Пищеварение липидов. Окисление жирных кислот. Синтез липидов

1.

Лекция 21
Пищеварение липидов
Окисление жирных кислот
Синтез липидов

2.

Пищеварение липидов

3.

Взрослому человеку требуется
70-145 г жира в сутки.
-
Основная масса жиров пищи – ТАГ, меньше фосфолипидов и холестеридов
Энергия
Поступление жирорастворимых
витаминов и эссенциальных ЖК
строительный материал
синтез гормонов и медиаторов
иммунитета
Переваривание жира может
начинаться в желудке (там есть липаза,
которая может расщеплять только
эмульгированный жир (в молоке)
Холевая кислота
преобладает в желчи человека
поверхностно-активное вещество,
способствующее эмульгированию
жиров
При всасывании через клетки кишечника происходит ресинтез жиров
липопротеин

4.

Ферменты, расщепляющие липиды
1. Липазы ацилглицеролов
3. Эстеразы и холестеразы
2. Фосфолипазы и лизофосфолипазы
-
участвуют в пищеварении (выделяются из поджелудочной железы)
-
есть внутриклеточные ферменты (в первую очередь фосфолипазы,
участвуют в сигналинге)

5.

Белки транспорта липидов и их компонентов
• Аполипопротеины (например, ApoCII) – специализированные белки для
транспорта липидов (ТАГ, фосфолипиды, холестерин и его эфиры) между
органами через кровь. Участвуют в образовании хиломикронов и
липопротеиновых частиц разной плотности (ЛПВП, ЛПНП, ЛПОНП и т.д.)
• Сывороточные альбумины (1/2 белков сыворотки) – транспорт в крови
жирных кислот, освободившихся из жировых депо (до 10 ЖК на 1 мономер
белка)
• Белки-переносчики цитоплазматической мембраны клетки

6.

Строение хиломикрона
Липопротеины имеют
аналогичную схему
строения
Диаметр = 100-5000 нм
Не могут проникать в
кровеносные капилляры,
В тканях передвигаются по
лимфатической системе
Хиломикроны обеспечивают
транспорт экзогенных
- триацилглицеринов,
- холестерина
- фосфолипидов
в печень и жировую ткань
Аполипопротеины
(В-48, С-III, С-II) –
распознаются рецепторами
клеток для поглощения и
усвоения ими содержимого
хиломикрона

7.

8.

Метаболический путь расщепления липидов на примере ТАГ
Общее название эфиров ЖК и КоА

9.

ОБРАЗОВАНИЕ КЕТОНОВЫХ ТЕЛ
в печени
Ацетоуксусная кислота и D-β-гиброксибутират
переносятся в ткани, превращаются в ацетилКо-А
и используются в ЦТК
Ацетона много при сахарном диабете,
голодании, резкой смене диеты, ...).
В номе испаряется.

10.

Метаболический путь расщепления липидов на примере ТАГ
Общее название эфиров ЖК и КоА

11.

β-окисление жирных кислот

12.

β-окисление жирных кислот
Почему “β”?
• ИДЕТ: в матриксе митохондрий
• НУЖНО: для получения энергии
через НАДН и ФАДН2 и ацетилКоА

13.

Образование ацил-КоА-производных ЖК (активация ЖК)
Строение коэнзима А

14.

Транспорт ЖК в митохондрии с помощью карнитина
Карнитин переносит ЖК через обе мембраны митохондрии.
Переносит только длинные, более 14С, ЖК (они чаще встречаются).
ацилкарнитин
Жирные кислоты к карнитину присоединяют – ферменты
карнитинацилтрансферазы (например, карнитинпальмитоилтрансфераза)

15.

Карнитинацилтрансферазы локализованы во внешней мембране митохондрий,
во внутреннюю мембрану встроен переносчик карнитина

16.

β-окисление на примере пальмитиновой кислоты

17.

β-окисление на примере пальмитиновой кислоты
- в ЦТК
- в ЭЦТ

18.

Энергетический расчет β-окисления пальмитата
Пальмитоил-КоА + 7 КоА + 7 ФАД + 7НАД+ + 7 Н2О → 8 ацетил-КоА + 7ФАДН2 + 7НАДН2
При сопряжении окисления ЖК с окислительным фосфорилированием:
Пальмитоил-КоА + 7 КоА + 7О2 + 35Фн +35АДФ → 8 ацетил-КоА + 35АТФ + 42 Н2О
При использовании ацетил-КоА в ЦТК и последующем с окислительном фосфорилировании:
8 Ацетил-КоА + 16О2 + 96Фн +96АДФ → 8 КоА + 96АТФ + 104 Н2О + 16 СО2
Итого:
Пальмитоил-КоА + 23О2 + 131Фн +131АДФ → КоА + 131 АТФ + 146 Н2О + 16 СО2
Не только энергия, но и вода (метаболическая)!
Образуется при
- Переносе электронов на кислород
при работе ЭТЦ
- При образовании АТФ АТФ-синтазой

19.

Энергетический расчет β-окисления пальмитата
• В 7 циклах окисления – 8 ацетил-КоА, 7 ФАДН2 и 7 НАДН2
• ацетил-КоА – 8 АТФ,
• На ФАДН2 – по 2 АТФ, на НАДН – по 3 АТФ.
Затрачено на активацию: 1 АТФ.
• Итого с учетом ЦТК и окислительного фосфорилирования 130 АТФ.

20.

СИНТЕЗ ЛИПИДОВ
1. Синтез жирных кислот
2. Синтез ТАГ
3. Синтез фосфолипидов
4. Синтез холестерина

21.

Синтез жирных кислот
идет в цитозоле
требует:
- ферментативную систему, состоящую из 7 белков (6 ферментов и АПБ)
- наличия НАДФН
- малонил-КоА

22.

Ацилпереносящий белок (АПБ) - “кран с манипулятором”
(Витамин В5)
Переносит синтезируемую жирную кислоту
от одного фермента к другому

23.

Образование “блоков” для синтеза ЖК
– ацетил-АПБ и малонил-АПБ
Малонил-КоА
Малонил-АПБ

24.

Этапы синтеза ЖК
1

25.

Этапы синтеза ЖК
1
=R
2

26.

Этапы синтеза ЖК
1
=R
2+n

27.

Суммарное уравнение для синтеза пальмитиновой кислоты
АцетилКоА + 7малонилКоА + 14НАДФН+ + 14Н+ =
ЖК(C16:0) + 7CO2 + 8НS-КоА + 14НАДФ+ + 6Н2О

28.

малонил/ацетил-КоА-АПБ-трансфераза
3-кетоацил-S-АПБ-синтаза (β-кетоацил-S-АПБ-синтаза)
3-кетоацил-S-АПБ-редуктаза (β-кетоацил-S-АПБ-редуктаза)
3-гидроксиацил-S-АПБ-дегидратаза
еноил-АПБ-редуктаза
(еще 6 циклов присоединения....рост цепи ЖК)
тиоэстераза – отщепляет готовый пальмитат (16:0)

29.

Для подготовки к опросу и коллоквиуму
1. Пищеварение липидов. Липопротеины
2. Окисление жирных кислот, энергетика.
3. Кетоновые тела.
4. Синтез жирных кислот.
5. Синтез ТАГ и глицерофосфолипидов
6. Синтез сфинголипидов
7. Синтез стероидов (смотрим в следующей лекции)

30.

Ферментативная система синтеза ЖК
АСР – ацилпереносящий белок (АПБ)