Izvodi se sinteza masti u ćeliji. Sinteza ugljikohidrata iz masti. Struktura i svojstva kontraktilnih proteina

Reakcije biosinteze lipida mogu se odvijati u glatkom endoplazmatskom retikulumu ćelija svih organa. Supstrat za sintezu masti de novo je glukoza.

Kao što znate, ulazeći u ćeliju, glukoza se pretvara u glikogen, pentoze i oksidira u pirogrožđanu kiselinu. Kada je zaliha velika, glukoza se koristi za sintezu glikogena, ali ova opcija je ograničena volumenom ćelije. Prema tome, glukoza "propada" u glikolizu i pretvara se u piruvat ili direktno ili putem pentozofosfatnog šanta. U drugom slučaju nastaje NADPH, koji će kasnije biti potreban za sintezu masnih kiselina.

Piruvat ulazi u mitohondrije, dekarboksilira se u acetil-SCoA i ulazi u TCA ciklus. Međutim, sposoban odmor, at odmor, u prisustvu viška energije u ćeliji, TCA reakcije (posebno reakcija izocitrat dehidrogenaze) su blokirane viškom ATP-a i NADH.

Opća shema biosinteza triacilglicerola i holesterola iz glukoze

Oksaloacetat, također nastao iz citrata, reducira se malat dehidrogenazom u jabučnu kiselinu i vraća u mitohondrije.

• pomoću malat-aspartatnog šatl mehanizma (nije prikazan na slici),
• nakon dekarboksilacije malata u piruvat NADP-ovisni maleinski enzim. Formirani NADPH će se koristiti u sintezi masnih kiselina ili holesterola.

Masti se sintetiziraju iz glicerola i masnih kiselina.

Glicerin u organizmu nastaje prilikom razgradnje masti (hrane i sopstvene), a takođe se lako formira iz ugljenih hidrata.

Masne kiseline se sintetiziraju iz acetil koenzima A. Acetil koenzim A je univerzalni metabolit. Za njegovu sintezu potrebni su vodonik i energija ATP-a. Vodonik se dobija iz NADP.H2. U tijelu se sintetiziraju samo zasićene i monozasićene (s jednom dvostrukom vezom) masne kiseline. Masne kiseline koje imaju dvije ili više dvostrukih veza u molekulu, koje se nazivaju polinezasićene masne kiseline, ne sintetiziraju se u tijelu i moraju se unositi hranom. Za sintezu masti mogu se koristiti masne kiseline - produkti hidrolize hrane i vlastitih masti.

Svi učesnici u sintezi masti moraju biti uključeni aktivni oblik: glicerin u obliku glicerofosfat, i masne kiseline u obliku acetil koenzim A. Sinteza masti se odvija u citoplazmi ćelija (uglavnom masno tkivo, jetra, tanko crijevo). Putevi sinteze masti prikazani su na dijagramu.

Treba napomenuti da se glicerol i masne kiseline mogu dobiti iz ugljikohidrata. Stoga se prekomjernom konzumacijom njih u pozadini sjedilačkog načina života razvija pretilost.

DAP - dihidroaceton fosfat,

DAG je diacilglicerol.

TAG, triacilglicerol.

opšte karakteristike lipoproteini. Lipidi u vodenoj sredini (a samim tim i u krvi) su netopivi, pa se za transport lipida krvlju u tijelu formiraju kompleksi lipida sa proteinima - lipoproteini.

Sve vrste lipoproteina imaju sličnu strukturu - hidrofobno jezgro i hidrofilni sloj na površini. Hidrofilni sloj čine proteini, koji se nazivaju apoproteini, i amfifilni lipidni molekuli, fosfolipidi i holesterol. Hidrofilne grupe ovih molekula okrenute su prema vodenoj fazi, dok su hidrofobni dijelovi okrenuti prema hidrofobnom jezgru lipoproteina, koje sadrži transportirane lipide.

Apoproteini obavlja nekoliko funkcija:

Formiraju strukturu lipoproteina;

Interaguju sa receptorima na površini ćelija i tako određuju koja će tkiva uhvatiti ovu vrstu lipoproteina;

Služe kao enzimi ili aktivatori enzima koji djeluju na lipoproteine.

Lipoproteini. U tijelu se sintetiziraju sljedeće vrste lipoproteina: hilomikroni (XM), lipoproteini vrlo niske gustine (VLDL), lipoproteini srednje gustine (IDL), lipoproteini niske gustine (LDL) i lipoproteini velika gustoća(HDL) Svaki tip LP se formira u različitim tkivima i prenosi određene lipide. Na primjer, XM prenosi egzogene (dijetetske masti) iz crijeva u tkiva, tako da triacilgliceroli čine do 85% mase ovih čestica.

svojstva lipoproteina. LP-ovi su vrlo topljivi u krvi, neopalescentni, jer su male veličine i negativnog naboja na

površine. Neki LP lako prolaze kroz zidove kapilara krvni sudovi i isporučuju lipide u ćelije. Velika veličina HM ne dozvoljava im da prodru kroz zidove kapilara, pa iz crijevnih stanica prvo ulaze limfni sistem a zatim kroz glavnu torakalni kanal teče u krv zajedno sa limfom. Sudbina masnih kiselina, glicerola i rezidualnih hilomikrona. Kao rezultat djelovanja LP-lipaze na XM masti nastaju masne kiseline i glicerol. Glavna masa masnih kiselina prodire u tkiva. U masnom tkivu tokom perioda apsorpcije, masne kiseline se talože u obliku triacilglicerola, u srčanom mišiću i radnom skeletnih mišića koriste se kao izvor energije. Drugi proizvod hidrolize masti, glicerol, rastvorljiv je u krvi i transportuje se do jetre, gde se može koristiti za sintezu masti tokom perioda apsorpcije.

Hiperhilomikronemija, hipertrigliceronemija. Nakon uzimanja hrane koja sadrži masti, razvija se fiziološka hipertrigliceronemija i, shodno tome, hiperhilomikronemija, koja može trajati i do nekoliko sati.Brzina uklanjanja HM iz krvotoka zavisi od:

aktivnost LP-lipaze;

Prisustvo HDL-a, koji snabdeva apoproteine ​​C-II i E za HM;

Transfer aktivnosti apoC-II i apoE na HM.

Genetski defekti u bilo kojem od proteina uključenih u metabolizam CM dovode do razvoja porodične hiperhilomikronemije, hiperlipoproteinemije tipa I.

U biljkama iste vrste, sastav i svojstva masti mogu varirati ovisno o tome klimatskim uslovima rast. Sadržaj i kvalitet masti u životinjskim sirovinama zavisi i od rase, starosti, stepena ugojenosti, pola, godišnjeg doba itd.

Masti se naširoko koriste u proizvodnji mnogih namirnica, imaju visoke kalorije I nutritivnu vrijednost izazivaju dugotrajan osećaj sitosti. Masti su važan ukus i strukturne komponente u procesu pripreme hrane, imaju značajan uticaj na izgled hrane. Prilikom prženja mast igra ulogu medija za prijenos topline.

Masti dobivene iz biljnih i životinjskih tkiva, osim glicerida, mogu sadržavati slobodne masne kiseline, fosfatide, sterole, pigmente, vitamine, aromatične i aromatične tvari, enzime, proteine ​​itd., koji utiču na kvalitet i svojstva masti. Na ukus i miris masti utiču i supstance koje nastaju u mastima tokom skladištenja (aldehidi, ketoni, peroksid i druga jedinjenja).

Ako ikada velike količine ugljenih hidrata uđu u organizam, ili se odmah koriste za energiju, ili se skladište u obliku glikogena, a njihov višak se brzo pretvara u trigliceride i u tom obliku skladišti u masnom tkivu. U čoveku večina trigliceridi se stvaraju u jetri, ali vrlo male količine se mogu formirati u samom masnom tkivu. Trigliceridi koji se formiraju u jetri transportuju se uglavnom kao lipoproteini vrlo niske gustine do masnog tkiva, gde se skladište.
Konverzija acetil-CoA u masne kiseline. Prvi korak u sintezi triglicerida je pretvaranje ugljikohidrata u acetil-CoA.

Ovo se dešava tokom normalnog razdvajanja glukoze glikolitički sistem. Zato što su masne kiseline veliki polimeri sirćetna kiselina, lako je zamisliti kako se acetil-CoA može pretvoriti u masnu kiselinu. Međutim, sinteza masnih kiselina nije osigurana jednostavnom promjenom smjera reakcije oksidativnog cijepanja. Ova sinteza se izvodi postupkom u dva koraka prikazanom na slici, koristeći malonil-CoA i NADP-H kao glavne posrednike u procesu polimerizacije.

Asocijacija masnih kiselina sa a-glicerofosfatom u stvaranju triglicerida. Čim sintetizirani lanci masnih kiselina počnu sadržavati od 14 do 18 atoma ugljika, stupaju u interakciju s glicerolom, formirajući trigliceride. Enzimi koji katalizuju ovu reakciju su visoko specifični za masne kiseline s dužinom lanca od 14 ili više ugljika, što je faktor koji kontrolira strukturni konformitet triglicerida pohranjenih u tijelu.

Formiranje glicerola dijelovi molekula triglicerida osigurava a-glicerofosfat, koji je nusproizvod glikolitičke razgradnje glukoze.

Efikasnost pretvaranja ugljikohidrata u masti. Tokom sinteze triglicerida, samo 15% energije potencijalno sadržane u glukozi gubi se kao toplota. Preostalih 85% se pretvara u uskladištenu energiju triglicerida.
Važnost sinteze i skladištenja masti. Sinteza masti iz ugljikohidrata posebno je važna zbog dvije okolnosti.

1. Sposobnost raznih ćelije tijelo za skladištenje ugljikohidrata u obliku glikogena je slabo izraženo. Samo nekoliko stotina grama glikogena može se uskladištiti u jetri, skeletnim mišićima i svim ostalim tjelesnim tkivima zajedno. Kilogrami masti mogu se skladištiti u isto vrijeme, tako da je sinteza masti način na koji se energija sadržana u viškom unosa ugljikohidrata (i proteina) može pohraniti za kasnije korištenje. Količina energije koju ljudsko tijelo skladišti u obliku masti je otprilike 150 puta veća od količine energije pohranjene u obliku ugljikohidrata.

2. Svaki gram masti sadrži skoro 2,5 puta više energije od svakog grama ugljenih hidrata. Dakle, pri istoj tjelesnoj težini tijelo može skladištiti nekoliko puta više energije u obliku masti nego u obliku ugljikohidrata, što je posebno važno ako je za preživljavanje neophodan visok stepen pokretljivosti.

Smanjena sinteza masti iz ugljikohidrata u nedostatku inzulina. U nedostatku insulina, kao što se dešava u teškim slučajevima dijabetes, masti se malo sintetišu, ako se uopšte sintetišu, iz sledećih razloga. Prvo, u nedostatku insulina, glukoza ne može da uđe u značajnijim količinama u masno tkivo i ćelije jetre, što ne obezbeđuje stvaranje dovoljnih količina acetil-CoA i NADP-H, neophodnih za sintezu masti i dobijenih tokom metabolizma glukoze. Drugo, odsustvo glukoze u masnim stanicama značajno smanjuje količinu dostupnog glicerofosfata, što također otežava stvaranje triglicerida.

Energija nastaje oksidacijom masti i ugljikohidrata. Međutim, njihov višak dovodi do pretilosti, a nedostatak glukoze dovodi do trovanja organizma.

Za normalno funkcioniranje svakog organizma, energija mora biti u dovoljnim količinama. Njegov glavni izvor je glukoza. Međutim, ugljikohidrati ne nadoknađuju uvijek u potpunosti energetske potrebe, pa je važna sinteza lipida – proces koji stanicama daje energiju pri niskoj koncentraciji šećera.

Masti i ugljikohidrati su također skela za mnoge ćelije i komponente za procese koji osiguravaju normalno funkcionisanje organizam. Njihov izvor su komponente koje dolaze s hranom. Glukoza se skladišti u obliku glikogena, a njen višak se pretvara u masti koje se nalaze u adipocitima. Kod velikog unosa ugljikohidrata dolazi do povećanja masnih kiselina zbog namirnica koje se svakodnevno konzumiraju.

Proces sinteze ne može započeti odmah nakon prijema masti u želudac ili crijeva. To zahtijeva proces usisavanja, koji ima svoje karakteristike. Ne završava svih 100% masti koje dolaze iz hrane u krvotok. Od toga, 2% se izlučuje nepromijenjeno kroz crijeva. To je zbog same hrane i procesa apsorpcije.

Masti koje dolaze s hranom tijelo ne može iskoristiti bez dodatnog cijepanja na alkohol (glicerol) i kiseline. Emulzifikacija se događa u duodenumu uz obavezno učešće enzima samog crijevnog zida i žlijezda unutrašnja sekrecija. Jednako je važna i žuč, koja aktivira fosfolipaze. Nakon razgradnje alkohola, masne kiseline ulaze u krvotok. Biohemija procesa ne može biti jednostavna, jer zavisi od mnogo faktora.

Masna kiselina

Svi su podijeljeni na:

• kratki (broj atoma ugljika ne prelazi 10);
• duga (više od 10 ugljenika).

Kratkim ne trebaju dodatni spojevi i tvari da uđu u krvotok. Dok duge masne kiseline moraju nužno formirati kompleks sa žučnim kiselinama.

Kratke masne kiseline i njihova sposobnost da se brzo apsorbiraju bez dodatnih spojeva važne su za dojenčad čija crijeva još ne funkcionišu kao odrasli. Osim toga, samo majčino mleko sadrži samo kratke lance.

Dobijeni spojevi masnih kiselina sa žuči nazivaju se miceli. Imaju hidrofobno jezgro, nerastvorljivo u vodi i koje se sastoji od masti, i hidrofilnu ljusku (rastvorljivo zbog žučnih kiselina). Upravo žučne kiseline omogućavaju transport lipida do adipocita.

Micela se razgrađuje na površini enterocita i krv je zasićena čistim masnim kiselinama, koje ubrzo završavaju u jetri. Enterociti proizvode hilomikrone i lipoproteine. Ove tvari su spojevi masnih kiselina, proteina i upravo oni isporučuju korisne tvari u bilo koju ćeliju.

Žučne kiseline se ne izlučuju kroz crijeva. Mali dio prolazi kroz enterocite i ulazi u krv, a veliki dio prelazi na kraj tankog crijeva i apsorbira se aktivnim transportom.

Sastav hilomikrona:

• trigliceridi;
• esteri holesterola;
• fosfolipidi;
• slobodni holesterol;
• proteina.

Hilomikroni, koji se formiraju unutar crijevnih stanica, još su mladi, velike veličine i stoga ne mogu sami biti u krvi. Oni se transportuju u limfni sistem i tek nakon što prođu kroz glavni kanal ulaze u krvotok. Tamo stupaju u interakciju s lipoproteinima visoke gustoće i formiraju apo-C i apo-E proteine.

Tek nakon ovih transformacija hilomikroni se mogu nazvati zrelim, jer se koriste za potrebe organizma. Glavni zadatak je transport lipida do tkiva koja ih pohranjuju ili koriste. To uključuje masno tkivo, pluća, srce, bubrege.

Hilomikroni se pojavljuju nakon jela, pa se proces sinteze i transporta masti aktivira tek nakon jela. Neke tkanine možda neće čista forma apsorbuju ove komplekse, pa se deo vezuje za albumin i tek onda ga tkivo troši. Primjer je skeletno tkivo.

Enzim lipoprotein lipaza smanjuje trigliceride u hilomikronima, zbog čega se oni smanjuju, postaju rezidualni. Oni su ti koji potpuno ulaze u hepatocite i tamo se završava proces njihovog cijepanja na sastavne komponente.

Biohemija sinteze endogene masti javlja se upotrebom inzulina. Njegova količina ovisi o koncentraciji ugljikohidrata u krvi, stoga je za ulazak masnih kiselina u ćeliju potreban šećer.

Resinteza lipida

Resinteza lipida je proces kojim se lipidi sintetiziraju u zidu, crijevnoj ćeliji iz masti koje ulaze u tijelo s hranom. Kao dodatak, mogu se uključiti i masti koje se proizvode unutra.

Ovaj proces je jedan od najvažnijih, jer omogućava vezanje dugih masnih kiselina i sprječavanje njihovog destruktivnog djelovanja na membrane. Najčešće se endogene masne kiseline vezuju za alkohol kao što je glicerol ili kolesterol.

Proces resinteze se ne završava vezivanjem. Zatim postoji pakovanje u oblike koji su sposobni da napuste enterocit, tzv. transport. U samom crijevu se formiraju dvije vrste lipoproteina. To uključuje hilomikrone, koji su hlapljivi u krvi i njihov izgled zavisi od unosa hrane, i lipoproteine ​​visoke gustine, koji su trajni oblici, a njihova koncentracija ne smije prelaziti 2 g/l.

Upotreba masti

Nažalost, korištenje triglicerida (masti) za snabdijevanje organizma energijom smatra se vrlo mukotrpnim, pa se ovaj proces smatra rezervnim, iako je mnogo efikasniji od dobivanja energije iz ugljikohidrata.

Lipidi za snabdijevanje tijela energijom se koriste samo ako nema dovoljne količine glukoze. To se događa s dugim odsustvom unosa hrane, nakon aktivnog opterećenja ili nakon dugog noćnog sna. Kada se masti oksidiraju, dobija se energija.

Ali pošto tijelu nije potrebna sva energija, ona se mora akumulirati. Akumulira se u obliku ATP-a. Upravo ovu molekulu koriste stanice za mnoge reakcije koje se odvijaju samo uz trošenje energije. Prednost ATP-a je što je pogodan za sve ćelijske strukture tijela. Ako je glukoza prisutna u dosta, tada 70% energije pokrivaju oksidativni procesi glukoze, a samo preostali postotak oksidacijom masnih kiselina. Sa smanjenjem akumuliranih ugljikohidrata u tijelu, prednost prelazi na oksidaciju masti.

Tako da količina ulaznih supstanci ne bude veća od izlazne, to zahtijeva konzumiranje masti i ugljikohidrata u granicama normale. Prosječna osoba treba 100 grama masti dnevno. To je opravdano činjenicom da se samo 300 mg može apsorbirati iz crijeva u krv. Velika količinaće biti prikazan gotovo nepromijenjen.

Važno je zapamtiti da je s nedostatkom glukoze oksidacija lipida nemoguća. To će dovesti do činjenice da će se proizvodi oksidacije - aceton i njegovi derivati ​​- akumulirati u ćeliji u višku. Prekoračenje norme postupno truje tijelo, negativno utječe nervni sistem i ako se ne liječi može biti fatalan.

Biosinteza masti je sastavni proces funkcionisanja organizma. To je rezervni izvor energije, koji u nedostatku glukoze održava sve biohemijske procese na odgovarajućem nivou. Masne kiseline se prenose do ćelija hilomikronima i lipoproteinima. Karakteristika je da se hilomikroni pojavljuju tek nakon jela, a lipoproteini su stalno prisutni u krvi.

Biosinteza lipida je proces koji ovisi o mnogim dodatnim procesima. Prisustvo glukoze mora biti obavezno, jer nakupljanje acetona zbog nepotpune oksidacije lipida može dovesti do postepenog trovanja organizma.

U ljudskom tijelu sirovina za biosintezu masti mogu poslužiti ugljikohidrati iz hrane, u biljkama - saharoza iz fotosintetskih tkiva. Na primjer, biosinteza masti (triacilglicerola) u sazrevanju uljarica je također usko povezana s metabolizmom ugljikohidrata. U ranim fazama sazrijevanja, ćelije glavnog tkiva sjemena - kotiledona i endosperma - ispunjene su zrncima škroba. Tek tada, u kasnijim fazama sazrijevanja, zrna škroba se zamjenjuju lipidima, čija je glavna komponenta triacilglicerol.

Glavne faze sinteze masti uključuju stvaranje glicerol-3-fosfata i masnih kiselina iz ugljikohidrata, a zatim i esterske veze između alkoholnih grupa glicerola i karboksilnih grupa masnih kiselina:

Slika 11– Opća shema za sintezu masti iz ugljikohidrata

Razmotrimo detaljnije glavne faze sinteze masti iz ugljikohidrata (vidi sliku 12).

1. Sinteza glicerol-3-fosfata

Faza I - pod djelovanjem odgovarajućih glikozidaza, ugljikohidrati se podvrgavaju hidrolizi sa stvaranjem monosaharida (vidi tačku 1.1.), koji su uključeni u proces glikolize u citoplazmi stanica (vidi sliku 2). Intermedijarni proizvodi glikolize su fosfodioksiaceton i 3-fosfogliceraldehid.

II faza. Glicerol-3-fosfat nastaje kao rezultat redukcije fosfodioksiacetona, međuproizvoda glikolize:

Osim toga, glicero-3-fosfat se može formirati tokom mračne faze fotosinteze.

1. Odnos između lipida i ugljikohidrata

   1. Sinteza masti iz ugljikohidrata

Slika 12 - Šema konverzije ugljikohidrata u lipide

1. Sinteza masnih kiselina

Građevinski blok za sintezu masnih kiselina u citosolu ćelije je acetil-CoA, koji nastaje na dva načina: bilo kao rezultat oksidativne dekarboksilacije piruvata. (vidi Sl. 12, Faza III), ili kao rezultat -oksidacije masnih kiselina (vidi Sl. 5). Podsjetimo da se transformacija piruvata koji nastaje tijekom glikolize u acetil-CoA i njegovo stvaranje tokom β-oksidacije masnih kiselina događa u mitohondrijima. Sinteza masnih kiselina odvija se u citoplazmi. Unutrašnja membrana mitohondrija je nepropusna za acetil-CoA. Njegov ulazak u citoplazmu vrši se putem olakšane difuzije u obliku citrata ili acetilkarnitina, koji se u citoplazmi pretvaraju u acetil-CoA, oksaloacetat ili karnitin. Međutim, glavni put za prijenos acetil-coA iz mitohondrija u citosol je citrat (vidi sliku 13).

U početku, intramitohondrijski acetil-CoA stupa u interakciju s oksaloacetatom, što rezultira stvaranjem citrata. Reakciju katalizira enzim citrat sintaza. Dobijeni citrat se transportuje preko mitohondrijalne membrane u citosol pomoću posebnog transportnog sistema trikarboksilata.

U citosolu, citrat reaguje sa HS-CoA i ATP, ponovo se razlaže na acetil-CoA i oksaloacetat. Ovu reakciju katalizira ATP-citrat liaza. Već u citosolu, oksaloacetat, uz učešće citosolnog dikarboksilatnog transportnog sistema, vraća se u mitohondrijski matriks, gde se oksiduje u oksaloacetat, čime se završava takozvani šatl ciklus:

Slika 13 - Šema prijenosa acetil-CoA iz mitohondrija u citosol

Biosinteza zasićenih masnih kiselina odvija se u smjeru suprotnom od njihove -oksidacije, rast ugljikovodičnih lanaca masnih kiselina odvija se uslijed uzastopnog dodavanja fragmenta od dva ugljika (C 2) - acetil-CoA na njihove krajeve (vidi sliku 12, faza IV.).

Prva reakcija biosinteze masnih kiselina je karboksilacija acetil-CoA, za koju su potrebni CO 2 , ATP, ioni Mn. Ovu reakciju katalizira enzim acetil-CoA - karboksilaza. Enzim sadrži biotin (vitamin H) kao prostetičku grupu. Reakcija se odvija u dvije faze: 1 - karboksilacija biotina uz sudjelovanje ATP-a i II - prijenos karboksilne grupe na acetil-CoA, što rezultira stvaranjem malonil-CoA:

Malonil-CoA je prvi specifični proizvod biosinteze masnih kiselina. U prisustvu odgovarajućeg enzimskog sistema, malonil-CoA se brzo pretvara u masne kiseline.

Treba napomenuti da je brzina biosinteze masnih kiselina određena sadržajem šećera u ćeliji. Povećanje koncentracije glukoze u masnom tkivu ljudi, životinja i povećanje brzine glikolize stimulira sintezu masnih kiselina. Ovo ukazuje na to da su metabolizam masti i ugljikohidrata usko povezani jedan s drugim. Važnu ulogu ovdje igra reakcija karboksilacije acetil-CoA s njegovom transformacijom u malonil-CoA, katalizirana acetil-CoA karboksilazom. Aktivnost potonjeg ovisi o dva faktora: prisutnosti masnih kiselina visoke molekularne težine i citrata u citoplazmi.

Akumulacija masnih kiselina ima inhibitorni efekat na njihovu biosintezu; inhibiraju aktivnost karboksilaze.

Posebnu ulogu ima citrat, koji je aktivator acetil-CoA karboksilaze. Citrat istovremeno igra ulogu veze između metabolizma ugljikohidrata i masti. U citoplazmi, citrat ima dvostruki učinak u stimulaciji sinteze masnih kiselina: prvo, kao aktivator acetil-CoA karboksilaze i, drugo, kao izvor acetilnih grupa.

Vrlo važna karakteristika sinteze masnih kiselina je da su svi intermedijari sinteze kovalentno vezani za protein nosač acil (HS-ACP).

HS-ACP je protein niske molekularne težine koji je termostabilan, sadrži aktivnu HS-grupu i ima pantotensku kiselinu (vitamin B3) u svojoj prostetičkoj grupi. Funkcija HS-ACP je slična onoj enzima A (HS-CoA) u β-oksidaciji masnih kiselina.

Tokom izgradnje lanca masnih kiselina, intermedijeri formiraju estarske veze sa ABP (vidi sliku 14):

Ciklus elongacije lanca masnih kiselina uključuje četiri reakcije: 1) kondenzaciju acetil-APB (C 2) sa malonil-APB (C 3); 2) oporavak; 3) dehidracija i 4) drugi oporavak masnih kiselina. Na sl. 14 prikazuje shemu za sintezu masnih kiselina. Jedan ciklus produžetka lanca masna kiselina uključuje četiri uzastopne reakcije.

Slika 14 - Šema za sintezu masnih kiselina

U prvoj reakciji (1) - reakciji kondenzacije - acetilne i malonilne grupe međusobno djeluju i formiraju acetoacetil-ABP uz istovremeno oslobađanje CO 2 (C 1). Ovu reakciju katalizira kondenzacijski enzim -ketoacil-ABP sintetaza. CO 2 odvojen od malonil-APB je isti CO 2 koji je učestvovao u reakciji karboksilacije acetil-APB. Tako, kao rezultat reakcije kondenzacije, dolazi do formiranja jedinjenja sa četiri ugljika (C 4) iz dve (C 2) i trougljične (C 3) komponente.

U drugoj reakciji (2), reakciji redukcije koju katalizira -ketoacil-ACP reduktaza, acetoacetil-ACP se pretvara u -hidroksibutiril-ACB. Redukciono sredstvo je NADPH + H + .

U trećoj reakciji (3) ciklusa dehidracije, molekul vode se odvaja od -hidroksibutiril-APB da bi se formirao krotonil-APB. Reakciju katalizira -hidroksiacil-ACP dehidrataza.

Četvrta (konačna) reakcija (4) ciklusa je redukcija krotonil-APB u butiril-APB. Reakcija se odvija pod dejstvom enoil-ACP reduktaze. Ulogu redukcionog agensa ovdje obavlja drugi molekul NADPH + H + .

Zatim se ciklus reakcija ponavlja. Recimo da se sintetiše palmitinska kiselina (C 16). U ovom slučaju, formiranje butiril-ACB se završava tek u prvom od 7 ciklusa, u svakom od kojih je početak dodavanje molekule molonil-ACB (3) - reakcija (5) na karboksilni kraj rasta. lanac masnih kiselina. U ovom slučaju, karboksilna grupa se odvaja u obliku CO 2 (C 1). Ovaj proces se može predstaviti na sljedeći način:

C 3 + C 2 C 4 + C 1 - 1 ciklus

C 4 + C 3 C 6 + C 1 - 2 ciklus

C 6 + C 3 C 8 + C 1 -3 ciklus

C 8 + C 3 C 10 + C 1 - 4 ciklus

C 10 + C 3 C 12 + C 1 - 5 ciklus

C 12 + C 3 C 14 + C 1 - 6 ciklus

C 14 + C 3 C 16 + C 1 - 7 ciklus

Mogu se sintetizirati ne samo više zasićene masne kiseline, već i one nezasićene. Mononezasićene masne kiseline nastaju od zasićenih kao rezultat oksidacije (desaturacije) koju katalizira acil-CoA oksigenaza. Za razliku od biljnih tkiva, životinjska tkiva imaju vrlo ograničenu sposobnost pretvaranja zasićenih masnih kiselina u nezasićene. Utvrđeno je da se dvije najčešće mononezasićene masne kiseline, palmitooleinska i oleinska, sintetiziraju iz palmitinske i stearinske kiseline. U tijelu sisara, uključujući ljude, linolna (C 18:2) i linolenska (C 18:3) kiseline, na primjer, ne mogu se formirati iz stearinske kiseline (C 18:0). Ove kiseline su klasifikovane kao esencijalne masne kiseline. Esencijalne masne kiseline takođe uključuju arahidnu kiselinu (C 20:4).

Uz desaturaciju masnih kiselina (formiranje dvostrukih veza) dolazi i do njihovog produljenja (izduživanja). Štaviše, oba ova procesa mogu se kombinovati i ponavljati. Produženje lanca masnih kiselina nastaje uzastopnim dodavanjem fragmenata sa dva ugljika u odgovarajući acil-CoA uz učešće malonil-CoA i NADPH+H+.

Slika 15 prikazuje puteve transformacije palmitinske kiseline u reakcijama desaturacije i elongacije.

Slika 15 - Šema transformacije zasićenih masnih kiselina

u nezasićene

Sinteza bilo koje masne kiseline završava se cijepanjem HS-ACP od acil-ACB pod utjecajem enzima deacilaze. Na primjer:

Rezultirajući acil-CoA je aktivni oblik masne kiseline.