Тимин_О_А_Лекции_по_общей_биохимии

Строениобменлипиедов											250
чествонеобразованныхФАДН					2 соответчислудвойныхсвязейтвует.				Остальныереа		к-
циикладутбези менений.			АТФ,потрнактивациюченной
o количествоэнергии								.
		Пример1Окис. пальмитиновойение						кислоты
Таккакимеетсяатомов16угле, приода							β-окисленииобразуется		8молекулац		е-
тил-SКоА .ПоследнийпоступаетвЦТК,приегоокисленводноборотецмиобразуеклаи											т-
сямолекулы3 НАДН		(7,5АТФ)		,молекула1 ФАДН			2 (1,5АТФ)	имолекула1 ГТФ,чтоэкв			и-
валентно1	0 молекуламАТФ.			Итак,	8молекулацетил		-SКоА	обеспечатобразование		8×10=80
молекулАТФ.				числоциклов		β-окисленияравно7
Дляпальмитиновойкислоты									.Вкаждомцикле		б-
разуетсямолекула1 ФАДН		онидадут""	2 (1,5АТФ)		имолекула1 НАДН			(2,5АТФ)	.Поступаявдыхат		ель-
нуюцепь	, всумме			4 молекулы АТФ. Такимобразом,				благодаря 7цикла		м образу-

ется 7×4=28 молекулАТФ.
	Двойныхсвязей	впальмитиновойкислоте	нет.
	Наактивациюжирнойкислоидемолекула1 тАТФы,которгидролизуется,одн, ако
доАМФ,тоесть		тратятсямакроэргические2 связи	.
	Такимобразом,суммируя,получаем		80+28–2 =106 молекул АТФ.
	Длярасчета	коэффициента P/O (смОкислительное" фосфорилирование/Коэффициент
P/O")подсчитываем
o	количествоАТФ,образованногомитохондрияхАТФ			-синтазой – этос ответствует
	значению P,
o	общееколичествоНАДНФАДН		2,поступившихдыхательнуюцепь	– этозначение
	соответчислувосстановтвуетатомовкислорода( енных			O),включенныхмолекулу
	воды.

Послерасчетовполучаем		P=72+28=100и		O=32+14=46Такимобразом,величина.		P/O
для β-окиспальмитиновойениякислоты			равна2,	17.
		Пример2Окисление. линолево		йкислоты
Т.к.числоатомовуглерравно18,т да			количесмолекулацетилво			-SКоА равно9	.
Значит вЦТКобразуется		9×10=90 молекулАТФ.
Числоциклов		β-окисленияравно8	.Прирасчетеполучаем8		×4=32 молекулы АТФ.
Вкислоте	имеются 2двойныесвязи		.Следовательно , вдвухциклах			β-окисленияне	б-
разуетсямолекулы2 ФАДН		2,чторавнпотереценно		3 молекулА	ТФ.	.
Наактивациюжирнойкислоты		тратятмакроэргические2 вязи
Такимобразом,		энергетическийвыход	окислениясоответствует			90+32−3−2=117 моле-
кул АТФ.	коэффициента P/O получаем P=81+32=113и
Прирасчете					O=36+14=50Такимобр .		а-
зом,величина	P/O для β-окисления линолевой кислоты равна2,				26.
		К Е Т ОТНЕ ОЛАВ Ы Е
Ккетоновымтеламотносяттрисоединенияблизкойструктуры						– ацетоацетат,
3-гидроксибутиратацетон.

biokhimija.ru			ТиминО.А.	Лекции по общей биохимии (2018г)		251
	Стимуломдляобразованиякетоновыхтелс поступлениеужитбольшогоколич					е-
стважирныхкислотв			печень.Какужеуказыв,присостоянактивирующих, лось яхп			о-
лизвжирткани,ов30%ообразованныхлойжирныхкислотзадерживапечень.К ются
этимсостояниямотнг ситсялодание,				декомпенсация сахарного диабета I типа,длительные
физическиенагрузки,бо			гатаяжирамидиета.	Вобычныхусловияхсинтез		кетоновых тел
такжеидет,ховнаяменьшемногоколичестве.
	Удетейдолет7подвлияниемразличныхстикратк( голулов,инфекциидание,
эмоциональноевозбуждение)ускоряетсясинкетонтелезмлегкожетвозникатьых						е-
тоацид,сопронеукрзвождрвотацетонем("ющиойиморвота")йПр.сяичинойеская
этомуслуж		итнеустойчуглеводобимвостьалыезапасынгликогенаогоудетей,что
усиливаетлиполизадипоцитах,накоплениежирныхкислследовательновкр, ви,кет						о-
генез.
	Синтез ацетоацетатапроисходиттольков			митохондриях печени,дацетоацетатл
либово		сстанавливаетсядо3	-гидроксибутирата,либосп декарбнтннодоацксилируется			е-
тона.Далсоединениявстрие поступаютвкровьразносятсятканям.Ацетон,каклет						у-
чеев ще,удаляетсявыдыхаемымтвовоздухомипотом.Всекетонтеламогутвыдвые						е-
лятьсямочой.
	Используются кетоновыетелавсемитканя,кропечмиэритроцитовени.Особенно
активно,даженорме,онипотребляютсямиокардомкоркслнадпочечниковвымем.
	Реакцииутилпроисхвзацииобратном.Вцитозоледядке3					-гидроксибутират
окисляется,образующийсяцетоацекаетпронвми,активируетсяохондриизасчетсу						к-
цинил-SКоА ипревацетилращается				-SКоА,которыйсгораетвЦТК.
	При голодании синкетоновыхтелезускоряется60раз(				повышение до0,6г/л
	принормеменее0,01г/л		),при	декомпенсации сахарного диабета I типа – в400
	раздо(г4/л).

Строениобменлипиедов	252

З А П А С А Н И Е Ж И Р О В

Реакцбиослипидовнтеза		могутидти	клетках всехорганов.Субдлястратоминтеза
жиров de novo являетсяглюкоза.
Какизвестно,попадаяклетку,глюкозаокисляетсяпо				гликолитическомупутидо	и-
ровинограднкислоты.Пируватмитохондрияхдекарбоксйвацетилируется					-SКоА и
вступаетЦТК.Однакосостояниипокоя,приотдыхе,приналичиидостаточногоколич					е-
стваэнергииклеткереакции		ЦТК (вчастности,изоцитратдегидр		огенреакция) зная	бло-
кируются избытком АТФ и НАДН.Врезультатенакапливпервыйм тЦТКаболитется					–
цит.Пограконцентрациидиентуперемещаетсявцитозоль,расщепляетсяобразов					а-
ниемацетил	-SКоА,которыйдалееиспользуетвбиосинтезехоле теролая			,жирныхкислот

триацилглицеролов.

biokhimija.ru	ТиминО.А.	Лекции по общей биохимии (2018г)	253

			Б И О ЖИСКНРИТНСЕЫЛЗХ	О Т
	Биосижиркислотнтезаиболееыхактивнопроисхцитклетокзоледит			печени,
кишечника, жировойткани			всостояниипокилиеды.сле
	Услвыделитьможноэтапабиосинтеза4 :
1. Образованиеац тил			-SКоА изглюкозыиликетогеаминокислот. ных
2. Переносацетил		-SКоА измитохондрийвцитозоль:
o	можетбытьвкомплексекарнитином,такжекакпереносятсявысшжирныекисл			о-
	ты,ноздесьтранспортивдругометнаправлении			,
o	обычновсоставе		лимоннойкислоты,образующейсявпервойреакцииЦТК.	АТФ-цитрат-лиазой
	Поступающийизмитохондрийцитратвцитозолерасщепляется
доацетил -SКоА иоксалоацетата .

Оксалоацетат вдальнейшемвосстанавливаетсядомалата,последнийлибоперех		о-
дитвмитохондриималат(	-аспартатныйче),либонокдеарбоксилируетсявпируват	малик-
ферментом (яблочныйфермент).
3. Образование малонил-SКоА изацетил -SКоА.
Карбоксилированиеацетил	-SКоА катализируется ацетил-SКоА-карбоксилазой.

Строениобменлипиедов	254

4. Синтезпальмитиновойкислоты			.	синтазажирныхкислот
Осуществляетсямультиферментнымкомплексом"					"синоним(
пальмитатсинтаза)всоставкотороговходитферментов6 ацил					-переносящийбелок
(АПБ). Ацил-переносящпантотеновойбелоквключаетпроизводноекислоты						–
6-фосфопантетеин(		ФП),имеющий	HS-группу,подобно	HS-КоА.Один	з ферментовко	м-
плекса, 3	-кетоацилсинтаза,такжеимеет		HS-группу.Взаимодействиеэтихгруппобусловл			и-
ваетначало	ипродолжени е биосжкислотырнойнтеза,именно			пальмитиновой кислоты.

ДляреакцийсинеобходимтезаНАДФН.

Впервых	двух реакциях (смстр.2			77) последовательноприсоедималониляются			-SКоА
кфосфопантетеинуацил			-переносящегобелка		(всегда) иацетил	-SКоА	кцистеину
3-кетоацилсинтазы (тольков			первой реакции)		. 3-Кетоацилсинтазакатализирует		третью ре-
акцию – переносацетильнойгруппынаС				2 малониласотщеплениемкарбоксильнойгруппы.		,дегиопятьдратации
Далеекетогруппавреакцияхвосстановления					приучастииНАДФН
восстанопревмлращаетилнсобразованиемя тсяовуюасыщенногоацила.Ац							и-
лтрансфераза переноегонацис3теинит				-кетоацилсинтазы,кфосфопантетеинуприсоедин			я-
етсямалонил	-SКоА	ициклповтдообразованряеосптсяльмитиновойтка.слотыя
Пальмитиноваякислотаотщепляетсяшестымферментомкомплексатиоэстеразой.
		УД Л ЦЕПИНЖ ИРНЫЕ Х			КИСЛОТ
Синтезированпальмитикислотапрнеобходимоспоступаетоваяэндоплазми							а-
тичрескийтикулум.Здесьучастиеммалонил					-SКоА иНАДФНцепьудлиняетсядоС		18 или
С20.							о-
Удлимогуиненаятьжирныесыщеннлинолеваяякисо(леот, иноваяы,линолен
вая)собразпроизвваниемэйккислозандных( отывой					С19Н39COOH)Но.двойнаясвязь
животнымиклеткамивводится				недалееатома9углерода		,поэтому	ω-3и
ω-6-полиненасыщенные жирныекисинлотезируютсяыолькоизсоответствующихпре							д-
шественников.
Нап, рахимерк дслотаножетбразоватьсяклеткеаятолькоприна ичии							и-
ноленовойилинолевойкислот.Приэтомлинолеваякислота(18:2)дегидрируетсядо
γ-линоленовой(18:3		)иудлиняетсядоэйкозотриеновойкислоты(20:3),последняядалее

вновьдегиддоарахируетсяк доновойслоты(20:4)Такформж. иркислотыныеуются

ω-6ряда .

biokhimija.ru	ТиминО.А.	Лекции по общей биохимии (2018г)	255

Дляобразованияжирныхкислот				ω-3-ряда,например,тимнод(20:5),неоновойбход	и-
моналичие α-линоленовойкисл(18:3),котораятыдегидрируется(18:4),удлиняется(20:4)
опятьдегидрируется(20:5).
		Р Е Г У Л Я Ц И Я О Б М Е Н А Ж ИКРИНСЫЛ ХО Т
			Гормональнаярегуляция		ин-
Сиокисленнтезтриацжирныхлглицеролкислотзависитсоотновшения
сулин/глюкагон.
1. Изменениеколичестваферментов.			пальмитатсинтазы и ацетил-SКоА-карбоксилаза
Ферментыкомплекса					являются
адаптивными ферментами,количествоихвозрастапитанииприусилеуменьшаеом					т-
сяприголодании		ипотреблениижира.Индукторомбиосэтферинтезахявляетсяентов			ин-
сулин. И,напротив,количествофермента				ТАГ-липазы увеличиваетсяглюкокортикоидами.
2Ковалентная. модификация.
Благодаря инсулину,глюкагону,адреналину,тиреот енокортикотроопному					пному
гормонам происходит ковалентная модификация ферментов ацетил-SКоА-карбоксилазы
иТАГ -липазы путемфосфорилирования				-дефосфорилирования.
Инсулин активируетпротеинфспосдефосфорилированиюбствуетсфатазуи					акти-
вации ацетил-SКоА-карбоксилазы.Одновр				еменновклеткедефосфорилируетсяинактив	и-
руетсяТАГ	-липаза.
Глюкагон, адреналин илидругиегормоны,действуяпоаденилатциклазномумех					а-
низму сучастиемцАМФ			-зависимойпротеинкиназы,вызываютфосфорилированиеинг		и-
бированиеацетил		-SКоА-карбоксилазы,		лед,овательностанавливаютлипогенез.Одн	о-
временноониактивируютТАГ			-липазу.

Строениобменлипиедов	256

	При уменьшении количестваинсулинавозрглстании			юкагона усиливаются липо-
лиз вжировойткани,поступлениежирныхкислотвпеченьдругиетканиреакцииих
β-окисления. Такоесостояннаблюдаетсяпригипогликемиилюбпр гоисхождения.
	Приобратнсоотношег рмоновначинаюреакцсииж.итезасяиров
	Врегуляциисинтезаокислеж кислригныхияротриаютучасткаль:		Метаболическаярегуляция
1Активность.		ацетил-SКоА-карбоксилазы регулируется:
o	цитратом – аллостерическийактиваторфермента			,накапливаетсяцитозолепри	з-
	бытколичествеомэн,ергии
o	ацил-SКоА попринципуобратнойотрицательнойсвязиингибируетфермен,				пре-
	пятствуясинтезумалонил		-SКоА.Т.е.если	ацил-SКоА неуспевступитьэтерифа	и-

кациюилиусилиполизвклваувеличиваетсяиликепоступлениежирныхки					с-
лотизвне, автоматблокируетсяновыхнтезчесжирных.слот
2. Транспортцитра а	измитохондриивцитозоль	подавляется избытком ацил-SКоА,это
снисинтезжает	ирныхкислот.
3. Карнитин-ацилтрансфераза ингибируется приобразовании				малонил-SКоА,чтоост	а-
навливаетпоступациление	-SКоА внутрьмитохондрий		снижает β-окисление.
Такимобразом,	усиление синтезажирныхкислотдостигаетсяприпоступлении			цитра-
та и при наличии малонил-SКоА.Послесинтезамолекулыацил				-SКоА быстропоступаютна
этерификациюглицероладоТАГненак вцитозолепливаются.
Если вклеткенедостаточноэнергии		,тонеобходактивирмовать		β-окислениежи	р-
ныхкислслучает.Вэтогормонавлиянвызываютлиьныеилиполизя(поступление
жирныхкислотизвне)накоплениеацил		-SКоА вцитозоле,чтоавтоматически,через
уменьшениеколичествацитратамалонил		-SКоА (см пункт2),		препятствсинтезует	о-
выхжирныхкислот.Параллельносм(пункт3)		убымальонил	-SКоА иактивация карнитин-
ацил-трансферазызапускает	β-окисление.
Попавшаямитохожиркислндриюеизбежноаятакисляетсядоацетил				-SКоА.
При появлении избытка ацетильныхгрупп		инакопленииАТФ		в митохондриях печени
ониперенасинтезправляются	кетоновыхтел.

biokhimija.ru	ТиминО.А.	Лекции по общей биохимии (2018г)	257

С И НТТРЕИЗА Ц И Л Г Л И Ц Е Р О				Л О В
ИФ О С Ф О Л И П И Д О В
ОБ ЩПРИНЦИПЫБИОСИНЕ			ТЕЗА
Начальреакцииситриацилглицероловнтезаыефосфолипсов роисхадаютдов						о-
дятпр иналичии глицерола и жирныхкислот		.
Вреакцияхбиосинтможновыдследующиезалить			события:
1. Образование глицерол-3-фосфата изглюкозы			черездиоксиацетонфосфат		или при фос-
форилировании свободногоглицер	ола.
2.. Биосинтезфосфатиднойкислоты	– требует наличияглицерол			-3-фосфата ижирныхки		с-
лот. Присвязыванииглицерол	-3-фосфата сжирнымикисинтезлотамируется				фосфа-

тиднаякислота		. Далеефосфатиднаякислота			можпредвумявращатьсяпут ми			– в
ЦДФ-ДАГ дефосфорилироватьсядо					1,2-ДАГ.
3. Синтезтриаци		лглицерола – идетиз1,2			-ДАГ последефосфорилирования		фосфатидной
кислоты.	Образованный 1,2-ДАГ ацилируетсядоТАГ.
4. Синтезфосфолипидов				.
Сейчасрассматриваютсядва				пути синтезафосфолипидов.
Поодномупути			1,2-ДАГ непревраща		етсявТАГ,а	связывается сэтаноламином		с обра-
зованием фосфатидилэтаноламина, либо схолином						– образуется фосфатидилхолин. По
другомупути	, ЦДФ-ДАГсвязываетсялибоиноз,лсериномбообразованиемлом							о-
ответственно фосфатидилинозитола или фосфатидилсерина.
Придекарбоксил			ированиифосфатидилсерина			далее образуется фосфатидилэтанола-
мин,который		может пре,всвоюратитьсяочередь,				фосфатидилхолин.
Синтезированныйлюбымспособом					фосфатидилэтаноламин также способен взаимо-
действовать ссерином				обратно образовывать фосфатидилсерин.
Такимобр, изждыйзомосновныхфосфолипидов						– фосфатидилсерин,		-
этан,фоламинсфатидилхолин				– способенпоступатьизразныхисточников,чтоблагоприя				т-
ствуетподдержаниюребалансауемого.

Строениобменлипиедов			258
ЦДФ-ДАГ, являясьактивнойформойфосфа		тиднойкислоты,	способен превращаться не
только в указанные,ноивдругие	фосфолипиды,	например,	в кардиолипин.

	О Б Р АГЗЛОИВЦАЕНРИОЕЛ		- 3 - Ф О С Ф А Т А
Вначале всегопроцесобразованиепроисходитглицерол			-3-фосфата.
Глицерол впечени		фосфорилируется вреакц	иис спользованиемАТФ.В	мышцах,
жировойткани	идругихданная	реакцияотсутс,поэвнихтглицеролвуетому		-3-фосфат б-
разуетсяиз	диоксиацетонфосфата,метаболитагликолиза.

С И НФТОЕСЗКФИА Т И Д Н О Й

С Л О Т Ы

Жирныекислоты	,поступающие изкровип аспадеХМ,ЛПОНП	илисинтезир о-
ванныеклеткеизглюктакжедоактивироватьсялжнызы.Онипре ацилращаются		-SКоА
вАТФ -зависимойреакции.

biokhimija.ru	ТиминО.А.	Лекции по общей биохимии (2018г)	259

Приналичииглицерол

-3-фосфатаиацил

-SКоА синтезируется фосфатиднаякислота

.

	Взависимоотвидажирнойки,образующаясятилотыфосфатиднаякислотаможет
содержатьнасыщеннилиненасжирныекислотщенн, ые				внекородеэтором	опреде-
ляет ее дальнейшуюсудьбу:
o	еслииспользуютсянасыщенмонокислотыненыеп(асыщенныельмитиновая				,ст е-
	ариновая,	пальмитолеиновая,олеиновая),тофосфатиднаякислотанапрсивляется			н-
	тезТАГ,
o	привключеполижирнииенакилинолес(ылотхщен,арахидоновая, ыховая
	кислотыомега	-3ряда)фосфатиднаякислотаявляпретсядшефос.фолипидовтвенником
		С И Н Т Е ЗТ Р И А Ц И Л Г Л И Ц Е Р О Л О В
	БиосинтзаключаетсяТАГвд фосфорфосфатиднк лированиислотыприсоедй				и-
ненацильнойгруппы.
	БиосинТАГклеткамиез		увеличиваетприсоблюхотябыдизногоенииследующихя
условий:
o	наличиеисточникадешевой" "энергии		.Например, 1)	диетабогатая	простыми уг-
	леводами (глюкоза,сахароза)		– приэтконцентрациямглюквкрпослеедывизыре		з-
	коповышаетсяиподвлияниемнсулактпровнонасинтезжировсходит				адипоци-
	тах и печени. 2) наличие этанола приуслнормальногвии			опитания,примеромможет
	служить"	пивное ожирение",
o	повышениеконцентрациижирныхкислот		вкрови	– синтез происходвпечен, ит
	нап, русиленноммерлиполизевжироклеткахподвыхоздействиемкаких				-либо
	веществфармпр( ,кофит..е),припаратыэмоциин		ональномстреиотсутствиисе(!)
	мышечнойактивности,
o	высокиеконцентрацииинсулина		инизкиеконцентрацииглюкагона		– послеприема
	пищи.