 |
РУБРИКИ |
Обмен нуклеотидов - (лекции) |
РЕКЛАМА |
||
|
Обмен нуклеотидов - (лекции)Обмен нуклеотидов - (лекции)Дата добавления: март 2006г. О Б М Е Н Л И П И Д О В твами которых являются крайне низкая растворимость в воде и хорошая растворимость в аполярных растворителях, таких как жидкме углеводороды, хлороформ и др. Естественно, что к липи дам относятся соединения, имеющие весьма различную химическую природу. Примерами таких соединений могут служить холестерол и триацилглицерол: их химической природе. Наиболее приемлемой, по-видимому, явля ется следующая. Все липиды делятся на 4 большие группы: ям, входящим в ту или иную группу, с указанием их основных функций в организме. число атомов углерода в них может достигать 22 - 24. Основная масса жирных кислот, входящих в организм человека и животных, имеют четное число атомов углерода, что обусловлено особеннос тями их синтеза. Жирные кислоты, как правило, имеют неразветв ленную углеродную цепь. Они подразделяются на насыщенные жир ные кислоты, не имеющие в своей структуре кратных углерод-уг леродных связей, и ненасыщенные - имеющие в своей структуре двойные или тройные углерод-углеродные связи, причем тройные связи встречаются крайне редко. моноеновые, т. е. содержащие 1 кратную связь, и полиеновые содержащие несколько кратных связей (диеновые, триеновые и т. д. ). Все природные ненасыщенные жирные кислоты имеют стерео химическую цис-конфигурацию. Природные ненасыщенные жирные кислоты обычно имеют тривиальные названия: олеиновая, пальми тоолеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая и др. кисло ты. Однако иногда удобнее пользоваться систематическими их на именованиями, отражающими особенности структуры каждого соеди нения. Так, олеиновая кислота называется цис-9-октадеценовой кислотой: из названия следует, что эта кислота имеет 18 атомов углерода, она содержит одну двойную связь, начинающуюся от де вятого атома углерода цепи, и имеет цис-стереохимическую кон фигурацию относительно этой двойной связи. Линолевая кислота по систематической номенклатуре называется как полностью цис-9, 12-октадекадиеновая кислота, а арахидоновая - полностью цис-5, 8, 11, 14-эйкозатетраеновая ( углеводород эйкозан содержит 20 атомов углерода ). Прежде всего это энергетическая функция, так как именно при их окислении выделяется основная масса энергии, заключенная в хи мических связях большей части липидов. Так, при окислении до конечных продуктов 1 моля стеариновой кислоты (1М - 284 г) вы деляется 2632 ккал энергии. Жирные кислоты выполняют также структурную функцию, поскольку они входят в состав разнообраз ных более сложных по химическому строению липидов, таких как триацилглицерины или сфинголипиды. Кроме того, жирные кислоты выполняют в организме пластическую функцию, поскольку промежу точные продукты их окислительного распада используются в орга низме для синтеза других соединений. Так, из ацетил-КоА в ге патоцитах могут синтезироваться ацетоновые тела или холесте рол, а эикозаполиеновые кислоты используется для синтеза био регуляторов: простагландинов, тромбоксанов или лейкотриенов. или продукты их распада используются для синтеза жирных кислот относятся к незаменимым компонентам пищи, пос кольку они не синтезируются в организме. Обычно к эссенциаль ным высшим жирным кислотам относят линолевую, линоленовую и арахидоновую кислоты. -Важную роль в регуляции функционирования клеток различных -органов и тканей играют 0 производные эйкозаполиеновых кислот - так называемые эйкозаноиды. К ним относятся простагландины, простациклины, тромбоксаны и лейкотриены. Первые три группы соединений объединяют также в группу простаноидов. атомами углерода в цепи и имеющие в своей структуре несколько двойных связей. Главными преставителями этих кислот являются: а). Полностью цис-8, 11, 14-эйкозатриеновая кислота, б). Полностью цис-5, 8, 11, 14-эйкозатетраеновая (арахидоновая) кислота, в). Полностью цис-5, 8, 11, 14, 17-эйкозапентаеновая кислота. своего ряда эйкозаноидов, причем эти ряды отличаются друг от друга числом двойных связей в боковых цепях. Так, различают простатландины ПГ 41 0, ПГ 42 0 и ПГ 43 0, имеющие в свой структуре соот ветственно одну, две или три двойных связи. Как правило, в структуре простаноидов на две двойных связи меньше, чем в ис ходной эйкозаполиеновой кислоте. метаболизма эйкозаполиеновых кислот и в своем составе имеют ту или иную циклическую структу. Лейкотриены образуются на ли поксигкназном пути превращений эйкозаполиеновых кислот, они содержат в своей структуре систему из сопряженных двойных свя зей и не имеют в структуре цикла. ный цикл, к которому могут быть присоединены различные допол нительные группы, в зависимости от характера которых различают несколько типов простаглагландинов: простагландины А, В и т. д. В качестве примера приведены формулы: системы. При низких концентрациях порядка нанограммов/мл они вызывают сокращение гладкой мускулатуры у животных, простаг ландины участвуют в развитии воспалительной реакции. Они прини мают участие в регуляции процесса свертывания крови, регулируют метаболические процессы на уровне клеток. Следует отметить, что в различных тканях эффект воздействия простагландинов на мета болические процессы может иметь противоположную направленность. Так, простагландины повышают уровень цАМФ в тромбоцитах, щито видной железе, передней доле гипофиза, легких и снижают содер жание цАМФ в клетках почечных канальцев и жировой ткани. кровяное русло вызывают сужение кровеносных сосудов и агрега цию тромбоцитов. Простациклины образуются в стенках кровенос ных сосудов и являются сильными ингибиторами агрегации тромбо цитов. Таким образом, тромбоксаны и простациклины выступают как антагонисты при регуляции процессов тромбообразования. Структура отдельных представителей: Н 42 0С/ ¦ \СН 4- 0СН 42 0-СН=СН-СН 42 0-СН 42 0-СН 42 0-СООН ¦ О ¦ ными двойными связями, представителем которых является, напри мер, лейкотриен А 44 0: -СН=СН-СН 42 --СН 0=СН-СН 42 0-СН 42 0-СН 42 0-СН 42 0-СН 43 Они образуются в лейкоцитах, тромбоцитах и макрофагах в ответ на иммунологические и неиммунологические стимулы. Лейкотриены принимают участие в развитии анафилаксии, они повышают прони цаемость кровеносных сосудов и вызывают при ток и активацию лейкоцитов. По-видимому, лейкотриены играют важную роль в раз витии многих заболлеваний, в патогенезе которых участвуют вос палительные процессы или быстрые аллергические реакции ( нап ример, при астме ). ацилглицерины и глицерофосфолипиды. Обычно их рассматривают как 2производные 0 трехатомного спирта 2глицерола 0: СН 42 0- СН - СН 42 ¦ ¦ ¦ ацильных групп на 2моноацилглицерины 0: СН 42 0 - О - СО - R ¦ 2диацилгли 0- СН 42 0- О - СО - R 2триацилгли 0- СН 42 0- О - СО - R 2церины 0: ¦ 2церины 0: ¦ Ацилглицерины одной группы различаются между собой составом жирнокислотных остатков - ацилов, входящих в их структуру. пидов человеческого организма. Содержание прочих ацилглицери нов в клетках крайне незначительно; в основном они присутсутс твуют в клетках в качестве промежуточных продуктов распада или синтеза триацилглицеринов. преимущественно энергетический резерв организма. У человека массой 70 кг на долю резервных липидов приходится примерно 11 кг. Учитывая калорический коэффициент для липидов, равный 9, 3 ккал/г, общий запас энергии в резервных триглицеридах состав ляет величину порядка 100 000 ккал. Для сравнения можно при вести следующий пример: запас энергии в гликогене печени не превышает 600 - 800 ккал. Функция резервных триглицеридов как запаса пластического материала не столь очевидна, но все же продукты расщепления триацилглицеринов могут использоваться для биосинтезов, например, входящий в их состав глицерол может быть использован для синтеза глюкозы или некоторых аминокислот. Являясь одним из основных компонентов жировой ткани, три ацилглицерины участвуют в защите внутренних органов человека от механических повреждений. Кроме того, входя в большом коли честве в состав подкожной жировой клетчатки, они участвуют в терморегуляции, образуя теплоизолирующую прослойку. Все глицерофосфолипиды можно рассматривать как 2производ 0 2ные фосфатидной кислоты 0: СН 42 0- О - СО - R 4 , в которой атом водорода в одном из гмдроксилов фосфорной кис лоты замещен на остатки или аминоспиртов, или серина, или фос фоинозитола или других соединений. В соответствии с характером замещения мы получаем различные классы глицерофосфолипидов: СН 42 0-О-СО-R составом жирнокислотных остатков. Основной функцией глицерофос фолипидов является структурная -- они входят в качестве важ нейших структурных компонентов в состав клеточных мембран или липопротеидов плазмы крови. Некоторые глицерофосфолипиды вы полняют специфические для конкретного класса фосфолипидов функции. Так, инозитолфосфатаиды участвуют в работе регулятор ных механизмов клетки: при воздействии на клетку ряда гормо нов происходит расщепление инозитолфосфатидов, а образующиеся соединения: инозитолтрифосфат и диглицериды, выступают в качес тве внутриклеточных мессенджеров, обеспечивающих метаболичес кий ответ клетки на внешний регуляторный сигнал. сится множество соединений различной химической природы. Мы остановимся лишь на трех группах веществ: сфинголипидах, сте роидах и полипреноидах. Все сфинголипиды можно рассматривать как 2производные 0 2це 0 2рамида 0, который =, 0в свою очеред =ь, 0состоит из двухосновного нена сыщенного аминоспирта сфингозина: и остатка высшей жирной кислоты, связанного с сфингозином ами дной связью: ОН характером группировки, присоединенной к церамиду через конце вую гидроксильную группу. а) У 2сфингомиелинов 0 этой группировкой является остаок фосфорилированного холина СН 43 0-(СН 42 0) 412 0-СН=СН-СН-СН-СН 42 0- О - РО 42 0Н - О СН 42 0-СН 42 0-N(CH 43 0) 43 б) У 2цереброзидов 0 такой группировкой является остаток мо носахарида галактозы или глюкозы СН 43 0-(СН 42 0) 412 0-СН=СН-СН-СН-СН 42 0- О - (С 46 0Н 410 0О 45 0) ¦ 4 ---------- в) У 2ганглиозидов 0 эта группировка представляет собой ге тероолигасахарид ОН СН 43 0-(СН 42 0) 412 0-СН=СН-СН-СН-СН 42 0- О - гетероолигосахарид ¦ Характерной особенностью структуры ганглиозидов является нали чие в составе их гетероолигосахаридной группировки одного или нескольких остатков сиаловой кислоты. цию, входя в состав клеточных мембран. Углеводные компоненты цереброзидов и в особенности ганглиозидов участвуют в образо вании гликокалликса. В этом качестве они играют определенную роль в реализации межклеточных взаимодействий и взаимодейс твия клеток с компонентами межклеточного вещества. Кроме того, ганглиозиды играют определенную роль в реализации рецепторами клеток своих коммуникативных функций. Различные соединения из класса стероидов отличаются друг от друга или наличием дополнительных боковых углеродных радикалов, или наличием кратных связей, или наличием различных функцио нальных групп, или, наконец, различия могут иметь стереохими ческий характер. ны коры надпочечников ( глюкокортикоиды и минералокортикоиды) и половые гормоны ( эстрогены и гестагены ), разны. Холестерол выполняет структурную функцию, входя в сос тав клеточных мембран. Наибольшим содержанием холестерола от личается наружная клеточная мемранна, причем от количества хо лестерола в мемьбране зависит ее микровязкость, а значит и проницаемость мембран для различных соединений. Холестерол вы полняет также пластическую функцию, поскольку он служит исход ным соединением для синтеза стероидных гормонов или желчных кислот. Стероидные гормоны выполняют регуляторную функцию, контролируя протекание в организме различных биологических процессов. Желчные кислоты играют важную роль в усвоениии эк зогенных липидов, принимая участие в эмульгировании перевари ваемых липидов в кишечнике и в всасывании продуктов расщепле ния липидов в стенку кишечника. Витамин Д, превращаясь в орга низме в 1, 25-дигидроксикальциферол, принимает участие в регу ляции фосфорно-кальциевого обмена. активированных пятиуглеродных молекул - производных изопрена. К числу таких соединений относятся, например, 2долихол 0, 2витамин А 0, 2коэнзим Q 0 и ряд других соединений. Каждое из этих соединений выполняет свойственную ему функцию. Так, долихол в виде доли холфосфата принимает участие в синтезе гетероолигосахаридных компонентов гликопротеинов, коэнзим Q является промежуточным переносчиком протонов и электронов в цепи дыхательных фермен тов в митохондриях, витамин А принимает участие в регуляции работы генетического аппарата клеток и в формировании зритель ного восприятия. природы, одним из компонентов которых является липид. К таким соединениям относятся, например, 2липополисахариды 0 клеточной стенки ряда микроорганизмов, 2липоаминокислоты 0 . К этой группе относят обычно и 2липопротеиды 0, хотя строго говоря липопротеиды представляют собой не химические соединения, а надмолекулярные комплексы, состоящие из липидных и белковых молекул. Такие надмолекулярные липопротеидные комплексы принимают участие в транспорте липидов кровью. Даже клеточные мембраны в известном смысле слова представляют собой липопротеидные надмолекулярные структуры. на 1 кг массы тела, что составляет для 70-килограммового чело века около 100г липидов в сутки. Примерно 1/4 всех липидов пи щевого рациона должны составлять липиды растительного проис хождения, т. е. растительные масла. По сравнению с липидами жи вотного происхождения они содержат больше ненасыщенных жирных кислот, кроме того, они содержат больше витамина Е. Липиды нельзя исключить из пищевого рациона, поскольку вместе с ними поступают, во-первых, эссенциальные полиненасыщенные высшие жирные кислоты и, во-вторых, жирорастворимые витамины. происхождению. В желудочно кишечном тракте они в значительной мере расщепляются до составляющих их мономеров: высших жирных кислот, глицерола, аминоспиртов и др. Эти продукты расщепления всасываются в кишечную стенку и из них в клетках кишечного эпи тели синтезируются липиды, свойственные человеку. Эти видоспе цифические липиды далее поступают в лимфатическую и кровенос ную системы и разносятся к различным тканеям и органам. Липи ды, поступающие из кишечника во внутреннюю среду организма обычно называют экзогенными липидами. ком кишечнике. В пилорическом отделе желудка, правда, выделя ется липаза, но рН желудочного сока на высоте пищеварения сос тавляет 1, 0 - 2, 5 и при этих значениях рН фермент малоактивен. Принято считать, что образующиеся в пилорическом отделе желуд ка жирные кислоты и моноглицериды далее участвуют в эмульгиро вании жиров в двенадцатиперстной кишке. В желудке под действи ем протеиназ желудочного сока происходит частичное расщепление белковых компонентов липопротеидов, что в дальнейшем облегчает расщепление их липидных составляющих в тонком кишечнике. твию ряда ферментов. Пищевые триацилглицерины (жиры) подверга ются действию фермента 1липазы 0, поступающей в кишечник из под желудочной железы. Эта липаза наиболее активно гидролизует сложноэфирные связи в первом и третьем положении молекулы три ацилглицерина, менее эффективно она гидролизует сложноэфирные связи между ацилом и вторым атомом углерода глицерола. Для проявления максимальной активности липазы требуется полипептид - колипаза, поступающий в двенадцатиперстную кишку, по-видимо му, с соком поджелудочной железы. В расщеплении жиров участву ет также липаза, выделяемая стенками кишечника, однако , во-первых, эта липаза малоактивна; во-вторых, она преимущест венно катализирует гидролиз сложноэфирной связи между ацилом и вторым атомом углерода глицерола. Н 42 0С-О-СО-R Н 42 0С-ОН Н 42 0С-ОН ¦ +2Н 42 0О ¦ + Н 42 0О ¦ го сока и кишечного сока образуются преимущественно свободные высшие жирные кислоты, моноацилглицерины и глицерол. В то же время, образующаяся смесь продуктов расщепления содержит и не которое количество диацилглицеринов и триацилглицеринов. При нято считать, что лишь 40-50% пищевых жиров расщепляется пол ностью, а от 3% до 10% пищевых жиров могут всасываться в не измененном виде. участии ферментов 1фосфолипаз 0, поступающих в двенадцатиперс тную кишку с соком поджелудочной железы. 1Фосфолипаза А 41 0 катали зирует расщепление сложноэфирной связи между ацилом и первым атомом углерода глицерола. 1Фосфолипаза А 42 0 катализирует гидролиз сложноэфирной связи между ацилом и вторым атомом углерода гли церола. 1Фосфолипаза С 0 катализирует гидролитический разрыв свя зи между третьим атомом углерода глицерола и остатком фосфор ной кислоты, а 1фосфолипаза Д 0 1-- 0 сложноэфирной связи между ос татком фосфорной кислоты и остатком аминоспирта. расщепляются до свободных жирных кислот, глицерола, фосфорной кислоты и аминоспирта или его аналога, например, аминокислоты серина, однако часть фосфолипидов расщепляется при участии фос фолипазы А 42 0 только до лизофосфолипидов и в таком виде может поступать в стенку кишечника. гидролитическим путем при участии фермента 1холестеролэстеразы до жирной кислоты и свободного холестерола. Холестеролэстераза содержится в кишечном соке и соке поджелудочной железы. пид растворены в водной фазе содержимого тонкого кишечника и могут действовать на молекулы липидов лишь на границе раздела липид/вода. Отсюда, для эффективного переваривания липидов не обходимо увеличение этой поверхности с тем, чтобы большее ко личество молекул ферментов участвовало в катализе. Увеличение площади поверхности раздела достигается за счет эмульгирования пищевых липидов 1-- 0 разделения крупных липидных капель пищевого комка на мелкие. Для эмульгирования необходимы поверхност но-активные вещества - ПАВы, представляющие собой амфифильные соединения, одна часть молекулы которых гидрофобна и способна взаимодействовать с гидрофобными молекулами поверхности липид ных капель, а вторая часть молекулы ПАВов должна быть гидро фильной, способной взаимодействовать с водой. При взаимодейс твии липидных капель с ПАВами снижается величина поверхностно го натяжения на границе раздела липид/вода и крупные липидные капли распадаются на более мелкие с образованием эмульсии. В качестве ПАВов в тонком кишечнике выступают соли жирных кислот и продукты неполного гидролиза триацилглицеринов или фосфоли пидов, однако основную роль в этом процессе играют желчные кислоты. 2Желчные кислоты 0, как уже упоминалось, относятся к соеди нениям стероидной природы. Они синтезируются в печени из хо лестерола и поступают в кишечник вместе с желчью. Различают первичные и вторичные желчные кислоты. Первичными являются те желчные кислоты, которые непосредственно синтезируются в гепа тоцитах из холестерола: это холевая кислота и хенодезоксихоле вая кислота. Вторичные желчные кислоты образуются в кишечнике из первичных под действием микрофлоры: это литохолевая и де зоксихолевая кислоты. Все желчные кислоты поступают в кишечник с желчью в коньюгированных формах, т. е. в виде производных, образующихся при взаимодействии желчных кислот с гликоколом или таурином: Н 43 0С __СН - СН 42 0 - СН 42 0 - СО - NН - СН 42 0 - СООН /\¦/\ ---------------- ¦ ¦ ¦ (- NН - СН 42 0 - СН 42 0 - SO 43 0H ) / \/ \/ \ --------------------- постоянное перемешивание содержимого кишечника при перисталь тике и образование пузырьков СО 42 0 при нейтрализации кислого со держимого желудка, поступающего в двенадцатиперстную кишку, бикарбонатами сока поджелудочной железы, поступающего в этот же отдел тонкого кишечника. растворимые в воде. Из продуктов расщепления липидов к ним от носятся, например, глицерол, аминоспирты и жирные кислоты с короткими углводородными радикалами (до 8 - 10 атомов "С"), натриевые или калиевые соли фосфорной кислоты. Эти соединения из клеток кишечника обычно поступают непосредственно в кровь и вместе с током крови транспортируются в печень. дов: высшие жирные кислоты, моно- и диацилглицерины, холесте рол, лизофосфолипиды и др. плохо растворимы в воде и для их всасывания в стенку кишечника требуется специальный механизм. Перечисленные соединения, наряду с желчными кислотами и фосфо липидами, образуют 2мицеллы 0. Каждая мицелла состоит из гидро фобного ядра и внешнего мономолекулярного слоя амфифильных со единений, расположенных таким образом, что гидрофильные части их молекул контактируют с водой, а гидрофобные участки ориен тированы внутрь мицеллы, где они контактируют с гидрофобным ядром. В состав мономолекулярной амфифильной оболочки мицеллы входят преимущественно фосфолипиды и желчные кислоты, сюда же могут быть включены молекулы холестерола. Гидрофобное ядро ми целлы состоит преимущественно из высших жирных кислот, продук тов неполного расщепления жиров, эфиров холестерола , жиро растворимых витаминов и др. тов расщепления липидов через жидкую среду просвета кишечника к щеточной каемке клеток слизистой оболочки, где эти продукты всасываются. В норме всасывается до 98% пищевых липидов. продукты расщепления экзогенных липидов превращаются в энтеро цитах в липиды, характерные для организма человека, и далее они поступают во внутреннюю среду организма. Высвободившиеся при распаде мицелл желчные кислоты из энтероцитов или посту пают обратно в кишечник, или же поступают в кровь и через ворот ную вену оказываются в печени. Здесь они улавливаются гепато цитами и вновь направляются в желчь для их повторного исполь зования. обеспечивающая их неоднократное использование, позволяет су щественно снизить объем их ежесуточного синтеза. Общий пул желчных кислот в организме составляет 2, 8 - 3, 5 г. Они совер шают 5-6 оборотов в сутки. Конечно, часть желчных кислот еже суточно теряется с калом. Эти потери составляют по разным оценкам от 0, 5г до 1, 0 г в сутки. Потери восполняются их син тезом из холестерола. ник в результате закупорки желчевыводящих путей больше страда ет процесс всасывания продуктов расщепления липидов в стенку кишечника, нежели механизм переваривание липидов. Именно поэ тому каловые массы у таких больных содержат большое количество солей высших жирных кислот, а не неизмененных липидов. Естест венно, что в этой ситуации нарушается и всасывание жирораство римых витаминов, так как они поступают в энтероциты также в составе мицелл. гаться дальнейшему расщеплению с образованием свободных жирных кислот и глицерола под действием липаз, отличных от соответс твующих ферментов, работающих в просвете кишечника. Часть мо ноацилглицеринов может без предварительного расщепления прев ращаться в триацилглицерины по так называемому моноацилглице риновому пути. Все высшие жирные кислоты, всосавшиеся в клетки кишечника, используются в энтероцитах для ресинтеза различных липидов. сложных липидов, должны быть активированы. Процесс активации высших жирных кислот состоит из двух этапов: Образующийся в ходе реакции пирофосфат расщепляется на два ос татка фосфорной кислоты и реакция образования ациладенилата становится необратимой - термодинамический контроль направле Образование ацил-КоА катализируется ферментом 1ацил 0- 1КоА-синте 0 1тазой 0 ( тиокиназой ), причем промежуточное соединение -- аци ладенилат - остается связанным в активном центре фермента и в свободном виде не обнаруживается. АМФ и двух остатков фосфорной кислоты, таким образом, актива ция жирной кислоты обходится клетке в 2 макроэргических экви валента. Во всех своих превращениях в клетках жирные кислоты участвуют в активированной форме. бенности это касается 2-моноацилглицеринов, они путем последо вательного двойного ацилирования могут быть превращены в триа цилглицерины: Н 42 0С-ОН R-CО-SKoA ¦ Н 42 0С-О-СО-R ¦ ¦ Н 42 0С-О-СО-R ¦ L------ ¦ L------- ¦ Н 42 0С-ОН Н 42 0С-О-СО-R Н 42 0С-О-СО-R ¦ +R-CO-SKoA ¦ + R-CO-SKoA ¦ Н 42 0С-О-РО 43 0Н 42 0 Н 42 0С-О-РО 43 0Н 42 0 Н 42 0С-О-РО 43 0Н 42 Реакции катализируются двумя различными ацилтрансферазами. щепляется остаток фосфорной кислоты ( реакция катализируется 1фосфатазой 0 1фосфатидной кислоты 0 ) с образованием диглицерида: Н 42 0С-O-СО-R H 42 0C-O-CO-R гаются ацилированию по второму атому углерода глицерола и превращаются в фосфолипиды. из поступающих в них при пищеварении свободных жирных кислот, глицерола и аминоспиртов. Этот процесс можно разбить на три этапа: подвергается при участии 1этаноламинкиназы 0 энергозависимому фосфорилированиию: NH 42 0-CH 42 0-CH 42 0-OH + ATФ ----> NH 42 0-CH 42 0-CH 42 0-O-PO 43 0H 42 0 + AДФ затем при взаимодействии фосфорилированного аминоэтанола с ЦТФ идет образование активированной формы аминоспирта - ЦДФ-этано ламина: NH 42 0-CH 42 0-CH 42 0- O - Ф + ЦТФ -----> ЦДФ-этаноламин + пирофосфат Реакция катализируется 1фосфоэтаноламинцитидилтрансферазой 0. Об разовавшийся в ходе реакции пирофосфат расщепляется пирофосфа тазай -- термодинамический контроль направления процесса, с которым мы уже знакомились. Реакция катализируется 1фосфоэтаноламин 0- 1диацилглицеролтрансфе 0 1разой 0. липидов поступает в лимфатическую систему, а затем через груд ной лимфатический проток в кровь и с током крови распределяет ся в организме. Поступление липидов в лимфу наблюдается уже через 2 часа после приема пищи, алиментарная гиперлипидемия достигает максимума через 6 - 8 часов, а через 10 - 12 часов после приема пищи она полностью исчезает. растворимы в воде, в связи с чем они не могут транспортиро ваться кровью или лимфой в виде одиночных молекул. Перенос всех этих соединений осуществляется в виде особым образом ор ганизованных надмолекулярных агрегатов -- липопротеидных комп классов и молекулы белков. Все липопротеиды имеют общий план структуры: амфифильные молекулы белков, фосфолипидов и свобод ного холестерола образуют наружную мономолекулярную оболочку частицы, в которой гидрофильные части молекул этих соединений направлены кнаружи и контактируют с водой, а гидрофобные части молекул обращены вовнутрь частиц, участвуя в образовании гид рофобного ядра частицы. В состав гидрофобного ядра липопротеи дов входят триглицериды и эстерифицированный холестерол, сюда же могут включаться другие гидрофобные молекулы, например, мо лекулы жирорастворимых витаминов. чающихся друг от друга по составу, плавучей плотности и элект рофоретической подвижности: хиломикроны (ХМ), липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) , липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) и некоторые другие. 2В транспорте экзогенных липидов 0, т. е. липидов, посту пающих во внутреннюю среду организма из кишечника, принимают участие главным образом 2ХМ 0 и 2ЛПОНП 0. микроны, поэтому мы остановимся пока только на их метаболизме. Хиломикроны поступают в лимфатическую систему, а затем вместе с лимфой поступают в кровь и попадают вместе с током крови в капилляры различных органов и тканей. На поверхности эндотелия капилляров имеется фермент 1липо 0 1протеидлипаза 0, закрепленная там 1 0с 1 0 помощью гепарансульфата. Липопротеидлипаза расщерляет триглицериды хиломикронов до гли церола и высших жирных жирных. Часть высших жирных кислот пос тупает в клетки, другая их часть связывается с альбуминами и уносится током крови в другие ткани. Глицерол также может или утилизироваться непосредственно в клетках данного органа, или уносится током крови. Кроме триглицеридов хиломикронов липоп ротеидлипаза способна гидролизовать триглицериды ЛПОНП. органов обладает различным сродством к триглицеридам ХМ и ЛПОНП. Например, сродство липопротеидлипазы капилляров миокар да к триглицеридам этих липопротеидов значительно выше, чем у липопротеидлипазы липоцитов. Поэтому в постабсорбционный пери од и при голодпнии, когда содержание ЛП-частиц в крови снижа ется, липлпротеидлипаза капилляров миокарда остается насыщен ной субстратом, тогда как гидролиз триглицеридов в жировой ткани практически прекращается. под действием липопротеидлипазы, превращаются в так называемые 2ремнантные 0 2ХМ 0. Эти ремнанты в дальнейшем или поглощаются пе ченью, где они полностью расщепляются, или же, по некоторым сведениям, в результате достаточно сложной перестройки их сос тава могут превращаться в 2ЛПВП 0. В норме спустя 10 - 12 часов после приема пищи плазма практически не содержит хиломикронов. ления и синтеза липидов различных классов: жирных кислот, триг лицеридов, фосфолипидов, сфинголипидов и стероидов. Процессы 7a 0- и 7w 0-окисления высших жирных кислот идут в мик росомах клеток с участием ферментов монооксигеназ и играют в основном пластическую функцию -- в ходе этих процессов идет синтез гидроксикислот, кетокислот и кислот с нечетным числом атомов углерода, необходимых для клеток. Так, в ходе 7a 0-окисле ния жирная кислота может быть укорочена на один атом углерода, превращаясь таким образом в кислоту с нечетным числом ато мов"C", в соответствии с приведенной схемой: R-CH 42 0-COOH ---> R-CHOH-COOH ---> R-CO-COOH ---> R-COOH + CO 42 крайней мере в отношении общего количества окисляющихся в клетке соединений данного класса, является процесс 7b 0-окисления, открытый Кноопом еще в 1904 г. Этот процесс можно определить как процесс ступенчатого окислительного расщепления высших жи рных кислот, в ходе которого идет последовательное отщепление двухуглеродных фрагментов в виде ацетил-КоА со стороны карбок сильной группы активированной молекулы высшей жирной кислоты. Поступающие в клетку высшие жирные кислоты подвергаются активации с превращением их в ацил-КоА ( R-CO-SKoA), причем ак тивация жирных кислот происходит в цитозоле. Сам же процесс 7b 0-окисления жирных кислот идет в матриксе митохондрий. В то же время внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для ацил-КоА, в связи с чем встает вопрос о механизме транспорта ацильных остатков из цитозоля в матрикс митохондрий. митохондрий с помощью специального переносчика, в качестве ко торого выступает 2карнитин 0 ( КН ): СН 43 В цитозоле с помощью фермента 1внешней 0 1ацилКоА 0: 1карнитин 0 1ацилтрансферазы 0 ( Е 41 0 на ниже приведенной схеме ) остаток выс шей жирной кислоты переносится с коэнзима А на карнитин с об разованием ацилкарнитина: R-CO-SKoA --¬ -- Кн R-CO-SKoA ¦ ¦ 2¦¦ 0 ¦ ¦ HS-KoA< 4------- 0 L->R-CO-Kн---++--> R-CO-Кн--- L-- HS-KoA 2¦¦ нитин-транслоказной системы проходит через мембрану внутрь ми тохондрии и в матриксе с помощью фермента 1внутренней 1ацил 0- 1КоА 0: 1карнитин 0- 1ацилтрансферазы 0 ( 7 0Е 42 0) ацильный остаток пере дается с карнитина на внутримитохондриальный коэнзим А. В ре зультате в матриксе митохондрий появляется активированный ос таток жирной кислоты в виде ацил-КоА; высвобожденный карнитин с помощью той же самой транслоказы проходит через мембрану ми тохондрий в цитозоль, где может включаться в новый цикл пере носа. Карнитин-ацилкарнитин-транслоказа, встроенная во внут реннюю мембрану митохондрий, осуществляет перенос молекулы ацилкарнитина внутрь митохондрии в обмен на молекулу карнити на, удаляемую из митохондрии. |
|
© 2007 |
|