Главная Обратная связь

Дисциплины:






Фосфатидил Фосфатидил



Фосфатидилетаноламін Фосфатидилхолін

 

Біосинтез фосфатидилсерину:

1 Обмін етаноламіну на серин (рис.14-(ІV):

Са2+

Фосфатидилетаноламін + L-серин Фосфатидилсерин + Етаноламін


· Етаноламін активується та повторно використовується для синтезу фосфоліпідів (рис.14-(V).

· Фосфатидилсерин шляхом декарбоксилування перетворю-ється на фосфатидилетаноламін (рис.14-(VІ).

· Ці дві реакції утворюють цикл, завдяки якому із фосфатидилсерину утворюється фосфатидилетаноламін а шляхом переметилювання – фосфатидилхолін.

2 Альтернативний шлях синтезу фосфатидилсерину (рис.14-(VІІ):

ЦТФ ФФн Серин ЦМФ

Фосфатидна кислота ЦДФ-дигліцерид Фосфатидилсерин

Біосинтез фосфатидилінозитолу (рис.14-(VІIІ):

ЦТФ ФФн Інозитол ЦМФ

Фосфатидна к-та ЦДФ-дигліцерид Фосфатидилінозитол

       
   

 


Н2С-ОН АТФ АДФ Н2С-ОН НАД+ НАДН·Н+ Н2С-ОН

‌‌ │ │ │ Гліколіз

НС-ОН НС-ОН‌ С=О‌

‍ │ Гліцеролкіназа Гліцерол-3-Ф

Н2С-ОН Н2С-О-Р дегідрогеназаН2С-О-Р

 

Гліцерол Гліцерол-3-фосфат Дигідроксиацетонфосфат

Ацил-КоА

Гліцерол-3-фосфат-ацилтрансфераза

НS-КоА

Н2С-О-СО-R1

НО-С-Н

Н2С-О-Р

1-Ацилгліцерол-3-фосфат (лізофосфатидат) Н2С-О-СО-R1

Н-С-О-СО-R2

Н2С-О-СО-R1 Ацил-КоА │

│ Н2С-О-Ф-інозит

R2-СО-О-С-Н 1-Ацилгліцерол-3-фосфат-ацилтрансфераза Фосфатидилінозит

│ НS-КоА ЦМФ

Н2С-О-Ф-холін (VIIІ)

Фосфатидилхолін Інозитол

Н2С-О-СО-R1 Н2С-О-СО-R1

│ ЦТФ ФФн

S-Аде- ЦМФ Н-С-О-СО-R2 Н-С-О-СО-R2

нозил- │ │

метіо- ЦДФ-холін Н2С-О-Ф Н2С-О-Ф-О-Ф-ЦДФ

нін 1,2-Диацилгліцеролфосфат ЦДФ-дигліцерид

(ІІІ) (ІІ) (фосфатидна кислота)

(3СН3) Н2О

Фосфатидат-фосфогідролаза

Н2С-О-СО-R1 Н2С-О-СО-R1 Ацил-КоА КоА Н2С-О-СО-R1

│ ЦМФ ЦДФ-етаноламін │ │

Н2С-О-СО-R2 R2-СО-О-С-Н НС-О-СО-R2

│ (І) │ │

Н2С-О-Ф-етаноламін (V) Н2С-ОН Н2С-О-СО-R3

Фосфатидилетаноламін 1,2-Диацилгліцерол Триацилгліцерол

Серин (тригліцерид)

(ІV)

Етаноламін (VІІ)

(VІ) Н2С-О-СО-R1

СО2 Н2С-О-СО-R2 Серин ЦМФ

Н2С-О-Ф-серин

Фосфатидилсерин

Рисунок 14 – Загальна схема синтезу ТАГ і фосфоліпідів

- синтез ТАГ - синтез ФЛ

Різниця у синтезі холін- та етанолвмісних фосфоліпідів, з одного боку і інозитолвмісних фосфоліпідів з іншого боку, полягає в тому, що у першому випадку за участю ЦТФ синтезуються реакційно здатні азотисті основи - ЦДФ-холін і ЦДФ-етаноламін, а у другому випадку утворюється ЦДФ-дигліцерид – реакційно здатна форма дигліцериду.



Катаболізм. Фосфоліпіди активно розщеплюються у тканинах, але для кожної частини молекули час оновлення різний, що зумовлено наявністю ферментів, які частково гідролізують фосфоліпіди. Окремі фосфоліпази розщеплюють тільки чітко означені зв'язки у структурі фосфоліпідів (рис.15):

 

Фосфоліпаза А1

 
 


СН2–О–СО–R1

|

R2–СO–О–СН Фосфоліпаза D

О

| ||

СН2 – О – Р – О – холін

ОН

Фосфоліпаза А2

Фосфоліпаза С

 

Рисунок 15 – Гідроліз фосфоліпідів фосфоліпазами

 

Фосфоліпаза А1 атакує ефірний зв'язок фосфоліпідів у положенні 1. Фосфоліпаза А2 каталізує гідроліз ефірного зв'язку у положенні 2 гліцерофосфоліпідів, у результаті чого утворюється вільна жирна кислота та лізофосфоліпід, який реацилюється ацил-КоА за участю ацилтрансферази.

Фосфоліпаза С атакує ефірний зв'язок у положенні 3, у результаті чого формується 1,2-дигліцерид і фосфорильована основа.

Фосфоліпаза D каталізує відщеплення від фосфоліпіду азотистої основи.

 

 

2.4 Метаболізм сфінголіпідів. Генетичні аномаліі обміну сфінголіпідів

Метаболізм сфінголіпідів.Сфінголіпіди - компоненти клітинних мембран, які побудовані на основі спирту сфінгозину. Особливо велика кількість сфінгомієлінів і сфінголіпідів у мієлінових оболонках нервів.

Біосинтез сфінголіпідів (рис.16).

Утворення сфінгозину. Високомолекулярний аміноспирт сфінго-зин утворюється з пальмітату та амінокислоти серину під дією В6, НАДФ-залежної дегідрогенази. Дигідросфінгозин, що утворився, окиснюється до сфінгозину за участю специфічного флавапротеїну.

Серин + Пальмітоїл-КоА

НАДФН+Н+

СО2, НАДФ+, КоА-SH

СульфоліпідДигідросфінгозин

ФП (флавопротеїн)

ФП-Н2

Сфінгозин

Пальмітоїл-КоА

ФАФС

HS-КоА

Цереброзиди Церамід Сфінгомієлін

УДФ-Гал УМФ ЦДФ-холін ЦМФ

УДФ-Гл УДФ-Гал

УДФ-Гл

УДФ-N-ацетил-галактозамін

УДФ-N-ацетил-нейрамінова кислота

Гангліозиди

Рисунок 16 – Схема біосинтезу сфінголіпідів

 

Утворення церамідів (N-ацлсфінгозинів). Цераміди є основою для синтезу всіх сфінголіпідів і утворюються шляхом N-ацилю-вання аміногрупи сфінгозину жирною кислотою.

Утворення сфінгозмієлініввідбувається шляхом приєднання фосфохоліну до церамідів, які містять у своєму складі залишки різних жирних кислот. Донором фосфохоліну є ЦДФ-холін.

Утворення глікосфінголіпідів.Глікосфінголіпіди – глікозильо-вані похідні церамідів, які залежно від будови вуглеводної частини молекули поділяються на цереброзиди (моногексози церамідів), сульфатиди (сульфітовані похідні галактоцерамідів), глобозиди (олігогексозиди церамідів), гангліозиди (олігосахарид-ні похідні церамідів, що містять N-ацетилнейрамінову кислоту).

Формування глікосфінголіпідів відбувається шляхом послі-довного нарощування залишків моносахаридів та їх похідних на СН2ОН-групи церамідів. Донорами вуглеводів у цих реакціях є нуклеотидцукри. Ферменти, які каналізують глікозилювання церамідів – глікозилтрансферази.

Катаболізм сфінголіпідів. Катаболізм сфінголіпідів відбувається шляхом їх послідовного розщеплення під дією лізосомальних гідролаз.

1 Сфінгомієліни розщеплюються під дією сфінгомієлінази до цераміду і фосфохоліну:

Сфінгомієлін Сфінгомієліназа Церамід + Фосфохолін

 

2 Глікосфінголіпіди розщеплюються шляхом поступового відщеплення моносахаридних залишків від олігосахаридного кінця молекули:

β-галактозидаза Гексозамінідаза

Галактозид Gм1 Галактозид Gм2 Церамідо-

Нейрамінідаза β-галактозидаза

лактозид сіалований Церамідолактозид

Глюкоцереброзидаза Церамідаза

Глюкоцереброзид Церамід Сфінгозин

 
 


Фосфоетаноламін Альдегід

 

Генетичні аномаліі обміну сфінголіпідів. Спадкові хвороби, які характеризуються аномальним накопиченням сфінголіпідів і продуктів їх метаболізму у клітинах, частіше нервових, мають назву сфінголіпідозів. Сфінголіпідози – «лізосомальні хвороби», викликані генетичними дефектами у синтезі гідролітичних

 

ферментів катаболізму складних молекул. Проявляються частіше у дитячому віці.

Для хвороб накопичення ліпідів характерні такі ознаки:

· у тканинах накопичуються складні ліпіди, структурними компонентами яких є церамід;

· швидкість синтезу ліпіду, який накопичується, така сама, як і у здорових людей;

· при цих захворюваннях спостерігається нестача специфічної лізосомальної гідролази, яка розщеплює ліпід;

· ступінь зниження активності ферменту однакова у всіх тканинах.

На підставі цих ознак розроблені спеціальні методи діагностики сфінголіпідозів. Стало можливим виявлення гетерозиготних носіїв дефектних генів, які відповідають за розвиток захворювання, та встановлення сфінголіподистрофії у плода. Дані про основні сфінголіпідози наведені у таблиці 2.

Найбільш поширеними сфінголіпідозами є:

Хвороба Німана-Піка – сфінголіпідоз виникає у результаті порушення синтезу сфінгомієлінази. Сфінгомієлін накопичу-ється у клітинах печінки, мозку, селезінці, що призводить до затримки психічного розвитку і смерті у ранньому віці.

Хвороба Гоше – сфінголіпідоз, при якому порушується синтез глюкоцереброзидази, яка відщеплює залишок глюкози від молекул глюкоцереброзидів. Останні накопичуються у ретикулоендотеліальній системі. У результаті розвивається спленомегалія, ушкодження печінки, кісткової тканини, нейропатії.

Хвороба Тея-Сакса – недостатність гексозамінідази А, що відщеплює N-ацетилгалактозамін від гангліозиду GM2. Останній у надмірній кількості накопичується у головному мозку, що проявляється затримкою розумового розвитку, сліпотою, макроцефалією, неврологічними розладами, смертю у ранньому віці.

 

2.5 Біосинтез, шляхи біотрансформації та екскреція холестеролу з організму

Джерелами холестеролудля людини є продукти тварин-ного походження і його біосинтез в організмі.Холестерол синте-зується головним чином у печінці – від 0,5 до 1,0 г за добу (~50% від загальної кількості холестеролу, що синтезується), у кишечнику (~15%) і шкірі. З їжею надходить 0,3-0,5 г холестеролу на добу.

Біологічна роль. Холестерол є незамінним структурним компонентом мембран і зовнішнього шару ліпопротеїнів крові, а також попередником у синтезі кортикостероїдів, статевих гормонів, жовчних кислот, вітаміну D.

2.5.1 Біосинтез холестеролу

Субстратом для синтезу холестеролу є ацетил-КоА. Синтез холестеролу містить 35 послідовних реакцій. Умовно можна виділити 3 основні стадії синтезу: І) перетворення активного ацетату на мевалонову кислоту; ІІ) утворення сквалену з мевалонової кислоти; ІІІ) циклізація сквалену в холестерол. Біосинтез відбувається у мікросомах ЕПР і цитозолі.

І) Перетворення активного ацетату на мевалонову кислоту:

· Синтез ацетоацетил-КоА:

НS-КоА

СН3-СО-S-КоА + СН3-СО-S-КоА СН3-СО-СН2-СО-S-КоА

Ацетил-КоА Ацетил-КоА Ацетил-КоА Ацетоацетил-КоА

ацетилтрансфераза

· Конденсація ацетоацетил-КоА з ацетил-КоА:

+ Н2О

СН3-СО-СН2-СО-S-КоА + СН3-СО-S-КоА

Ацетоацетил-КоА Ацетил-КоА - Н2О

β-окси-β-метилглутарил- КоА-





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...