Biosinteza biochimiei lipidelor. Biochimie lipide

Produșii intermediari ai proceselor respiratorii servesc ca sursă de schelete de carbon pentru sinteza lipidelor - substanțe asemănătoare grăsimilor care fac parte din toate celulele vii și joacă un rol important în procesele vieții. Lipidele acționează atât ca substanțe de depozitare, cât și ca componente ale membranelor care înconjoară citoplasma și toate organitele celulare.

Lipidele membranare diferă de grăsimile obișnuite prin aceea că unul dintre cei trei acizi grași din molecula lor este înlocuit cu serină sau colină fosforilată.

Grăsimile sunt prezente în toate celulele plantelor și, deoarece grăsimile sunt insolubile în apă, nu se pot deplasa în plante. Prin urmare, biosinteza grăsimilor trebuie să aibă loc în toate organele și țesuturile plantelor din substanțele dizolvate care intră în aceste organe. Astfel de substanțe solubile sunt carbohidrații care intră în semințe din asimilare*. Cel mai bun obiect pentru studierea biosintezei grăsimilor sunt fructele semințelor oleaginoase la începutul dezvoltării semințelor, principalele componente ale semințelor sunt apa, proteinele, compușii azotați neproteici și zaharurile insolubile. În timpul coacerii are loc, pe de o parte, sinteza proteinelor din compuși azotați neproteici, iar pe de altă parte, conversia carbohidraților în grăsimi.

Ne vom concentra pe transformarea carbohidraților în grăsimi. Să începem cu ceva simplu. Din compoziția grăsimilor. Grăsimile constau din glicerol și acizi grași. Evident, în timpul biosintezei grăsimilor, trebuie formate aceste componente - glicerol și acizi grași, care fac parte din grăsime. În timpul biosintezei grăsimilor, s-a descoperit că acizii grași nu sunt combinați cu glicerol legat, ci cu * - glicerol-3fosfatul fosforilat. Materialul de pornire pentru formarea glicerol-3fosfatului este 3-fosfogliceraldehida și fosfodioxiacetona, care sunt produse intermediare ale fotosintezei și descompunerii anaerobe a carbohidraților.

Reducerea fosfodioxiacetonei la glicerol-3fosfat este catalizată de enzima glicerol fosfat dehidrogenază, a cărei grupare activă este nicotinamida adenin dinucleotida. Sinteza acizilor grași are loc în moduri mai complexe. Am văzut că majoritatea acizilor grași din plante au număr par atomi de carbon C16 sau C18. Acest fapt a atras de multă vreme atenția multor cercetători. S-a sugerat în mod repetat că acizii grași se pot forma ca rezultat al condensării libere a acidului acetic sau acetaldehidei, de exemplu. din compuși cu doi atomi de carbon C2. Lucrările timpului nostru au stabilit că nu acidul acetic liber participă la biosinteza acizilor grași, ci acetil coenzima A legată de coenzima A. În prezent, este la modă să descriem schema sintezei acizilor grași după cum urmează. Compusul de pornire pentru sinteza acizilor grași este acetil coenzima A, care este principalul produs al descompunerii anaerobe a carbohidraților. Coenzima A poate lua parte la sinteza unei game largi de acizi grași. Primul * dintre aceste procese este activarea acizilor sub acțiunea ATP. În prima etapă, acetil coenzima A se formează din acid acetic sub acțiunea enzimei acetil coenzima A * și consumul de energie ATP și apoi * i.e. are loc carboxilarea acetil-CoA și formarea unui compus cu 3 atomi de carbon. În etapele ulterioare, are loc condensarea moleculei de acetil coenzima A.

Sinteza acizilor grași are loc prin legarea moleculei de acetil coenzima A Aceasta este prima etapă a sintezei efective a acizilor grași.

Calea generală Formarea grăsimilor din carbohidrați poate fi reprezentată sub forma unei diagrame:

glicerol-3fosfat

Carbohidrați

Acetil coenzima A → acizi grași → grăsimi

După cum știm deja, grăsimile se pot muta de la un țesut vegetal la altul și sunt sintetizate direct în locurile de acumulare. Se pune întrebarea, în ce părți ale celulei, în care structuri celulare sunt sintetizate? În țesuturile vegetale, biosinteza grăsimilor este aproape complet localizată în mitocondrii și sferozomi. Rata sintezei grăsimilor în celule este strâns legată de intensitatea proceselor oxidative, care sunt principalele surse de energie. Cu alte cuvinte, biosinteza grăsimilor este strâns legată de respirație.

Descompunerea grăsimilor are loc cel mai intens în timpul germinării semințelor oleaginoase. Semințele oleaginoase conțin puțini carbohidrați, iar principalele substanțe de rezervă din ele sunt grăsimile. Grăsimile diferă de carbohidrați și proteine ​​nu numai prin faptul că oxidarea lor eliberează mult mai multă energie, ci și prin faptul că oxidarea grăsimilor eliberează o cantitate crescută de apă. Dacă oxidarea a 1 g de proteine ​​produce 0,41 g apă, oxidarea a 1 g carbohidrați produce 0,55 g, atunci oxidarea a 1 g grăsime produce 1,07 g apă. Are mare valoare Pentru embrion în curs de dezvoltare, mai ales când semințele germinează în condiții uscate.

În lucrările legate de studiul defalcării grăsimilor, s-a dovedit că în semințele germinate, odată cu pierderea grăsimilor, se acumulează carbohidrați. În ce moduri pot fi sintetizați carbohidrații din grăsimi? În formă generală, acest proces poate fi reprezentat după cum urmează. Grăsimile sunt descompuse în glicerol și acizi grași de către lipază cu participarea apei. Glicerolul este fosforilat, apoi oxidat și transformat în 3-fosfogliceraldehidă. 3-fosfogliceraldehida izomerizează pentru a da fosfodioxiacetonă. În plus, sub influența * și 3-fosfogliceraldehidei și fosfodioxiacetonei, se sintetizează fructoză-1,6difosfat. Fructoza-1,6 difosfat format, după cum știm deja, este transformat într-o mare varietate de carbohidrați, care servesc la construirea celulelor și țesuturilor plantelor.

Care este calea de transformare a acizilor grași care sunt scindați în timpul acțiunii lipazei asupra grăsimilor? În prima etapă, acidul gras, ca urmare a unei reacții cu coenzima A și ATP, este activat și se formează acetil coenzima A

RCH2CH2COOH + HS-CoA + ATP → RCH 2 CH 2 C- S – CoA

Acidul gras activat, acetil coenzima A, este mai reactiv decât acidul gras liber. În reacțiile ulterioare, întregul lanț de carbon al acidului gras este împărțit în fragmente de acetil coenzima A cu doi atomi de carbon. Schema generala Defalcarea grăsimilor într-o formă simplificată poate fi reprezentată după cum urmează.

Concluzie asupra sintezei defalcării grăsimilor. Atât în ​​timpul descompunerii, cât și în timpul sintezei acizilor grași, rolul principal îi revine acetil coenzimei A. Acetil coenzima A formată ca urmare a descompunerii acizilor grași poate suferi în continuare diferite transformări. Calea principală a transformării sale este oxidarea completă prin ciclul acidului tricarboxilic la CO 2 și H 2 O cu eliberarea unei cantități mari de energie. O parte din acetil coenzima A poate fi utilizată pentru sinteza carbohidraților. Astfel de transformări ale acetil coenzimei A pot avea loc în timpul germinării semințelor oleaginoase, când se formează o cantitate semnificativă de acid acetic ca urmare a descompunerii aminoacizilor acizilor grași. În timpul biosintezei carbohidraților din acetil coenzima A OH, i.e. acetil coenzima A este inclusă în așa-numitul ciclu glioxilat sau ciclu al acidului glioxic. În ciclul glioxilatului, acidul izocitric este împărțit în acizi succinic și glioxic. Acidul succinic poate lua parte la reacția ciclului acidului tricarboxilic și, prin *, poate forma acid malic și apoi oxaloacetic. Acidul glioxinic intră în compușii CO cu o a doua moleculă de acetil coenzima A și, ca urmare, se formează și acidul malic. În reacțiile ulterioare, acidul malic este transformat în acid oxalic-acetic - acid fosfoenolpiruvic - acid fosfogliceric și chiar carbohidrați. Astfel, energia acizilor moleculei de acetat formată în timpul descompunerii este transformată în carbohidrați. Care este rolul biologic al ciclului glioxilatului? În reacțiile acestui ciclu, se sintetizează acidul glioxilic, care servește ca compus de pornire pentru formarea aminoacidului glicină. Rolul principal se datorează existenței ciclului glioxilatului, moleculele de acetat formate în timpul descompunerii acizilor grași sunt transformate în carbohidrați. Astfel, carbohidrații pot fi formați nu numai din glicerol, ci și din acizi grași. Sinteza produselor finale de asimilare fotosintetică, carbohidrați, zaharoză și amidon în celula fotosintetică se realizează separat: zaharoza este sintetizată în citoplasmă, amidonul se formează în cloroplaste.

Concluzie. Zaharurile pot fi convertite enzimatic de la unul la altul, de obicei cu participarea ATP. Carbohidrații sunt transformați în grăsimi printr-un lanț complex de reacții biochimice. Carbohidrații pot fi sintetizați din produse de descompunere a grăsimilor. Carbohidrații pot fi sintetizați atât din glicerol, cât și din acizi grași.

Prevenirea aterosclerozei, precum și tratamentul bolii, sunt direct legate de controlul nivelului structurilor lipidice din organism. O atenție deosebită este acordată colesterolului (CS), a cărui moleculă este un alcool lipofil. De aici provine denumirea neobișnuită la nivel de zi cu zi, dar corectă din punct de vedere chimic, pentru substanță – colesterol. Oxidarea lipidelor neutilizate de către organism de către radicalii liberi este prima etapă în secvența de formare a plăcilor aterosclerotice. Pe de altă parte, se creează conexiuni ale structurilor lipidice cu proteinele complexe biologice, capabil să curețe vasele de sânge. Acestea sunt lipoproteine ​​de înaltă densitate - HDL. Astfel, sinteza și biosinteza lipidelor sunt importante în relație cu sănătatea umană generală. Procesul afectează direct nivelul de colesterol din organism.

Ce include clasa lipidelor?

Categoria include grăsimi și substanțe similare. Pe nivel molecular, lipida se formează pe două elemente de bază: alcool și acid gras. Sunt permise și componente suplimentare. Astfel de structuri aparțin clasei de lipide complexe. Următorii reprezentanți ai acestei clase atrag cel mai mare interes din punctul de vedere al prevenirii aterosclerozei:

1. Alcoolii grasi, si anume colesterolul.
2. Trigliceridele.

Acizii grași (AG), în special cei polinesaturați - Omega-3, merită o oarecare atenție. Substanța ajută la reducerea colesterolului. Cu toate acestea, corpul uman nu le sintetizează.

Principiul general al biosintezei lipidelor

Formarea FA și derivații lor începe în citoplasmă. A doua parte a biosintezei, alungirea lanțului molecular, continuă și ea în celulă, dar „atelierul de producție se schimbă” în interiorul mitocondriilor. La fiecare pas, compusul este îmbogățit cu doi atomi de C, ceea ce seamănă cu procesul de beta-oxidare, doar invers.

Mai detaliat, sinteza, de exemplu, a acidului palmitic, are loc direct în citoplasmă. Mitocondriile, pe de altă parte, folosesc un „produs semifabricat” gata preparat pentru a produce acizi grași completi, constând din 18 sau mai mulți atomi de carbon. Mitocondriile nu sunt capabile să efectueze întreaga biosinteză independent de la „A” la „Z”. Motivul este banal - " nivel scăzut calificări”. Revenind la terminologia tehnică, mitocondriile au o capacitate foarte scăzută de a încorpora acizii acetici marcați în structurile lipidelor cu lanț lung.

Un truc inteligent sau cum un metabolit depășește bariera mitocondrială

Biosinteza extramitocondrială de bază a FA, dimpotrivă, nu are o intersecție comună cu procesul de oxidare a acestora. Mecanismul său necesită trei componente:

• acetil-CoA este metabolitul primar;
• CO2 – nici un comentariu aici, o substanță cunoscută;
• ionii de bicarbonat – HCO3-.

Metabolitul reprezintă fundația clădirii. Acetil-CoA se formează inițial în mitocondrii. Sinteza sa este o consecință a procesului de decarboxilare oxidativă. Compusul nu poate pătrunde direct în citoplasmă datorită impermeabilității membranei mitocondriale față de acesta. Este posibil să pătrundeți printr-o manevră de soluționare:

1. Metabolitul mitocondrial produce citrat prin interacțiunea cu oxalacetat.
2. Pentru citratul sintetizat, membrana mitocondrială este transparentă. Prin urmare, moleculele sale pătrund ușor în citoplasmă.
3. Apoi are loc transformarea inversă. După ce abia a traversat membrana, citratul este descompus în componentele sale originale - acetil-CoA și oxalacetat.

Astfel, metabolitul este transferat din mitocondrii. Producerea directă a compusului nu are loc în citoplasmă. Un transfer alternativ de acetil-CoA este posibil cu participarea carnitinei. Cu toate acestea, în procesul de sinteză, LC este un fel de „tren blindat care stă pe o margine”. Acest canal este folosit mult mai rar.

Etapa finală a biosintezei

Odată ajuns în citoplasmă, metabolitul este gata pentru producerea precursorului FA – malonil-CoA. Pentru asta are nevoie acetil-CoA de dioxid de carbon. Catalizatorul procesului este enzima acetil-CoA carboxilază. Biosinteza este împărțită în două perioade:

1. Carboxilarea enzimei biotinei. Apare în prezența CO2 și ATP.
2. Transferul unei grupări carboxil la un metabolit.

Malonil-CoA rezultat este ulterior transformat rapid în FA. Procesul are loc cu participarea unui sistem enzimatic specific. De fapt, este un complex de enzime interconectate. Se numește sintetaza acizilor grași, are 6 enzime diferite și un element de legătură - o proteină de transfer de acil (îndeplinește un rol similar cu CoA).

După ce am înțeles biosinteza lipidelor pe nivel general, este timpul să trecem la exemple specifice.

Biosinteza trigliceridelor

Elementele fundamentale ale procesului sunt glicerina și FA. Inițial, se formează un produs intermediar - glicerol-3-fosfat. Acest lucru este tipic pentru procesele de biosinteză care au loc în rinichi și pereții intestinali. Celulele organelor sunt caracterizate de hiperactivitatea enzimei glicerol kinazei, ceea ce nu se poate spune despre țesutul muscular și adipos. Aici substanța se formează folosind glicoliză - oxidarea glucozei.

Biosinteza colesterolului

Procesul enzimatic de formare a colesterolului este o „combinație cu mai multe treceri”, destul de complexă, numărând mai mult de 35 de reacții enzimatice. Este evident că nici măcar Ostap Bender nu poate acoperi un asemenea volum de transformări. Prin urmare, este mai ușor să luăm în considerare etapele de bază ale biosintezei colesterolului:

1. Prepararea acidului mevalonic. Apare la eucariote - domeniul organismelor vii. Necesită trei molecule de acetat activ.
2. Formarea squalenului. Precursorul este produs anterior acid mevalonic. Inițial, compusul este transformat într-un izoprenoid activ, din 6 molecule din care se formează squalen.
3. Sinteza colesterolului. Procesul se realizează prin ciclizarea squalenului. Este sintetizat un precursor unic - lanosterol, a cărui tranziție la colesterol este încă în studiu.

Biosinteza este inițial inițiată prin formarea de acetoacetil-CoA. În continuare, structura suferă condensarea cu a treia moleculă de acetat activ. Derivatul rezultat suferă o reacție de reducere, care duce la formarea mevalonatului.

Biosinteza lipidelor

Triacilglicerolii sunt cea mai compactă formă de stocare a energiei din organism. Sinteza lor se realizează în principal din carbohidrați care intră în organism în exces și nu sunt folosiți pentru a umple rezervele de glicogen.

Lipidele se pot forma și din scheletul de carbon al aminoacizilor. Promovează formarea acizilor grași și, ulterior, a triacilglicerolilor și a excesului de alimente.

Biosinteza acizilor grași

În timpul oxidării, acizii grași sunt transformați în acetil-CoA. Aportul alimentar excesiv de carbohidrați este, de asemenea, însoțit de descompunerea glucozei în piruvat, care este apoi transformat în acetil-CoA. Această din urmă reacție, catalizată de piruvat dehidrogenază, este ireversibilă. Acetil-CoA este transportat din matricea mitocondrială la citosol ca parte a citratului (Figura 15).

Matricea mitocondrială Citosol

Figura 15. Schema transferului de acetil-CoA și formarea de NADPH redus în timpul sintezei acizilor grași.

Stereochimic, întregul proces de sinteză a acizilor grași poate fi reprezentat astfel:

Acetil-CoA + 7 Malonil-CoA + 14 NADPH∙ + 7H + 

Acid palmitic (C 16:0) + 7 CO 2 + 14 NADP + 8 NSCoA + 6 H 2 O,

în acest caz, din acetil-CoA se formează 7 molecule de malonil-CoA:

7 Acetil-CoA + 7 CO 2 + 7 ATP  7 Malonil-CoA + 7 ADP + 7 H 3 PO 4 + 7 H +

Formarea malonil-CoA este o reacție foarte importantă în sinteza acizilor grași. Malonil-CoA se formează în reacția de carboxilare a acetil-CoA cu participarea acetil-CoA carboxilază, care conține biotină ca grup protetic. Această enzimă nu face parte din complexul multienzimatic al acizilor grași sintaze. Acetit carboxilaza este un polimer (greutate moleculară de la 4 la 810 6 Da), format din protomeri cu o greutate moleculară de 230 kDa. Este o proteină alosterică multifuncțională care conține biotină legată, biotin carboxilază, transcarboxilază și un centru alosteric, a cărui formă activă este un polimer, iar protomerii de 230 kDa sunt inactivi. Prin urmare, activitatea de formare a malonil-CoA este determinată de raportul dintre aceste două forme:

protomeri inactivi  polimer activ

Palmitoil-CoA, produsul final al biosintezei, schimbă raportul către forma inactivă, iar citratul, fiind un activator alosteric, schimbă acest raport către polimerul activ.

Figura 16. Mecanismul de sinteză a malonil-CoA

În prima etapă a reacției de carboxilare, bicarbonatul este activat și se formează N-carboxibiotina. În a doua etapă, are loc un atac nucleofil al N-carboxibiotinei de către gruparea carbonil a acetil-CoA și se formează malonil-CoA în reacția de transcarboxilare (Fig. 16).

Sinteza acizilor grași la mamifere este asociată cu un complex multienzimatic numit sintaza acizilor grasi. Acest complex este reprezentat de două polipeptide multifuncționale identice. Fiecare polipeptidă are trei domenii, care sunt situate într-o secvență specifică (Fig.). Primul domeniu este responsabil pentru legarea acetil-CoA și malonil-CoA și conectarea acestor două substanțe. Acest domeniu include enzimele acetiltransferaza, maloniltransferaza și o enzimă de legare a acetil-malonil numită β-cetoacil sintază. Al doilea domeniu, este în primul rând responsabil pentru reducerea intermediarului obținut în primul domeniu și conține proteina de transfer acil (ACP), -cetoacil reductază și dehidratază și enoil-ACP reductază. ÎN al treilea domeniu este prezentă enzima tioesteraza care eliberează acidul palmitic rezultat, format din 16 atomi de carbon.

Orez. 17. Structura complexului palmitat sintază. Numerele indică domenii.

Mecanismul sintezei acizilor grași

În prima etapă a sintezei acizilor grași, se adaugă acetil-CoA la reziduul serin al acetiltransferazei (Fig...). Într-o reacție similară, se formează un intermediar între malonil-CoA și restul serin al maloniltransferazei. Gruparea acetil din acetiltransferază este apoi transferată în grupa SH a proteinei de transfer a acil (ATP). În etapa următoare, reziduul de acetil este transferat în grupa SH a cisteinei -cetoacil sintetazei (enzima de condensare). Gruparea SH liberă a proteinei de transfer acil atacă maloniltransferaza și leagă restul de malonil. Apoi are loc condensarea resturilor de malonil și acetil cu participarea -cetoacil sintetazei cu îndepărtarea grupării carbonil din malonil. Rezultatul reacției este formarea de -cetoacil asociat cu ACP.

Orez. Reacții ale sintezei 3-cetoacilACP în complexul palmitat sintază

Enzimele celui de-al doilea domeniu participă apoi la reacțiile de reducere și deshidratare ale intermediarului p-cetoacil-ACP, care au ca rezultat formarea (butiril-ACP) acil-ACP.

Acetoacetil-ACP (-cetoacil-ACP)

-cetoacil-ACP reductază

-Hidroxibutiril-APB

-hidroxiacil-ACP deshidratază

Enoil-ACP reductază

Butiril-APB

După 7 cicluri de reacție

H2O palmitoiltioesteraza

Gruparea butiril este apoi transferată de la ACP la restul cis-SH al -cetoacil sintetazei. Extinderea suplimentară cu doi atomi de carbon are loc prin adăugarea de malonil-CoA la restul serin al maloniltransferazei, apoi reacțiile de condensare și reducere sunt repetate. Întregul ciclu se repetă de 7 ori și se termină cu formarea palmitoil-ACP. În al treilea domeniu, palmitoil esterază hidrolizează legătura tioester în palmitoil-ACP și acidul palmitic liber este eliberat și părăsește complexul de palmitat sintază.

Reglarea biosintezei acizilor grași

Controlul și reglarea sintezei acizilor grași este, într-o anumită măsură, similară cu reglarea reacțiilor de glicoliză, ciclul citratului și β-oxidarea acizilor grași. Principalul metabolit implicat în reglarea biosintezei acizilor grași este acetil-CoA, care provine din matricea mitocondrială ca parte a citratului. Molecula de malonil-CoA formată din acetil-CoA inhibă carnitina aciltransferaza I și β-oxidarea acidului gras devine imposibilă. Pe de altă parte, citratul este un activator alosteric al acetil-CoA carboxilazei, iar palmitoil-CoA, steatoril-CoA și arahidonil-CoA sunt principalii inhibitori ai acestei enzime.

LIPIDE.BIOL.ROL.CLASIFICARE.

Lipidele sunt un grup mare de substanțe de origine biologică, foarte solubile în solvenți organici precum metanol, acetonă, cloroform și benzen. Lipidele sunt cea mai importantă sursă de energie dintre toate substanțele nutritive. La formare iau parte o serie de lipide membranele celulare.Unele lipide îndeplinesc funcții speciale în organism. Steroizii, eicosanoizii și unii metaboliți fosfolipide îndeplinesc funcții de semnalizare. Acestea servesc ca hormoni, neurotransmitatori si transportatori secundari. Lipidele sunt împărțite în saponificabile și nesaponificabile. Lipide saponificabile.

Lipidele saponificabile includ trei grupe de substanțe: esteri, fosfolipide și glicolipide. Grupul ester include grăsimi neutre, ceară și esteri de steroli. Grupul fosfolipide include acizi fosfatidici, fosfatide și sfingolipide.

Grupul de lipide nesaponificabile include hidrocarburi saturate și carotenoide, precum și alcooli. În primul rând, este vorba despre alcooli cu lanț alifatic lung, steroli ciclici (colesterol) și steroizi (estradiol, testosteron etc.). Cel mai important grup de lipide este format din acizi grași. Acest grup include și eicosanoizii, care pot fi considerați derivați ai acizilor grași.

Digestia lipidelor și absorbția produselor de digestie a lipidelor.

În cavitatea bucală, grăsimile nu suferă nicio modificare, deoarece Saliva nu conține enzime care descompun grăsimile. Deși nu are loc o digestie semnificativă a grăsimilor alimentare în stomacul unui adult, în stomac se observă încă distrugerea parțială a complexelor lipoproteice ale membranelor celulare alimentare, ceea ce face grăsimile mai accesibile pentru acțiunea ulterioară a lipazei sucului pancreatic asupra lor. Descompunerea grăsimilor care alcătuiesc hrana are loc la oameni și mamifere în principal în părțile superioare ale intestinului subțire, unde există condiții foarte favorabile pentru emulsionarea grăsimilor. După ce chimul intră în duoden, aici, în primul rând, acidul clorhidric al sucului gastric este neutralizat. Acizii grași cu lanț scurt de carbon și glicerolul, fiind foarte solubili în apă, sunt absorbiți liber în intestin și pătrund în sângele venei porte, iar de acolo în ficat, ocolind orice transformări din peretele intestinal. Acizi grași cu unghi lung lanțul este mai greu de absorbit. Cu ajutorul bilei, sărurilor biliare, fosfolipidelor și colesterolului. Micele care sunt absorbite liber în intestine.

3. Hidroliza triacilgliceridelor. Resinteza grăsimilor. Triacilgliceridele sunt cele mai comune lipide din natură. Ele sunt de obicei împărțite în grăsimi și uleiuri. Hidroliza triacilglicerolilor produce glicerol și acizi grași. Hidroliza completă a trigliceridelor are loc în etape: mai întâi, legăturile 1 și 3 sunt hidrolizate rapid, iar apoi hidroliza 2-monogliceridei are loc lent.. (hidroliza). Resinteza grăsimilor în peretele intestinal. Peretele intestinal sintetizează grăsimi care sunt în mare măsură specifice unei anumite specii de animale și diferă ca natură de grăsimea alimentară. Mecanismul de resinteză a trigliceridelor în celulele peretelui intestinal în schiță generală se rezumă la următoarele: inițial, forma lor activă, acil-CoA, se formează din acizi grași, după care are loc acilarea monogliceridelor cu formarea mai întâi de digliceride și apoi de trigliceride:

4. Structura acizilor biliari, rol biologic. Acizii biliari se formează din colesterol din ficat. Acești compuși steroizi cu 24 de atomi de carbon sunt derivați ai acidului colanic, având una până la trei grupări α-hidroxil și o catenă laterală de 5 atomi de carbon cu o grupare carboxil la capătul lanțului. Acidul colic este cel mai important acid din corpul uman. Acizii biliari asigură solubilitatea colesterolului în bilă și favorizează digestia lipidelor.

Biosinteza lipidelor și a componentelor acestora.

Lipidele în sine și unele dintre componentele lor structurale intră în corpul uman în principal cu alimente. Dacă există o aprovizionare insuficientă cu lipide din exterior, organismul este capabil să elimine parțial deficiența componentelor lipide prin biosinteza acestora. Da, unii acizi saturati pot fi sintetizate în organism pe cale enzimatică. Diagrama de mai jos reflectă rezumatul procesului de formare a acidului palmitic din acid acetic:

CH3COOH + 7HOOC - CH2 - COOH + 28[H]

C15H31COOH + 7CO2 + 14H2O

Acest proces se realizează folosind coenzima A, care transformă acizii în tioesteri și activează participarea acestora la reacțiile de substituție nucleofilă:

Unii acizi nesaturați (de exemplu, acizii oleic și palmitoleic) pot fi sintetizați în corpul uman prin dehidrogenare acizi saturati. Acizii linoleic și linolenic nu sunt sintetizați în corpul uman și provin doar din exterior. Sursa principală a acestor acizi sunt alimentele vegetale. Acidul linoleic servește ca sursă pentru biosinteza acidului arahidonic. Este unul dintre cei mai importanți acizi care alcătuiesc fosfolipidele Triacilglicerinele și acizii fosfatidici sunt sintetizați pe bază de glicero-3-fosfat, care se formează din glicerol prin transesterificare cu ATP. Din cantitatea totală de colesterol conținută în organism, doar 20% provine din alimente. Cantitatea principală de colesterol este sintetizată în organism cu participarea coenzimei acetil-CoA.

Lipidele dintr-o celulă procariotă sunt reprezentate de compuși chimici de natură diferită (trigliceride, fosfolipide, glicolipide, ceară), îndeplinind diferite funcții. Ele fac parte din membranele celulare, sunt componente ale sistemelor pigmentare și ale transportului de electroni și acționează ca substanțe de stocare. Produsele de pornire pentru biosinteza lipidelor sunt acizii grași, alcoolii, carbohidrații și fosfații. Căile de biosinteză a lipidelor sunt complexe și necesită o cantitate semnificativă de energie cu participarea a numeroase enzime. Trigliceridele și fosfolipidele sunt cele mai importante pentru funcționarea celulelor.

Biosinteza acizilor grași cu un număr par de atomi de carbon are loc ca urmare a adăugării secvențiale a unui reziduu cu două atomi de carbon din malonil-CoA la molecula de acetil-CoA. Astfel, în timpul biosintezei acidului palmitic, 1 moleculă de acetil-CoA este condensată cu 7 molecule de malonil-CoA:

Acetil-CoA + 7 malonil-CoA + 14 NAD(P)H2

CH 3 (CH 2) 14 COOH + 7 CO 2 + 8CoA + 14NAD(P) + + 6H 2 O

Un rol important în reacțiile de biosinteză a acizilor grași îl joacă proteina de transfer acil (ATP), un purtător al grupărilor acil. Creşterea secvenţială a reziduurilor cu două atomi de carbon printr-o serie de produse intermediare duce la formarea compuşilor C 16 -C 18. În celulele procariote, componentele lipidice pot fi acizi grași nesaturați care conțin o legătură dublă. Formarea unei duble legături în microorganismele aerobe are loc cu participarea oxigenului și a enzimei specifice desaturaza. De exemplu, acidul palmitoleic este format din palmityl-CoA:

Palmityl-CoA + ½ O2 + NAD(P)H2 palmitooleil-CoA + H2O + NAD(P) +

La microorganismele anaerobe, formarea unei duble legături are loc într-un stadiu incipient al biosintezei unei molecule de acid gras, ca urmare a unei reacții de deshidratare.

Substratul de pornire pentru sinteza fosfolipidelor este fosfodioxiacetona, un compus intermediar al ciclului glicolitic. Reducerea acestuia duce la formarea de 3-fosfoglicerol, care, atunci când este combinat cu două resturi de acizi grași, produce acid fosfatidic. Adăugarea de serină, inozină, etanolamină și colină la grupul său fosfat se termină cu sinteza fosfatidilserinei, fosfatidilinozitolului, fosfatidilcolinei și fosfatidiletanolaminei.