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.Вжировой ткани, мышцахпредшественникомα-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.