44

Затем 1,2-диацилглицерол превращается в триацилглицерол путем переноса остатка КоА-производного третьей жирной кислоты. Этот перенос катализируется ферментом диацилглицеролацилтрансферазой:

O

диацилглицерол-

O

O

CH2

O C R1

O

CH2

O

C R1

O ацилтрансфераза

R2

С O

HC

+

R3

С

R2

С O

HC

O

CH2

OH

SКоА

CH2

O

C

R3

1,2-диацилглицерол

НS-КоА

триацилглицерол

ацил-КоА

3 Метаболизм фосфолипидов

3.1 Распад (катаболизм) фосфолипидов

Фосфолипиды также как и жиры, активно распадаются в тканях животных и растений.

Гидролиз фосфолипидов осуществляют несколько фосфолипаз, различающихся по расщеплению определенных связей и получивших название фосфолипаз А, С и Д:

Фосфолипаза А2				Фосфолипаза А1
				О
	О	СН2	О	С R1
R2	С	CН		Фосфолипаза С
				ОФосфолипаза D
		СН3	О	Р В
				О

Здесь R1 и R2 – углеводородные радикалы; В – остатки азотсодержащих одноатомных спиртов (холина, этаноламина, серина).

Фосфолипаза А1 отщепляет жирные кислоты по α-положению; фосфолипаза А2 осуществляет ту же самую реакцию по β-положению; фосфолипаза С отщепляет фосфорилированные азотсодержащие спирты от фосфолипидов; фосфолипаза D гидролизует фосфолипиды с образованием азотсодержащего спирта и фосфатидной кислоты.

В растениях обнаружены все виды расщепления. Фосфолипазы А обнаружены также у животных и микроорганизмов. Фосфолипазы локализованы преимущественно в лизосомах. Конечными продуктами гидролиза фосфолипидов является глицерин, жирные кислоты, азотистые спирты и фосфорная кислота.

3.2 Синтез фосфолипидов

В отличие от триацилглицеролов и жирных кислот фосфолипиды не являются существенным энергетическим материалом. Фосфолипиды, как было сказано ранее, играют важную роль в структуре и функции клеточных мембран.

Биосинтез фосфолипидов интенсивно происходит в печени, стенке кишечника, молочной железе и других тканях. Наиболее важные фосфолипиды синтезируются главным образом в эндоплазматической сетке клетки.

45

Центральную роль в биосинтезе фосфолипидов играют L-диацилглицеролы (в синтезе фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов), фосфатидная кислота (в синтезе фосфатидилинозитов) и сфингозин (в синтезе сфингомиелинов).

Вэтих биосинтезах принимает участие цитидинтрифосфат (ЦТФ), выполняющий роль активатора.

Основными компонентами мембран являются фосфатидилэтаноламин и фосфатидилхолин.

Впроцессе синтеза фосфатидилэтаноламина вначале происходит активация этаноамина под действием этаноламинкиназы:

Этаноламин-

ОН

Н3N

+

СН2

киназа, Mg2+

+

О

СН2

ОН

H3N

СН2

СН2

О

Р

Этаноламин

АТФ

АДФ

Этаноламинфосфат ОН

Этаноламинфосфат реагирует затем с цитидинтрифосфатом (ЦТФ), в результате чего образуется цитидиндифосфатэтаноламин (ЦДФ-этаноламин) и пирофосфат (РРі). Эту реакцию катализирует фосфоэтаноламинцитидинтрансфераза:

ОН

H3N+ СН2 СН2 О Р О + ЦТФ Цитидинтрансфераза

ОН

этаноламинфосфат

NH2

ОН

ОН

H3N+

СН2

СН2

О

N

О

Р

Р

О

СН2

О

N

+РРi

O

О

О

ЦДФ-этаноламин

H H

H H

ОН

ОН

Активированный ЦДФ–этаноламин при участии фермента этаноламинфосфаттрансферазы вступает в реакцию с L–диацилглицеролом с образованием фосфатидиламина:

О

ОСН2 О С R1

Н3N

+

СН2

СН2

ЦДФ + R2

С

CН

Этаноламинфосфо-

трансфераза

СН2ОН

О

ОСН2 О С R1

R2

С

CН

О

N+H3

О

СН2

СН2

ЦМФ

СН2

Р

ОН

Фосфатидилэтаноламин

46

L-диацилглицерол образуется при гидролизе фосфатидной кислоты. Аналогичные реакции ведут к образованию ЦДФ-холина.; последний вступает в реакцию с L-диацилглицеролом, в результате чего образуется фосфатидилхолин.

В синтезе фосфатидилэтаноламина и фосфатидилхолина важную роль играет ЦТФ. Подобно тому синтезу олиго- и полисахаридов, мы и здесь видим, каким образом нуклеотиды могут выполнять функцию переносчиков опреденных химических групп в обмене веществ клеток.

Помимо синтеза фосфолипидов таким способом, в клетке они легко подвергаются взаимопревращениям. Фосфатидилэтаноламин является предшественником фосфатидилхолина. Так, в печени в результате последовательного переноса трех метильных групп от трех молекул S-аденозилметионина образуется фосфатидилхолин:

H3N N+(СН)3

CH2	+ 3S-аденозилметионин	Метионинтрансфераза		CH2 + 3S-аденозингомоцистеин
CH				CH2
2
O	Фосфатидил			O Фосфатидил
Фосфатидилэтаноламин				Фосфатидилхолин

В переносе метильных групп важную роль играют тетрогидрофолевая кислота (витамин Вс) и метилкобаломин ( витамин В12).

Синтез фосфатидилсерина происходит другим путем с предварительным вовлечением фосфатидной кислоты:

O

ЦТФ

РРi

O

O

CH2

O

C

R1

O

CH2

O

C

R1 O

O

HC

H О

HC

O

С

Р

+

2

фосфатидатфосфо- R

С

O

R2

CH2

O

гидролаза

2

CH2

O

P

O P О цитидин

фосфатидная кислота

OH

OH

ЦДФ-диацилглицерол

Затем происходит перенос серина на фосфатидильный остаток с образованием фосфатидилсерина:

O

CH2

OH

O

CH2

O

C

R1

+ ЦМФ

ЦДФ-диацилглицерол + Н2N

HC

С O HC

O

R2

H2C HC

COOH

CH2

O

P

O

Н2N

L-серин

COOH

OH

Фосфатидилсерин

У млекопитающих фосфатидилсерин образуется в реакции обмена этаноламина на серин следующим путем:

47

Фосфатидилэтаноламин + L-серин Са2+ Фосфатидилсерин + Этаноламин

Таким же путем образуется фосфатидилинозитол.

В биосинтезе сфингомиелина принимает участие церамид (N-ацетилсфинго- зин), который образуется при взаимодействии спирта сфингозина и ацетил-КоА. Сфингомиелин синтезируется в результате взаимодействия церамида с ЦДФ-хо- лином:

Сфингозин Церамид Сфингомиелин

Ацил-КоА КоА ЦДФ-холин ЦМФ

Все выше синтезированные фосфолипиды поступают с помощью липидпереносящих белков из цитоплазмы к мембранам и участвуют в их построении.