Роль печени в обмене липидов.
1. Липогенез – синтез ТАГ через фосфатидную кислоту.
2. Липонеогенез.
3. Синтез фосфолипидов через фосфатидную кислоту (конкурентный процесс с синтезом ТАГ). Например: синтез фосфатидилхолина.
1) холин+АТФ→фосфохолин + АДФ
2) фосфохолин + ЦТФ→ЦДФ-холин +РРi
3) ЦДФ-холин + ДАГ → фосфатидилхолин + ЦМФ
4. Синтез холестерина из АУК.
5. Синтез желчных кислот из холестерина.
6. Синтез эфиров холестерина.
7. Синтез кетоновых тел из АУК.
8. Образование липопротеидов и апобелков.
9. Липолиз.
10. Окисление глицерина.
11. β-окисление жирных кислот, в том числе и низкомолекулярных жирных кислот.
12. Метаболизм жирорастворимых витаминов и стероидных гормонов.
Упражнения и ситуационные задачи для самоконтроля:
1. Подберите соответствующие ответы:
А. ТАГ
Б. Фосфатидилхолин
В. Оба
Г. Ни один
1.Не растворим в воде.
2. Один из основных компонентов мембран.
3.Расщепляется при голодании в адипоцитах, образуя жирные кислоты-
источники энергии.
4.Не содержит в своем составе глицерина
2.Напишите формулу вещества, состоящего из глицерина и трех остатков стеариновой кислоты. Как называется это вещество? Напишите реакцию гидролиза этого вещества. Какой фермент ускоряет гидролиз?
3.Фосфатидная кислота. Химическая природа, пути использования.
4.Если в организме отсутствует аминокислота метионин, то синтез каких липидов нарушается? К каким последствиям эта ситуация может привести?
5.В клетке стенки кишечника имеются: моноацилглицерины, свободные жирные кислоты, глицерин, желчные кислоты. Каким превращениям они подвергаются?
6. Какие жирные кислоты не синтезируется в организме и должны поступать с пищей?
7. Какие липиды способствуют жидкому состоянию мембран?
8. Подберите к названиям жирных кислот соответствующие ответы:
1.Пальмитиновая
2.Олеиновая
3.Линолевая
4.Линоленовая
5.Арахидоновая
6.Стеариновая
А. 20:4 (5,7,11,14)
Б. 18:2 (9,12)
В. 18:1 (9)
Г. 18:3 (9,12,15)
Д. 18:0
Е. 16:0
| 1. 17 18 19 20, 21, 22. 2. 23. 24. 3. 25. 26. 27. |
| 4. 28. 29. |
9. Выберите из жирных кислот, перечисленных в п.8:
А) ω-3 кислоты
Б) ω-6 кислоты
10.Какие биологически активные вещества в организме образуются лишь из арахидоновой кислоты?
| 5. 3. 4. 5. 6. 6. 7. 7. 8. 8. 9. 9. 10. 10 11. П. 12. 12. 13. 13. 14. 14. 15. |
11.Формула какого биологически активного соединения приведена?
12.Какому соединению соответствует эта формула?
13. В просвете двенадцатиперстной кишки отсутствуют желчные кислоты. К чему это может привести?
14. Сходство и отличие состава хиломикронов и липопротеидов.
15. Какие липопротеины называются "антиатерогенными липопротеинами" и транспортируют холестерин из тканей в печень?
16. Какие липопротеины называются "атерогенными липопротеинами" и
способствуют проникновению холестерина в ткани?
17. Какому соединению принадлежит эта формула?
18. На рисунке представлена формула, это:
19. На рисунке представлена формула, это:
20. Значительная часть холестерина плазмы крови этерифицирована жирными кислотами. Какой фермент участвует в образовании эфиров холестерина?
Занятие: «ОБМЕН ЛИПИДОВ. ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ ОБМЕН. ПРЕВРАЩЕНИЯ ГЛИЦЕРИНА И СВОБОДНЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ (СЖК) В ОРГАНИЗМЕ».
Вопросы и ответы для самоподготовки:
1.Использование глицерина и СЖК в анаболических реакциях.
1) Глицерин и СЖК участвуют в синтезе ТАГ и фосфолипидов.
2) Глицерин участвует в глюконеогенезе.
2.Образование фосфатидной кислоты и синтез ТАГ, фосфолипидов.
Синтез ТАГ:
1) этот процесс начинается с активирования жирных кислот за счет АТФ и HSKoA:
2) образуется глицерофосфат за счет киназной реакции глицерина с АТФ или при восстановлении диоксиацетонфосфата:
3) глицерофосфат взаимодействует с 2 молекулами активированных жирных кислот, при этом образуется фосфатидная кислота:
4) фосфатидная кислота дефосфорилируется с образованием ДАГ:
5. ацилирование ДАГ и образование ТАГ:
Синтез фосфолипидов:
Этот путь в клетках печени носит конкурентный характер. На этапе использования ДАГ направление реакции будет зависеть от наличия азотсодержащих веществ (холина, этаноламина, серина) или метионина — источника СН3 групп при синтезе холина. Если в клетках печени в достаточном количестве имеются азотсодержащие вещества, то составные части ТАГ (глицерин и СЖК) будут идти на синтез ФЛ, т.к. ФЛ необходимы в больших количествах для построения биологических мембран и более мобильны, чем ТАГ. Если же будет наблюдаться дефицит азотсодержащих веществ, то ДАГ начнут использоваться больше на синтез ТАГ, которые являются инертным веществом, накапливаются в тканях печени и вызывают жировое перерождение печени (жировая дистрофия).
Синтез ФЛ может осуществляться двумя путями:
а) активированием ДАГ цитидинтрифосфатом, в результате этой реакции образуется ДАГ—ЦДФ, к которому затем присоединяются азотсодержащие вещества;
б) активированием азотсодержащих веществ, которые взаимодействуют с ДАГ:
1 путь:
II путь:
3. Образовавшийся при окислении глицерина фосфоглицериновый альдегид (ФГА) может использоваться и в реакциях глюконеогенеза:
В первой реакции используется 2 молекулы глицерина, которые фосфорилируются под действием глицеролкиназы. Во второй реакции происходит окисление глицерофосфата пиридинферментом, в результате реакции образуются 2 молекулы фосфоглицеринового альдегида (ФГА). Одна из молекул ФГА изомеризуется в ДОАФ. В дальнейшем молекулы ДОАФ и ФГА конденсируются с образованием фруктозо-1,6-дифосфата – эта и последующие реакции относятся к реакциям глюконеогенеза. Фруктозо-1,6-дифосфат (Фр-1,6-дф) под действием соответствующего фермента (фр-1,6-дф-аза) дефосфорилируется, превращаясь во фруктозо-6-фосфат.
Фруктозо-6-фосфат под влиянием фосфофруктомутазы переходит в глюкозо-6-фосфат, последний субстрат дефосфорилируется глюкозо-6-фосфатазой в печени и превращается в глюкозу.
4. Окисление глицерина, энергетический баланс.
Глицерин может использоваться как источник энергии. Фосфорилируясь, глицерин превращается в глицерофосфат, (фермент — глицеринкиназа), последний окисляется НАД- зависимой дегидрогеназой с образованием ФГА, который может вступить в гликолиз с образованием ПВК (см. реакции гликолиза):
ПВК поступает в митохондрии и подвергается окислительному декарбоксилированию с образованием ацетил-КоА, который полностью окисляется в ЦТК.
При окислении глицерина энергия кумулируется в 21 молекуле АТФ, из которых одна АТФ использовалась в реакции активирования глицерина, таким образом, запасается 20 молекул АТФ: 12 молей АТФ образуются при полном окислении ацетил-КоА, при декарбоксилировании ПВК образуется 3 АТФ. НАДН2, образовавшихся в цитоплазме в глицерофосфатном шунте окисляются в митохондриях ФП и образуют 2 АТФ. К этому балансу надо добавить 2 АТФ, которые образовались в реакциях субстратного фосфорилирования в цитоплазме. Если цитоплазматические НАДН2 будут отдавать свои водороды щавелевоуксусной кислоте (малатный шунт), то образуется 23 АТФ, а запасается 22 молекулы АТФ.
5.β-окисление СЖК и энергетический баланс:
β-окисление СЖК протекает в печени, почках, скелетных и сердечных мышцах. β -окислению подвергаются насыщенные, неразветвленные жирные кислоты.
а) активация СЖК. Идет на наружной поверхности мембраны митохондрий.
Переносчиком активированных жирных кислот с длинной цепью через внутреннюю митохондриальную мембрану служит карнитин.
Дальнейшие реакции протекают внутри митохондрий.
б) промежуточные реакции окисления ацил-КоА, ферменты, катализирующие отдельные реакции β –окисления
Эти четыре стадии повторяются у насыщенных жирных кислот с четным числом углеродных атомов n/2-1 раз, где n — это число углеродных атомов в молекуле СЖК. В каждом цикле происходит высвобождение ацетильной группы и по одной молекуле НАДН2 и ФПН2.
Образовавшийся ацил-КоА вновь включается в β-окисление, процесс повторяется до тех пор, пока жирная кислота не укоротится до четырехуглеродного фрагмента, который окислится последовательно до ацетоацетилКоА, последний, присоединив HSKoA, распадается на 2 молекулы ацетил-КоА.
Энергетический баланс β-окисления жирных кислот. β-окисление жирных кислот служит источником энергии для синтеза АТФ. Во время β-окисления за каждый цикл дважды происходит дегидрирование с образованием ФПН2 и НАДН2, которые, окисляясь в дыхательной цепи, приводят к образованию в первом случае 2, во втором — 3 молекул АТФ. Число циклов β-окисления жирной кислоты равно частному от деления на 2 общего количества углеродов в молекуле жирной кислоты, подвергнувшейся окислению, минус единица. Количество образующихся активных уксусных кислот при β-окислении жирной кислоты определяется делением общего числа «С» атомов жирной кислоты на 2.
Таким образом, энергетический баланс при окислении, например, пальмитиновой кислоты будет равен 131 молекул АТФ. При окислении 1 молекулы пальмитиновой кислоты: С15Н31СООН образуются 8АУК по 7 молекул ФПН2 и НАДН2, следовательно образуются 14 АТФ при окислении 7 ФПН2, и 21 АТФ - при окислении 7 НАДН2, а 96 АТФ образуются при окислении 8 молекул ацетилКоА. В начальном этапе затрачивается одна молекула АТФ на активирование жирной кислоты, следовательно, запасается 130 АТФ: Энергетический баланс:8АУК=96АТФ
7ФПН2=14АТФ
7НАДН2=21АТФ
131-1=130АТФ
в) особенности окисления СЖК с нечетным числом углеродных атомов.
Они окисляются также путем β-окисления, только на последнем этапе расщепления образуется 1 молекула пропионил-КоА и 1 молекула АУК, а не 2 молекулы АУК.
Сукцинил-КоА окисляется в ЦТК.
г) особенности окисления ненасыщенных жирных кислот (олеиновой, линолевой и т.д.). При β-окислении таких жирных кислот необходимы также ферменты- изомеразы, которые осуществляют перемещение двойной связи из положения 3-4 в положение 2-3, а также изменяют конфигурацию двойной связи из цис- в транс- положение.
Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 4758;