Биосинтеза на висши мастни киселини. Пътят на синтез на мастни киселини е по-дълъг от тяхното окисление Синтез на малонил коа

  • 4. Съотношение на полярни и неполярни групи на повърхността на нативните протеинови молекули
  • 5. Разтворимост на протеини
  • 1. Методи за тъканна деструкция и извличане на протеини
  • 2. Методи за пречистване на протеини
  • 3. Пречистване на протеини от нискомолекулни примеси
  • 11. Конформационна лабилност на протеините. Денатурация, признаци и фактори, които я предизвикват. Защита срещу денатурация чрез специализирани протеини на топлинен шок (шаперони).
  • 12. Принципи на класификация на протеините. Класификация по състав и биологични функции, примери за представители на отделни класове.
  • 13. Имуноглобулини, класове имуноглобулини, структурни и функционални особености.
  • 14. Ензими, определение. Характеристики на ензимната катализа. Спецификата на действието на ензимите, видове. Класификация и номенклатура на ензимите, примери.
  • 1. Оксидоредуктори
  • 2. Трансфери
  • V. Механизмът на действие на ензимите
  • 1. Образуване на ензим-субстратния комплекс
  • 3. Роля на активния център в ензимната катализа
  • 1. Киселинно-алкална катализа
  • 2. Ковалентна катализа
  • 16. Кинетика на ензимните реакции. Зависимост на скоростта на ензимните реакции от температурата, pH на средата, концентрацията на ензима и субстрата. Уравнение на Михаелис-Ментен, Km.
  • 17. Ензимни кофактори: метални йони и тяхната роля в ензимната катализа. Коензимите като производни на витамините. Коензимни функции на витамини В6, РР и В2 на примера на трансаминази и дехидрогенази.
  • 1. Ролята на металите в прикрепването на субстрата към активния център на ензима
  • 2. Ролята на металите в стабилизирането на третичната и кватернерната структура на ензима
  • 3. Роля на металите в ензимната катализа
  • 4. Ролята на металите в регулацията на ензимната активност
  • 1. Механизъм за пинг-понг
  • 2. Последователен механизъм
  • 18. Ензимно инхибиране: обратимо и необратимо; състезателни и несъстезателни. Лекарства като ензимни инхибитори.
  • 1. Конкурентно инхибиране
  • 2. Неконкурентно инхибиране
  • 1. Специфични и неспецифични инхибитори
  • 2. Необратими ензимни инхибитори като лекарства
  • 20. Регулиране на каталитичната активност на ензимите чрез ковалентна модификация чрез фосфорилиране и дефосфорилиране.
  • 21. Асоцииране и дисоциация на протомери на примера на протеин киназа а и ограничена протеолиза при активиране на протеолитични ензими като начини за регулиране на каталитичната активност на ензимите.
  • 22. Изоензими, техният произход, биологично значение, дайте примери. Определяне на ензими и изоензимен спектър на кръвна плазма с цел диагностика на заболявания.
  • 23. Ензимопатии наследствени (фенилкетонурия) и придобити (скорбут). Използването на ензими при лечението на заболявания.
  • 24. Обща схема за синтез и разпадане на пиримидинови нуклеотиди. Регламент. Оротацидурия.
  • 25. Обща схема за синтез и разпадане на пуринови нуклеотиди. Регламент. подагра.
  • 27. Азотни основи, влизащи в структурата на нуклеиновите киселини - пурин и пиримидин. Нуклеотиди, съдържащи рибоза и дезоксирибоза. Структура. Номенклатура.
  • 28. Първична структура на нуклеиновите киселини. ДНК и РНК - прилики и разлики в състава, локализация в клетката, функция.
  • 29. Вторична структура на ДНК (модел на Уотсън и Крик). Връзки, които стабилизират вторичната структура на ДНК. Допълване. Правилото на Чаргаф. Полярност. Антипаралелизъм.
  • 30. Хибридизация на нуклеинови киселини. Денатурация и регенерация на ДНК. Хибридизация (ДНК-ДНК, ДНК-РНК). Методи за лабораторна диагностика, базирани на хибридизация на нуклеинови киселини.
  • 32. Репликация. Принципи на репликация на ДНК. етапи на репликация. Посвещение. Протеини и ензими, участващи в образуването на репликационната вилка.
  • 33. Елонгация и терминация на репликацията. Ензими. Асиметричен синтез на ДНК. Фрагменти от Оказаки. Ролята на ДНК лигазата при образуването на непрекъсната и изоставаща верига.
  • 34. Увреждане и възстановяване на ДНК. Видове щети. Методи за възстановяване. Дефекти в системите за възстановяване и наследствени заболявания.
  • 35. Транскрипция Характеризиране на компонентите на системата за синтез на РНК. Структурата на ДНК-зависимата РНК полимераза: ролята на субединиците (α2ββ'δ). Иницииране на процеса. удължаване, прекъсване на транскрипцията.
  • 36. Първичен препис и неговата обработка. Рибозимите като пример за каталитичната активност на нуклеиновите киселини. Biorol.
  • 37. Регулиране на транскрипцията при прокариоти. Теория на оперона, регулация по тип индукция и репресия (примери).
  • 1. Теория на оперона
  • 2. Индукция на протеиновия синтез. Лак оперон
  • 3. Потискане на протеиновия синтез. Триптофанови и хистидинови оперони
  • 39. Сглобяване на полипептидната верига върху рибозомата. Формиране на инициационен комплекс. Удължаване: образуване на пептидна връзка (реакция на транспептидация). Транслокация. Транслоказе. Прекратяване на договора.
  • 1. Посвещение
  • 2. Удължение
  • 3. Прекратяване
  • 41. Сгъване на протеини. Ензими. Ролята на шапероните в сгъването на протеини. Сгъване на протеинова молекула с помощта на шаперонинова система. Болестите, свързани с нарушено сгъване на протеини, са прионни заболявания.
  • 42. Характеристики на синтеза и обработката на секретираните протеини (на примера на колаген и инсулин).
  • 43. Биохимия на храненето. Основните компоненти на човешката храна, тяхната биороля, ежедневна нужда от тях. Основни компоненти на храната.
  • 44. Протеиново хранене. Биологичната стойност на протеините. азотен баланс. Пълноценност на протеиновото хранене, протеинови норми в храненето, протеинов дефицит.
  • 45. Разграждане на протеини: стомашно-чревни протеази, тяхното активиране и специфичност, рН оптимум и резултат от действието. Образуване и роля на солната киселина в стомаха. Защита на клетките от действието на протеазите.
  • 1. Образуване и роля на солната киселина
  • 2. Механизъм за активиране на пепсин
  • 3. Възрастови особености на храносмилането на протеини в стомаха
  • 1. Активиране на панкреатичните ензими
  • 2. Специфика на действие на протеазите
  • 47. Витамини. Класификация, номенклатура. Провитамини. Хипо-, хипер- и бери-бери, причини. Витамин-зависими и витамин-резистентни състояния.
  • 48. Минерални вещества на храната, макро- и микроелементи, биологична роля. Регионални патологии, свързани с липса на микроелементи.
  • 3. Течливост на мембраните
  • 1. Структура и свойства на мембранните липиди
  • 51. Механизми за пренос на вещества през мембраните: проста дифузия, пасивен симпорт и антипорт, активен транспорт, регулирани канали. мембранни рецептори.
  • 1. Първичен активен транспорт
  • 2. Вторичен активен транспорт
  • Мембранни рецептори
  • 3. Ендергонични и екзергонични реакции
  • 4. Конюгиране на екзергонични и ендергонични процеси в тялото
  • 2. Структура на АТФ синтазата и синтеза на АТФ
  • 3. Коефициент на окислително фосфорилиране
  • 4.Респираторен контрол
  • 56. Образуване на реактивни кислородни видове (синглетен кислород, водороден пероксид, хидроксилен радикал, пероксинитрил). Място на образуване, реакционни схеми, тяхната физиологична роля.
  • 57. Механизмът на увреждащото действие на реактивните кислородни видове върху клетките (пол, окисление на протеини и нуклеинови киселини). Примери за реакции.
  • 1) Иницииране: образуване на свободен радикал (l)
  • 2) Развитие на веригата:
  • 3) Разрушаване на структурата на липидите
  • 1. Структура на пируват дехидрогеназния комплекс
  • 2. Окислително декарбоксилиране на пируват
  • 3. Връзка между окислителното декарбоксилиране на пирувата и cpe
  • 59. Цикъл на лимонената киселина: последователност от реакции и характеризиране на ензими. Ролята на цикъла в метаболизма.
  • 1. Последователността на реакциите на цитратния цикъл
  • 60. Цикъл на лимонената киселина, диаграма на процеса. Комуникационен цикъл с цел пренос на електрони и протони. Регулиране на цикъла на лимонената киселина. Анаболни и анаплеротични функции на цитратния цикъл.
  • 61. Основни въглехидрати на животните, биологична роля. Въглехидратна храна, смилане на въглехидрати. Усвояване на продукти от храносмилането.
  • Методи за определяне на кръвната захар
  • 63. Аеробна гликолиза. Последователността на реакциите до образуването на пируват (аеробна гликолиза). Физиологично значение на аеробната гликолиза. Използването на глюкоза за синтез на мазнини.
  • 1. Етапи на аеробна гликолиза
  • 64. Анаеробна гликолиза. Гликолитична оксидоредукционна реакция; субстратно фосфорилиране. Разпределение и физиологично значение на анаеробното разграждане на глюкозата.
  • 1. Реакции на анаеробна гликолиза
  • 66. Гликоген, биологично значение. Биосинтеза и мобилизация на гликоген. Регулиране на синтеза и разграждането на гликоген.
  • 68. Наследствени нарушения на метаболизма на монозахаридите и дизахаридите: галактоземия, непоносимост към фруктоза и дизахариди. Гликогенози и агликогенози.
  • 2. Агликогенози
  • 69. Липиди. Основни характеристики. биологична роля. Класификация на липидите Висши мастни киселини, структурни особености. полиенови мастни киселини. Триацилглицероли..
  • 72. Отлагане и мобилизиране на мазнини в мастната тъкан, физиологичната роля на тези процеси. Ролята на инсулина, адреналина и глюкагона в регулацията на мастния метаболизъм.
  • 73. Разграждането на мастните киселини в клетката. Активиране и транспортиране на мастни киселини в митохондриите. В-окисление на мастни киселини, енергиен ефект.
  • 74. Биосинтеза на мастни киселини. Основните етапи на процеса. регулиране на метаболизма на мастни киселини.
  • 2. Регулиране на синтеза на мастни киселини
  • 76. Холестерол. Пътища на навлизане, използване и отделяне от тялото. Ниво на серумния холестерол. Биосинтеза на холестерола, нейните етапи. регулиране на синтеза.
  • 81. Индиректно дезаминиране на аминокиселини. Схема на процеса, субстрати, ензими, кофактори.

    Трансфер на ацетилови остатъци от митохондриите към цитозола.Активни ензими: 1 - цитрат синтаза; 2 - транслоказа; 3 - цитрат лиаза; 4 - малат дехидрогеназа; 5 - малик-ензим.

    Ориз. 8-36. Ролята на биотина в реакцията на карбоксилиране на ацетил-КоА.

    Ориз. 8-37.Структурата на мултиензимния комплекс - синтези мастни киселини. Комплексът е димер от две идентични полипептидни вериги, всяка от които има 7 активни места и ацил-носещ протеин (ACP). SH групите на протомерите принадлежат към различни радикали. Едната SH група принадлежи на цистеин, другата принадлежи на остатък от фосфопантетеинова киселина. Цистеиновата SH група на един мономер е разположена до 4-фосфопантетеинатната SH група на друг протомер. Така протомерите на ензима са подредени от главата до опашката. Въпреки че всеки мономер съдържа всички каталитични места, комплекс от 2 протомера е функционално активен. Следователно, всъщност се синтезират 2 мастни киселини едновременно. За простота схемите обикновено изобразяват последователността на реакциите при синтеза на една киселинна молекула.

    Синтез на палмитинова киселина.Синтаза на мастни киселини: в първия протомер SH-групата принадлежи на цистеина, във втория - на фосфопантетеина. След края на първия цикъл бутириловият радикал се прехвърля към SH групата на първия протомер. След това се повтаря същата последователност от реакции, както в първия цикъл. Palmitoyl-E е остатък от палмитинова киселина, свързан със синтазата на мастни киселини. В синтезираната мастна киселина само 2 дистални въглерода, отбелязани с *, идват от ацетил-КоА, а останалите от малонил-КоА.

    Ориз. 8-42.Удължаване на палмитинова киселина в ER.Радикалът на палмитинова киселина е удължен с 2 въглеродни атома, чийто донор е малонил-КоА.

    2. Регулиране на синтеза на мастни киселини

    Регулаторният ензим за синтеза на мастни киселини е ацетил-КоА карбоксилаза. Този ензим се регулира по няколко начина.

      Асоцииране/дисоциация на комплекси от ензимни субединици.В неактивната си форма ацетил-КоА карбоксилазата е отделен комплекс, всеки от които се състои от 4 субединици. Ензимен активатор - цитрат; стимулира свързването на комплекси, в резултат на което се повишава активността на ензима. Инхибитор - палмитоил-КоА; той причинява дисоциация на комплекса и намаляване на ензимната активност.

      Фосфорилиране/дефосфорилиране на ацетил-КоА карбоксилаза.в постабсорбционно състояние или физическа работаглюкагон или епинефрин чрез аденилатциклазната система активират протеин киназа А и стимулират фосфорилирането на ацетил-КоА карбоксилазните субединици. Фосфорилираният ензим е неактивен и синтезът на мастни киселини спира. По време на абсорбционния период инсулинът активира фосфатазата и ацетил-КоА карбоксилазата се дефосфорилира (фиг. 8-41). След това под действието на цитрата настъпва полимеризация на протомерите на ензима и той става активен. Освен активирането на ензима, цитратът има и друга функция в синтеза на мастни киселини. По време на абсорбционния период цитратът се натрупва в митохондриите на чернодробните клетки, в които ацетилният остатък се транспортира до цитозола.

      Индуциране на ензимен синтез.Продължителната консумация на храни, богати на въглехидрати и бедни на мазнини, води до повишаване на секрецията на инсулин, което стимулира индукцията на синтеза на ензими: ацетил-КоА карбоксилаза, синтаза на мастни киселини, цитрат лиаза, изоцитрат дехидрогеназа. Следователно прекомерната консумация на въглехидрати води до ускоряване на превръщането на продуктите от катаболизма на глюкозата в мазнини. Гладуването или богатата на мазнини храна води до намаляване на синтеза на ензими и съответно на мазнини.

    "

    • Синтезът на мазнини в тялото се осъществява главно от въглехидрати, които идват в излишък и не се използват за синтез на гликоген. В допълнение, някои аминокиселини също участват в синтеза на липиди. В сравнение с гликогена, мазнините представляват по-компактна форма за съхранение на енергия, тъй като са по-малко окислени и хидратирани. В същото време количеството енергия, запазена под формата на неутрални липиди в мастните клетки, не е ограничено по никакъв начин, за разлика от гликогена. Централният процес в липогенезата е синтезът на мастни киселини, тъй като те са част от почти всички липидни групи. Освен това трябва да се помни, че основният източник на енергия в мазнините, който може да се трансформира в химическата енергия на ATP молекулите, са процесите на окислителни трансформации на мастни киселини.

    Биосинтеза на мастни киселини

    Структурният прекурсор за синтеза на мастни киселини е ацетил-КоА. Това съединение се образува в митохондриалната матрица главно от пируват в резултат на реакцията на окислително декарбоксилиране, както и в процеса на р-окисление на мастни киселини. Следователно въглеводородните вериги се сглобяват в хода на последователното добавяне на двувъглеродни фрагменти под формата на ацетил-КоА, т.е. биосинтезата на мастни киселини се извършва по същия начин, но в обратна посока в сравнение с р-окислението.

    Съществуват обаче редица особености, които отличават тези два процеса, поради които те стават термодинамично благоприятни, необратими и различно регулирани.

    Трябва да се отбележи основното отличителни чертианаболизъм на мастни киселини.

    • Синтезът на наситени киселини с дължина на въглеводородната верига до С 16 (палмитинова киселина) в еукариотните клетки се извършва в цитозола на клетката. По-нататъшното удължаване на веригата се случва в митохондриите и отчасти в ER, където наситените киселини се превръщат в ненаситени.
    • Термодинамично важно е карбоксилирането на ацетил-КоА и превръщането му в малонил-КоА (COOH-CH 2 -COOH), за образуването на който е необходима една макроергична връзка на молекулата на АТФ. От осемте молекули ацетил-КоА, необходими за синтеза на палмитинова киселина, само една се включва в реакцията под формата на ацетил-КоА, останалите седем под формата на малонил-КоА.
    • NADPH функционира като донор на редуциращи еквиваленти за редукцията на кето групата до хидрокси групата, докато при обратна реакцияв процеса на р-окисление се редуцира NADH или FADH 2 в реакции на дехидрогениране на ацил-КоА.
    • Ензимите, които катализират анаболизма на мастни киселини, се комбинират в един мултиензимен комплекс, наречен "синтетаза на висши мастни киселини".
    • На всички етапи от синтеза на мастни киселини, активираните ацилови остатъци се свързват с протеин, носещ ацил, а не с коензим А, както в процеса на р-окисление на мастни киселини.

    Транспорт на интрамитохондриален ацетил-КоА в цитоплазмата. Ацетил-КоА се образува в клетката главно в процеса на интрамитохондриални окислителни реакции. Известно е, че митохондриалната мембрана е непропусклива за ацетил-КоА.

    Известни са две транспортни системи, които осигуряват прехвърлянето на ацетил-КоА от митохондриите към цитоплазмата: механизмът на ацил-карнитин, описан по-рано, и цитратната транспортна система (фиг. 23.14).

    Ориз. 23.14.

    В процеса на транспортиране в рамките на митохондриалния ацетил-КоА до цитоплазмата по нитратния механизъм, той първо взаимодейства с оксалоацетат, който се превръща в цитрат (първата реакция на трицикъла). карбоксилни киселини, катализирано от ензима цитрат синтаза; гл. 19). Полученият цитрат се прехвърля в цитоплазмата чрез специфична транслоказа, където се разцепва от ензима цитрат лиаза с участието на коензим А до оксалоацетат и ацетил-КоА. Механизмът на тази реакция, съчетан с хидролиза на АТФ, е даден по-долу:


    Поради факта, че митохондриалната мембрана е непропусклива за оксалоацетат, вече в цитоплазмата тя се редуцира от NADH до малат, който с участието на специфична транслоказа може да се върне в митохондриалната матрица, където се окислява до оксалат ацетат. По този начин се завършва така нареченият совалков механизъм на ацетилов транспорт през метохондриалната мембрана. Част от цитоплазмения малат претърпява окислително д-карбоксилиране и се превръща в пируват с помощта на специален ензим "malik", чийто коензим е NADP +. Редуцираният NADPH заедно с ацетил-CoA и CO 2 се използва в синтеза на мастни киселини.

    Обърнете внимание, че цитратът се транспортира в цитоплазмата само когато концентрацията му в митохондриалната матрица е достатъчно висока, например в присъствието на излишък от въглехидрати, когато цикълът на трикарбоксилната киселина се осигурява от ацетил-КоА.

    По този начин цитратният механизъм осигурява както транспортирането на ацетил-КоА от митохондриите, така и приблизително 50% от необходимостта от NADPH, който се използва в реакциите на редукция на синтеза на мастни киселини. В допълнение, нуждата от NADPH се задоволява и от пентозофосфатния път на окисление на глюкозата.

    20.1.1. Висшите мастни киселини могат да се синтезират в организма от метаболитите на въглехидратния метаболизъм. Изходното съединение за тази биосинтеза е ацетил-КоА, образуван в митохондриите от пируват – продукт от гликолитичното разграждане на глюкозата. Мястото на синтеза на мастни киселини е цитоплазмата на клетките, където има мултиензимен комплекс синтетаза на висши мастни киселини. Този комплекс се състои от шест ензима, свързани с ацил-носещ протеин, който съдържа две свободни SH групи (APB-SH). Синтезът се осъществява чрез полимеризация на двувъглеродни фрагменти, крайният му продукт е палмитинова киселина - наситена мастна киселина, съдържаща 16 въглеродни атома. Задължителните компоненти, участващи в синтеза, са NADPH (коензим, образуван в реакциите на пентозофосфатния път на окисление на въглехидратите) и АТФ.

    20.1.2. Ацетил-КоА навлиза в цитоплазмата от митохондриите чрез цитратния механизъм (Фигура 20.1). В митохондриите ацетил-КоА взаимодейства с оксалоацетат (ензим - цитрат синтаза), полученият цитрат се транспортира през митохондриалната мембрана с помощта на специална транспортна система. В цитоплазмата цитратът реагира с HS-CoA и ATP, като се разлага отново на ацетил-CoA и оксалоацетат (ензим - цитрат лиаза).

    Фигура 20.1.Пренасяне на ацетилови групи от митохондриите в цитоплазмата.

    20.1.3. Първоначалната реакция за синтеза на мастни киселини е карбоксилирането на ацетил-КоА с образуването на малонил-КоА (Фигура 20.2). Ензимът ацетил-CoA карбоксилаза се активира от цитрат и се инхибира от CoA производни на висши мастни киселини.


    Фигура 20.2.Реакция на карбоксилиране на ацетил-КоА.

    След това ацетил-КоА и малонил-КоА взаимодействат с SH групите на протеина, носещ ацил (Фигура 20.3).


    Фигура 20.3.Взаимодействие на ацетил-КоА и малонил-КоА с ацил-носещ протеин.

    Фигура 20.4.Реакции на един цикъл на биосинтеза на мастни киселини.

    Реакционният продукт взаимодейства с нова малонил-CoA молекула и цикълът се повтаря многократно до образуването на остатък от палмитинова киселина.

    20.1.4. Запомнете основните характеристики на биосинтезата на мастни киселини в сравнение с β-окислението:

    • синтезът на мастни киселини се извършва главно в цитоплазмата на клетката, а окислението - в митохондриите;
    • участие в процеса на свързване на CO2 с ацетил-КоА;
    • протеинът, носещ ацил, участва в синтеза на мастни киселини, а коензим А участва в окисляването;
    • за биосинтеза на мастни киселини са необходими окислително-редукционните коензими NADPH, а за β-окисление - NAD+ и FAD.

    С храната в тялото навлизат различни мастни киселини, включително незаменими. Значителна част от есенциалните мастни киселини се синтезират в черния дроб, в по-малка степен - в мастната тъкан и кърмещата млечна жлеза. Източникът на въглерод за синтеза на мастни киселини е ацетил-КоА, който се образува при разграждането на глюкозата в абсорбционния период. По този начин излишните въглехидрати, влизащи в тялото, се трансформират в мастни киселини и след това в мазнини.

    Биосинтезата на мастни киселини е най-активна при цитозол на клетките на черния дроб, червата, мастната тъкан в покой или след хранене.

    Условно могат да се разграничат 4 етапа на биосинтеза:

    1. Образуване на ацетил-SCoA от глюкоза, други монозахариди или кетогенни аминокиселини.

    2. Трансфер на ацетил-SCoA от митохондриите към цитозола:

    Биосинтезата на мастните киселини протича с участието на NADPH, ATP, Mn2+ и HCO3– (като източник на CO2); субстратът е ацетил-КоА

    Образуване на малонил-КоА. Първата реакция на биосинтеза на мастни киселини е карбоксилирането на ацетил-КоА, което изисква бикарбонатни, АТФ и манганови йони. Тази реакция се катализира от ензима ацетил-КоА карбоксилаза.

    Реакцията протича на два етапа:

    I - карбоксилиране на биотин с участието на АТФ и

    II - прехвърляне на карбоксилната група към ацетил-CoA, което води до образуването на малонил-CoA

    мултиензимен комплекс, наречен синтетаза на мастни киселини (синтаза), се състои от 6 ензима, свързани с така наречения ацил-носещ протеин (ACP).

    Синтезът на мастни киселини завършва чрез разцепване на HS-ACP от ацил-ACP под въздействието на ензима деацилаза.

    1. идея за пентозофосфатния път на глюкозни трансформации. Окислителни реакции до етапа на рибулоза-5-фосфат. Обобщени резултати от пентозофосфатния път. Образуване на NADP*H и пентоза. Разпределение и физиологично значение.

    ПЕНТОЗОФОСФАТЕН ПЪТ НА ПРЕВРЪЩАНЕ НА ГЛЮКОЗАТА

    Пентозофосфатният път, наричан още хексомонофосфатен шунт, е алтернативен път за окисление на глюкозо-6-фосфат. Пентозофосфатният път се състои от 2 фази (части) – окислителна и неокислителна.

    В окислителната фаза глюкозо-6-фосфатът се окислява необратимо до пентозо-рибулозо-5-фосфат и се образува редуциран NADPH.

    В неокислителната фаза рибулоза-5-фосфатът се превръща обратимо в рибозо-5-фосфат и гликолизни метаболити.

    Пентозофосфатният път осигурява на клетките рибоза за синтеза на пуринови и пиримидинови нуклеотиди и хидрогенирания коензим NADPH, който се използва в процесите на редукция.

    Общото уравнение на пътя на пентозофосфата се изразява, както следва:

    3 Глюкозо-6-фосфат + 6 NADP+ -> 3 CO2 + 6 (NADPH + H+) + 2 Фруктозо-6-фосфат + Глицералдехид-3-фосфат.

    Ензимите на пентозофосфатния път са локализирани в цитозола.

    Най-активният пентозофосфатен път се осъществява в мастната тъкан, черния дроб, надбъбречната кора, еритроцитите, млечната жлеза по време на кърмене, тестисите.

    Синтезът на мастни киселини се осъществява в цитоплазмата на клетката. В митохондриите се случва главно удължаването на съществуващите вериги на мастни киселини. Установено е, че палмитинова киселина (16 въглеродни атома) се синтезира в цитоплазмата на чернодробните клетки, а в митохондриите на тези клетки от вече синтезирана в цитоплазмата на клетката палмитинова киселина или от мастни киселини с екзогенен произход, т.е. идващи от червата, се образуват мастни киселини, съдържащи 18, 20 и 22 въглеродни атома.

    Първата реакция на биосинтеза на мастни киселини е карбоксилирането на ацетил-КоА, което изисква бикарбонатни, АТФ и манганови йони. Тази реакция се катализира от ензима ацетил-КоА карбоксилаза. Ензимът съдържа биотин като простетична група. Авидин, инхибитор на биотин, инхибира тази реакция, както и синтеза на мастни киселини като цяло.

    Установено е, че ацетил-КоА карбоксилазата се състои от различен брой идентични субединици, всяка от които съдържа биотин, биотин карбоксилаза, карбоксибиотин трансферен протеин, транскарбоксилаза и регулаторен алостеричен център, т.е. е полиензимен комплекс.

    Реакцията протича на два етапа: I - карбоксилиране на биотин с участието на АТФ и II - прехвърляне на карбоксилната група към ацетил-CoA, което води до образуването на малонил-CoA:

    Мултиензимният комплекс, наречен синтетаза на мастни киселини (синтаза), се състои от 6 ензима, свързани с така наречения ацил-трансферен протеин (ACP). Този протеин в синтетазната система играе ролята на CoA.Ето последователност от реакции, които се случват по време на синтеза на мастни киселини:

    образуването на бутирил-ACB завършва само първия от 7 цикъла, във всеки от които началото е добавянето на молекула малонил-ACB към карбоксилния край на растящата верига на мастна киселина. В този случай дисталната карбоксилна група на малонил-APB се отцепва под формата на CO2. Например, бутирил-APB, образуван в първия цикъл, взаимодейства с малонил-APB:

    Синтезът на мастни киселини завършва чрез разцепване на HS-ACP от ацил-ACP под въздействието на ензима деацилаза. Например:

    Общото уравнение за синтеза на палмитинова киселина може да бъде написано, както следва:

    Образуване на ненаситени мастни киселини. удължаване на мастни киселини.

    палмитоолеинова и олеинова - синтезирани от палмитинова и стеаринова киселини.

    Заедно с десатурацията на мастните киселини (образуването на двойни връзки), тяхното удължаване (удължаване) също се случва в микрозомите и двата процеса могат да се комбинират и повтарят. Удължаването на веригата на мастната киселина се осъществява чрез последователно добавяне на двувъглеродни фрагменти към съответния ацил-КоА с участието на малонил-КоА и NADPH. Ензимната система, катализираща удължаването на мастни киселини, се нарича елонгаза. Схемата показва пътищата за трансформация на палмитинова киселина в реакциите на десатурация и удължаване.



    Регулиране на синтеза на FA:

    асоцииране/дисоциация на комплекси от субединици на ензима Ac-CoA карбоксилаза. Активатор - цитрат; инхибиторът е палмитоил-КоА.

    фосфорилиране/de=//=. Фосфорилиран f. неактивни (глюкагон и адреналин). Инсулинът предизвиква дефосфорилиране - става активен.

    индуциране на ензимен синтез. Прекомерна консумация на u/v - ускоряване на превръщането на продуктите от катаболизма в мазнини; гладуване или храна, богата на мазнини, води до намаляване на синтеза на ензими и мазнини.

    Дял: