Метаболизм триацилглицеролов и фосфолипидов
Липиды составляют около 15-20% массы тела человека. Триацилглицеролы (триглицериды, нейтральный жир) являются основными липидами тела человека и составляют 85-90% всех липидов. Большая часть триацилглицеролов накапливается в жировой ткани и является основным источником энергии организма, в отличии от углеводов и белков, которые не могут накапливаться в значительных количествах. Триацилглицеролы являются резервом энергии в организме по двум причинам: 1. При окислении триацилглицеролов образуется в два раза больше энергии по сравнению с углеводами. 2. Триацилглицеролы являются неполярными, гидрофобными молекулами и поэтому накапливаются в безводной форме. (1 г гликогена связывает 2 г воды). Запасов триацилглицеролов для обеспечения организма энергией хватает на несколько недель. Примером являются животные, впадающие в спячку на зиму. Медведи находятся в спячке около 7 месяцев, в течение которых энергия образуется при распаде триацилглицеролов. Триацилглицеролы синтезируются во многих органах и тканях, но наиболее важную роль в их синтезе играют печень, стенка кишечника, лактирующая молочная железа и жировая ткань. Для синтеза необходимы активная форма глицерола - a-глицерофосфат и активные формы жирных кислот - ацил-КоА. Активация глицерола: 1. В стенке кишечника и почках есть активная глицеролкиназа. Фермент отсутствует в жировой ткани 2.В жировой ткани, мышцах предшественникомα-глицерофосфата является диоксиацетонфосфат, который образуется из глюкозы при гликолизе. Фермент глицерол-3-фосфатдегидрогеназа. 3. В печени имеют место оба пути образования a-глицерофосфата . Синтез триацилглицеролов: 1.a-Глицерофосфат, образованный любым из этих путей, взаимодействует с двумя молекулами активированных жирных кислот с образованием фосфатидной кислоты. 2. Фосфатидная кислота дефосфорилируется под действием фермента фосфатазы с образованием диацилглицерола. 3. К диацилглицеролу присоединяется третья молекула ацил-КоА и образуется триацилглицерол.
Промежуточные продукты синтеза – фосфатидная кислота и диацилглицерол – могут использоваться для биосинтеза фосфолипидов В биосинтезе глицерофосфолипидов фосфатидная кислота является ключевым промежуточным соединением. Особенностью этих биосинтетических процессов является участие цитидинтрифосфата (ЦТФ) в синтезе и переносе активированных интермедиатов для реакции конденсации либо с фосфатидной кислотой, либо с продуктом ее дефосфорилирования 1,2-диацилглицеролом. 1. Фосфатидная кислота взаимодействует с ЦТФ. Образуется цитидиндифосфатдиацилглицерол (ЦДФ-ДАГ). 2.ЦДФ-ДАГ реагирует с серином и синтезируется фосфатидилсерин. 3. Фосфатидилсерин декарбоксилируется до фосфатидилэтаноламина. 4. С использованием S-аденозилметионина происходит метилирование фосфатидилэтаноламина и синтезируется фосфатидилхолин. 5. ЦДФ-ДАГ + инозитол ® фосфатидилинозитол + ЦМФ. Фосфатидилинозитол + АТФ ® фосфатидилинозитол-4-фосфат + АДФ. Фосфатидилинозитол-4-фосфат + АТФ ® фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат + АДФ Фосфатидилхолин является основной молекулой, образующей бислой мембран, внешний слой липопротеинов. Инозитол-4,5-бисфосфат мембран является субстратом для фосфолипазы С, что ведет к образованию вторичных внутриклеточных посредников, регулирующих фосфорилирование-дефосфорилирование белков (ферментов). В животных тканях превалирует другой путь синтеза фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина, включающий активацию и взаимодействие с ЦТФ холина и этаноламина и последующий перенос фосфорилированных спиртов на 1,2-диацилглицерол. Фосфатидилсерин в организме млекопитающих способен также синтезироваться в реакции обмена этаноламина, входящего в состав фосфатидилэтаноламина, на L-серин.
В последние годы интенсивно исследуются белки, способные осуществлять транспорт фосфолипидов. Этот процесс принципиально важен для обновления мембран. Наиболее интенсивно синтез происходит в печени, стенке кишечника, семенниках, молочной железе. Реакции синтеза локализованы в эндоплазматической сети.
|
