Жамсаранова С.Д. и др. Биохимия в таблицах, схемах и графиках

Подождите немного. Документ загружается.

БИОСИНТЕЗ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

Процесс осуществляется в различных частях клетки. В

цитоплазме синтезируются насыщенные жирные кислоты с углеродной

цепью до С16 (пальмитат).

Субстратом для синтеза жирной кислоты служит ацетил-СоА,

образующийся в результате окисления пирувата. Использование пирувата

в синтезе пальмитата включает следующие метаболические пути:

- окисление глюкозы в процессе гликолиза до пирувата в цитозоле,

- окислительное декарбоксилирование пирувата в митохондриях и

последующая конденсация ацетил-СоА с оксалоацетатом с образованием

цитрата.

Далее цитрат перемещается в цитозоль, где распадается на

ацетил-СоА и оксалоацетат. Существуют механизмы транспорта Ацетил-

КоА из митохондрий в цитоплазму.

Условием для выхода Ацетил-КоА из митохондрии в цитоплазму

является хорошее обеспечение клетки АТФ. Если АТФ в клетке мало, то

Ацетил-КоА расщепляется до СО

и Н

О.

Первая реакция в биосинтезе жирной кислоты - это

карбоксилирование ацетил-СоА и превращение его в малонил-СоА.

Реакция катализируется ацетил-СоА-карбоксилазой, коферментом

которой является биотин. Затем следуют повторяющиеся циклы из шести

реакций.

Катализирует весь процесс пальмитилсинтетаза -

полифункциональный белок - фермент, имеющий одну полипептидную

цепь, упакованную в два домена.

РЕАКЦИИ СИНТЕЗА ЖИРНЫХ КИСЛОТ.

Очередной цикл синтеза начинается с присоединения новой молекулы

малонил-СоА к одной из SH-групп активных центров доменов.

Каждый цикл увеличивает длину цепи на два углеродных атома.

Когда цепь достигает длины 16 углеродных атомов, тиоэфирная связь

гидролизуется и пальмитат освобождается.

Суммарное уравнение синтеза пальмитата (7 циклов):

Ацетил-СоА+7Малонил-КоА+14(NADPH+Н+) → пальмитат + 8HS-CoA+

7CO

+14NADP++7H

В митохондриях происходит дальнейшее наращивание цепи, а в

ретикулуме насыщенные жирные кислоты превращаются в

ненасыщенные, и также происходит удлинение цепи.

МЕТАБОЛИЗМ ХОЛЕСТЕРИНА И ЖЕЛЧНЫХ КИСЛОТ

Функции холестерина:

1) холестерин является предшественником в синтезе других стероидов:

желчных кислот, стероидных гормонов, витамина D

;

2) холестерин входит как структурный компонент в состав мембран всех

клеток.

Существует два пути поступления холестерина:

1) из пищи животного происхождения (экзогенный холестерин;

2) синтез в печени (эндогенный холестерин).

Кроме печени в небольшом количестве холестерин может

синтезироваться в клетках кишечника и кожи.

ПУТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХОЛЕСТЕРИНА

БИОСИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРИНА

Процесс происходит в цитозоле клетки.

Молекула холестерина целиком "собирается" из ацетил-СоА.

Скорость синтеза холестерина зависит от количества экзогенного

холестерина, то есть поступающего с пищей. При поступлении 2-3 г

холестерина в сутки синтез эндогенного холестерина подавляется.

Фермент гидроксиметилглутарил-СоА-редуктаза играет главную

роль в регуляции синтеза холестерина. Холестерин подавляет синтез

ГМГ-СоА-редуктазы и таким образом по механизму отрицательной

обратной связи снижает скорость своего синтеза.

ТРАНСПОРТ ХОЛЕСТЕРИНА

В печени пул холестерина составляется из синтезированного

холестерина самими клетками и поступившего из остаточных

хиломикронов. Этот пул холестерина существует не только для

собственных нужд печени, но и для снабжения других тканей. Холестерин

печени вместе с жирами, синтезированными из глюкозы, включается в

ЛОНП и таким образом транспортируется кровью. После гидролиза жиров

ЛП-липазой образуются ЛОНП остаточные. Эти липопротеины либо

поглощаются печенью, либо превращаются в ЛНП.

Почти во всех клетках имеются рецепторы для

апоВ

100

. Поэтому ЛНП фиксируются на поверхности клеток. При этом

наблюдается переход холестерина в клеточные мембраны. Таким образом,

ЛНП способны снабжать холестерином клетки тканей.

Транспортируют холестерин из тканей в печень липопротеины

высокой плотности (ЛВП). В кровеносном русле к ЛВП присоединяется

белок-фермент лецитинхолестеринацилтрансфераза (ЛХАТ). АпоА

является активатором ЛХАТ.

ЛХАТ катализирует следующую реакцию:

Реакция важна, потому что образующийся эфир холестерина

является очень гидрофобным веществом и сразу переходит в ядро ЛВП –

так, при контакте с мембранами клеток ЛВП удаляют из них избыток

холестерина. Дальше ЛВП идут в печень, там разрушаются, и избыток

холестерина удаляется из организма.

Нарушение соотношения между количеством ЛНП, ЛОНП и ЛВП

может вызывать задержку холестерина в тканях. Это приводит к

атеросклерозу. Поэтому ЛНП называют атерогенными липопротеинами,

а ЛВП - антиатерогенными липопротеинами.

ЭЙКОЗАНОИДЫ

Биологически активные вещества, синтезируемые большинством

клеток из полиеновых жирных кислот, содержащих 20 углеродных

атомов.

Эйкозаноиды разделяют на классы:

а) простагландины (включая простациклины);

б) тромбоксаны;

в) лейкотриены.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ЭЙКОЗАНОДОВ

Эйкозаноиды

Основное место

снтеза

Основное биологическое действие

РGЕ

Большинство

тканей, особенно

почки

Расслабляет гладкую мускулатуру,

расширяет сосуды, инициирует

родовую активность

РGF

2α

Большинство

тканей

Сокращает гладкую му

скулатуру,

сужает сосуды, бронхи,

стимулирует сокращение матки

РGI

Сердце, клетки

эндотелия сосудов

Уменьшает агрегацию

тромбоцитов, расширяет сосуды, в

клетках-мишенях увеличивает

образование сАМФ

ТХА

Тромбоциты

Стимулирует агрегацию

тромбоцитов, сужает сосуды, в

клетках уменьшает образование

сАМФ

ТХВ

Тромбоциты Сужает сосуды

LТВ

Клетки белой крови,

клетки эпителия

Стимулирует хемотаксис и

агрегацию лейкоцитов

LТС

→LТD

Клетки белой крови,

альвеолярные

макрофаги

Стимулирует расширение сосудов,

увеличивают их проницаемость,

вызывают сокращение бронхов.

Основные компоненты медленно

ТРАНСМЕМБРАННАЯ ПЕРЕДАЧА СИГНАЛА

Мембраны способны воспринимать (наличие рецептора) и

передавать внутрь клетки сигналы из внешней среды.

Внеклеточными химическими сигналами могут быть гормоны

нейромедиаторы, эйкозаноиды или другие сигнальные молекулы.

Гормоны – это молекулы, которые вырабатываются

специализированными клетками, секретируются в кровь в ответ на

изменение какого-либо специфического параметра внутренней среды

организма и оказывают влияние на метаболизм и функциональное

состояние клеток мишеней.

По механизму передачи сигнала в клетку различают гормоны,

взаимодействующие с мембранными рецепторами, и гормоны,

передающие сигнал через внутриклеточные рецепторы.

Взаимодействие большинства гормонов, эйкозаноидов и др. с рецептором

приводит к активации внутриклеточных регуляторных систем, в

частности аденилатциклазной и инозитолфосфатной.

АДЕНИЛАТЦИКЛАЗНАЯ СИСТЕМА

Включает 5 мембранных белков: рецептор активатора (R

рецептор ингибитора (Ri), G

(стимулирующий белок) и Gi

(ингибирующий белок), фермент аденилатциклазу (АЦ) и цитозольный

фермент протеинкиназу А – ПКА (цАМФ-зависимую протеинкиназу).

ИНОЗИТОЛФОСФАТНАЯ СИСТЕМА

Включает 3 основных мембранных белка: R (рецептор),

фосфолипазу С и Gрlс – белок, активирующий фосфолипазу С, а также

белки и ферменты мембран цитозоля, участвующие в связывании и

транспорте Са

СТРУКТУРА НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ

Нуклеиновые кислоты - гетерополимеры, их мономерами

являются мононуклеотиды.

Роль нуклеиновых кислот

1. ДНК: хранение генетической информации.

2. РНК:

а) хранение генетической информации у некоторых вирусов;

б) реализация генетической информации: м-РНК – матричная РНК, т-РНК

(транспортная), р-РНК (рибосомальная);

в) некоторые молекулы РНК способны катализировать реакции гидролиза

3’,5’-фосфодиэфирной связи в самой молекуле РНК. Такие РНК называют

рибозимами.

Мононуклеотид состоит из азотистого основания + рибоза у РНК

(или дезоксирибоза у ДНК) - вместе они составляют нуклеозид, и остатка

фосфорной кислоты.

НОМЕНКЛАТУРА НУКЛЕОТИДОВ

Азотистое основание Нуклеозид Нуклеотид

аденин аденозин Аденозинмонофосфат (АМФ)

гуанин гуанозин Гуанозинмонофосфат (ГМФ)

урацил уридин уридинмонофосфат (УМФ)

тимин тимидин тимидинмонофосфат (ТМФ)

цитозин цитидин цитидинмонофосфат (ЦМФ)