется в синтезе сфинголипидов (сфингомиелины, цереброзиды и ганглиозиды). На схеме отсутствует синтез ганглиозида, однако, как и в случае синтеза сфингомиелинов и цереброзидов имеет с ними общие реакции до образования церамида. Наличие общих реакций, а, следовательно, и ферментов снижает расход материалов и энергии и упрощает регуляцию процессов. Похожий сценарий отмечается в случае синтеза триацилглицеролов и глицерофосфолипидов в обоих процессах имеются общие реакции (до образования диацилглицерола). Общие стадии имеются в процессах синтеза кетоновых тел и холестерола (до образования β -гидрокси-β -ацил-глутарил-КоА).

 

Метаболизм холестерола

Холестерол в основном синтезируется в печени (более 50%), в тонком кишечнике (15- 20%), а остальной холестерол синтезируется в коже, коре надпочечников, половых железах.

Функции холестерола:

· Структурный компонент всех мембран клеток.

· Исходный субстрат для жёлчных кислот: холевой, дезоксихолевой и хенодезоксихолевой.

· Предшественник стероидных гормонов: эргостерин, прогестерон, тестостерон.

· Предшественник витамина Д.

Холестерол связываясь с жирными кислотами образует эфиры холестерина. Холестерол и его эфиры – не растворимые в воде соединения, поэтому они транспортируются кровью только в составе разных типов липопротеидов.

Синтез холестерола.

Синтеза холестерола происходят в цитозоле клеток. Этo oдин из самых длинных метабoлических путей в oрганизме челoвека.

Этапы синтеза холестерола:

1) Синтез мевалоновой кислоты из трёх молекул ацетил-коА.

2) Синтез сквалена.

3) Циклизация сквалена в холестерол.

В первом этапе участвует регуляторный фермент синтеза холестерина – ГМГ-КоА-редуктаза.

 

Рис. 22. Синтез холестерола

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: