Введение. Ацетил – КоА является ключевым промежуточным соединением в превращении всех основных питательных веществ в организме человека
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО
Ацетил – КоА является ключевым промежуточным соединением в превращении всех основных питательных веществ в организме человека. В аэробных условиях он образуется из: 1. сахаров при окислительном декарбоксилировании пирувата; 2. липидов при бета – окислении жирных кислот и при гликолитическом распаде глицерола; 3. аминокислот путем образования пирувата, промежуточных соединений цикла Кребса или других промежуточных соединений. Центральная роль ацетил–КоА в метаболизме определяется тем, что, являясь продуктом катаболизма сахаров, липидов и определенных аминокислот, он может быть или полностью окислен в цикле Кребса и дыхательной цепи до СО2 и Н2О, или же использован в качестве активного промежуточного соединения для синтеза (его свободная энергия несколько выше, чем свободная энергия АТР). Центральным путем, объединяющим весь процесс метаболизма в целом, является цикл Кребса, с которым метаболизм ацетил – КоА тесно связан. Промежуточные соединения цикла Кребса включаются в следующие процессы биосинтеза: 1. Глюконеогенез – превращение оксалоацетата в фосфоенолпируват и в сахара. 2. Синтез жирных кислот, который протекает вне митохондрий. Ацетил – КоА не может проходить через мембрану митохондрий, сначала он должен быть превращен в цитрат реакций с оксалоацетатом, далее цитрат переносится в цитоплазму. Ацетил – КоА вновь образуется в цитоплазме при распаде цитрата с помощью специального АТР – зависимого фермента (АТР – цитратлиаза) и затем включается в биосинтез жирных кислот. 3. Взаимопревращение аминокислот. Все реакции начинаются с синтеза трех аминокислот (Ala, Asp, Glu), получающихся из кетокислот цикла Кребса за счет переаминирования. Центральная роль в этой реакции принадлежит продукту цикла Кребса - a -кетоглутарату. Аминогруппы различных аминокислот под действием трансаминазы переносятся к a -кетоглутарату. При этом образуется глутамат, а аминокислоты, участвующие в реакции переаминирования, превращаются в кетокислоты. Предполагается, что процессы переаминирования протекают преимущественно в цитоплазме. Образующийся в этой реакции глутамат при помощи специфического носителя переносится в митохондрии, где аминогруппа либо отщепляется окислительным дезаминированием, либо ее перенос к оксалоацетату приводит к образованию аспартата. Азот аминогрупп глутаминовой и аспарагиновой кислот в клетках печени оказывается, в конце концов, в составе мочевины, а образующийся при этом a -кетоглутарат окисляется в цикле Кребса. 4. Синтез пиримидинов и пуринов. Аспарат образует углеродный скелет пиримидинов. Из глутамина получаются аминогруппы пиримидинов и пуринов. 5. Синтез порфиринов. Сукцинил – КоА является исходным соединением для синтеза порфиринов. 6. Синтез изопреноидов начинается с ацетил – КоА и протекает в цитоплазме. 1. Синтез ацетил – КоА
Ацетил – СоА образуется в митохондриях следующими путями: 1. Окислительным декарбоксилированием пирувата, образующегося в процессе гликолиза из углеводов или в результате превращения соответствующих аминокислот. 2. Бета – окислением жирных кислот. Жирные кислоты, содержащие в цепи от 4 до 10 атомов углерода, свободно проходят через мембрану митохондрий, перенос через мембрану высших жирных кислот облегчается соединением их с карнитином. 3. Из аминокислот через промежуточные соединения: а) пируват (Ala, Gly, Ser, Cys, Thr), б) цикл лимонной кислоты (Asp, Asn, Glu, Gln, Pro, Phe, Tyr, His, Arg, Met, Ile, Val, Thr) в) ацетоацетил – СоА (Leu, Ile Lys, Phe, Tyr, Trp).
|