Метаболизм липидов. Метаболизм триацилглицеридов. (Лекция 9)

Сентябрь 9, 2022

Главная
Химия
Метаболизм липидов. Метаболизм триацилглицеридов. (Лекция 9)

Содержание

2. Депонирование нейтрального жира (ТАГ) Жиры и гликоген – формы депонирования энергетического материала. Жиры – наиболее долговременные
3. Локализация синтеза ТАГ В печени и жировой ткани (преимущественно, а также в др). В жировой ткани
4. Пути образования глицерол -3-фосфата в печени и жировой ткани СН2 - ОН I СН - ОН
5. Образование фосфатидной кислоты (последовательная этерификация глицерол-3-фосфата СН2 – ОН СН2 – О – СО – R1
6. Источники жирных кислот для синтеза ТАГ Жировая ткань. а) Преимущественно ЖК, освободившиеся при гидролизе жиров ХМ(
7. Синтез ВЖК В абсорбтивный период (избыток углеводов). В цитоплазме. Активируется инсулином Субстрат: Ацетил-КоА - метаболит окисления
8. Особенности синтеза ВЖК Синтез представлен последовательными реакциями, ведущими к удлинению молекулы ЖК. Катализируются реакции полифункциональным ферментом
9. Синтез ТАГ 1. Активация жирной кислоты: R1 СООН + АТФ + НSКоА → R1СО- SКоА +АМФ
10. Триацилглицеролы ( жиры), депонированные в адипоцитах в абсорбтивный период, используются как источник энергии в период голодания
11. Использование депонированного жира (мобилизация). Тканевой липолиз. Регуляция Тканевой липолиз ( мобилизация тканевого жира в клетках тканей
12. Тканевой липолиз сн2-о-со-R1 сн2-он сн2-он сн2-он I I I I cн-о-со-R2 cн-о-со-R2 сн-о-со-R2 сн-оH I I
13. Судьба продуктов тканевого липолиза Если тканевой липолиз в жировой ткани,то ВЖК, в большей степени, выходят в
14. Регуляция тканевого липолиза
15. Источники и значение жирных кислот Источники: - Продукты гидролиза (переваривания) экзогенных жиров; Продукты тканевого липолиза; Синтез
16. Бета-окисление жирных кислот. Значение-энергетическое Окисление - в матриксе митохондрий Жирные кислоты в цитоплазме активируются АТФ и
17. Бета- окисление (продолжение) Только в аэробных условиях. Окисление происходит по бета-схеме, т.е. окисляется бета-углеродный атом. Цикл
18. Бета-окисление высших жирных кислот СН3 (СН)n СН2 –СН2 –СО-SKoA СН3 (СН)n СН = СН –СО-SKoA ФАД
19. Окисление глицерина СН2- ОН СН2 - ОН СОН I 1 I 2 I СН - ОН
20. Кетоновые тела. Кетогенез. Ацетоуксусная. Бета-гидроксибутират, ацетон Субстрат – Ацетил-КоА Только в митохондрии печени при низком соотношении
21. Кетогенез СН3СО-SКоА + СН3СО-SКоА СН3-СО- СН2- СО-SКоА ацетоацетилКоА СН3СО-SКоА СООН-СН2 - СН- СО-SКоА гидрокси- метилглутарил КоА
23. Скачать презентацию

Слайд 2

Депонирование нейтрального жира (ТАГ)
Жиры и гликоген – формы депонирования энергетического материала.
Жиры

– наиболее долговременные и более эффективные источники энергии. При голодании запасы жира у человека истощаются за несколько недель, а гликоген почти полностью расходуются за сутки.
Если поступление пищи ( главным образом , жиры и углеводы) превышают потребности организма в энергии, то ТАГ синтезируются в адсорбтивный период.
Синтез происходит в основном в жировой ткани и печени.

Слайд 3

Локализация синтеза ТАГ
В печени и жировой ткани (преимущественно, а также в

др).
В жировой ткани – жиры синтезируются и депонируются.
В печени – жир синтезируется из углеводов, затем в составе ЛПОНП (формируются в печени) секретируется в кровь и доставляется в другие ткани( в первую очередь в жировую).
Синтез жира в печени и жировой ткани протекает по единому механизму через образование фосфатидной кислоты из
Ацил- КоА и глицерол-3 фосфата!!!!
Пути образования глицерол-3-фосфата в этих тканях разные

Слайд 4

Пути образования глицерол -3-фосфата в печени и жировой ткани
СН2 -

ОН
I
СН - ОН глицерол-3-фосфат
I
СН2 – О - Р
В печени:
а) из дигидроксиацетонфосфата – метаболита гликолитического этапа окисления углеводов;
б) из глицерина – путем фосфорилирования АТФ ферментом глицеролкиназой
В жировой ткани:
а) из дигидроксиацетонфосфата – метаболита гликолитического этапа окисления углеводов – единственный путь;
б) не возможно. Отсутствует глицеролкиназа

Слайд 5

Образование фосфатидной кислоты (последовательная этерификация глицерол-3-фосфата
СН2 – ОН СН2 –

О – СО – R1
I R1 CO- КoA I
СН – ОН + R2 CO- КoA СН – О – СО – R2
I I
СН2 – О – Р СН2 – О - Р

Фосфатидная кислота

Жирные кислоты предварительно активируются НS-КоА , АТФ:
RCOOH + HS-KoA+ АТФ RCO-SKoA+ АТФ

Слайд 6

Источники жирных кислот для синтеза ТАГ
Жировая ткань.
а) Преимущественно ЖК, освободившиеся

при гидролизе жиров ХМ( экзогенные жиры) и ЛПОНП (эндогенные, синтезируемые в печени)
б) Синтезированые в адипоцитах из метаболитов углеводного обмена ( Ацетил-КоА и НАДФН+)
Печень.
а) Преимущественно ЖК, синтезированые из метаболитов углеводного обмена (Ацетил-КоА и НАДФН+) в печени.

Слайд 7

Синтез ВЖК
В абсорбтивный период (избыток углеводов). В цитоплазме. Активируется инсулином
Субстрат: Ацетил-КоА

- метаболит окисления углеводов образуется в митохондрии.
Из митохондрии в цитоплазму он поступает в виде цитрата, который далее в ЦТК не превращается, так как ингибируется изоцитратдегидрогеназа ЦТК избытком АТФ.
Первая реакция синтеза - АТФ-зависимое карбоксилирование Ацетил-КоА до малонилКоА
ферментом АцетилКоА-карбоксилаза (биотинзависимый фермент –витамин Н, активатор - инсулин). !!!!!!
СН3СО-SКоА+СО2 +АТФ→ НООС- СН2 - СО-SКоА
Далее, и малонил и Ацетил с КоА переходят на АПБ и конденсируются с образованием ацетоацетила-АПБ

Слайд 8

Особенности синтеза ВЖК
Синтез представлен последовательными реакциями, ведущими к удлинению молекулы ЖК.

Катализируются реакции полифункциональным ферментом синтазой жирных кислот, содержащий 7 активных центров и ацилпереносящий белок.
Все реакции синтеза, кроме первой происходят на ацилпереносящем белке (АПБ), в отличие от бета-окисления.
На этапах восстановления используется НАДФН+ (пентозофосфатного цикла).
Первый цикл заканчивается образованием бутирилАПБ
Бутирил-АПБ вновь вступает во взаимодействие с малонил- АПБ и так 7 циклов, пока не образуется пальмитиновая кислота, из которой образуются другие ВЖК.

Слайд 9

Синтез ТАГ
1. Активация жирной кислоты:
R1 СООН + АТФ +

НSКоА → R1СО- SКоА +АМФ
2. Образование глицерол-3-фосфата
3. Образование фосфатидной кислоты
4. Синтез ТАГ . Этерификация жирной кислотой по положению 3 после отщепления остатка фосфорной кислоты:
СН2 - ОН СН2 - О -CО-R1
I I
СН - ОН + R1СО- SКоА R3 CO-SKOA СН - О - СО-R2
I R2СО- SКоА I
СН2 – О – Р CН2 - О –CО-R3
Абсорбтивный период.

Слайд 10

Триацилглицеролы ( жиры), депонированные в адипоцитах в абсорбтивный период, используются как

источник энергии в период голодания и при длительной физической работе.
Жиры являются самыми высококалорийными веществами в организме, так как жирные кислоты, входящие в их состав, являются наиболее восстановленными молекулами (т.е. содержащими много -СН2-), при окислении которых выделяется большое количество энергии.
Так, при окислении 1 г жиров выделяется 9,7 ккал

Слайд 11

Использование депонированного жира (мобилизация). Тканевой липолиз. Регуляция
Тканевой липолиз ( мобилизация тканевого

жира в клетках тканей ( прежде всего в адипоцитах) представляет собой ферментативный гидролиз жира до жирных кислот и глицерола. Гормонзависимый фермент –триацилглицеридлипаза (ТАГ-липаза).
Активность ДАГ-, и МАГ- липаз не зависит от гормонов .
Активируют ТАГ-липазу в основном гормоны глюкагон и адреналин через активацию аденилатциклазной системы, а также соматотропный гормон и кортизол.
Инсулин дефосфосфорилирует ТАГ-липазу, что приводит к ее инактивации (тормозит липолиз).

Слайд 12

Тканевой липолиз
сн2-о-со-R1 сн2-он сн2-он сн2-он
I I I I
cн-о-со-R2 cн-о-со-R2 сн-о-со-R2 сн-оH
I

I I I
cн2-о-со-R3 сн2-о-со-R3 сн2-он сн2-он

ТАГ

ДАГ

2-МАГ

R1COOH

R3COOH

R2COOH

Ферменты:
Тканевая триацилглицеридлипаза – гормонзависимая;
2. ДАГ-липаза; 3. МАГ-липаза

Слайд 13

Судьба продуктов тканевого липолиза
Если тканевой липолиз в жировой ткани,то ВЖК, в

большей степени, выходят в кровь и в комплексе с альбуминами транспортируются к тканям, нуждающимся в энергии и там подвергаются бета-окислению.
Если тканевой липолиз - в функционирующих тканях, то как правило, здесь же используются.

Слайд 14

Регуляция тканевого липолиза

Слайд 15

Источники и значение жирных кислот
Источники:
- Продукты гидролиза (переваривания) экзогенных жиров;
Продукты

тканевого липолиза;
Синтез из метаболитов окисления углеводов
Значение:
Окисление с высвобождением энергии;
Синтез нейтрального жира;
Синтез глицерофосфолипидов;
Синтез других сложных липидов;
Этерификация холестерола

Слайд 16

Бета-окисление жирных кислот. Значение-энергетическое
Окисление - в матриксе митохондрий
Жирные кислоты в цитоплазме

активируются АТФ и НSКоА (ацил–SКоА)
Из цитоплазмы в митохондрию ацил- SКоА транспортируется в комплексе с карнитином
«челнок»(поступает с пищей или синтезируется из лизина и метионина)
(СН3)3 =N-CН2-СНОН-СН2-СООН
. Фермент, необходимый для образования комплекса – карнитинацилтрансфераза.

Слайд 17

Бета- окисление (продолжение)
Только в аэробных условиях.
Окисление происходит по бета-схеме, т.е.

окисляется бета-углеродный атом. Цикл заканчивается укорочением ацил-Коа на 2 углеродных атома в виде Ацетил-КоА.
Водород из реакций дегидрирования поступает в ЦПЭ и сопровождается синтезом АТФ в процессе окислительного фосфорилирования.
Энергетический эффект одного цикла 5 молей АТФ
Конечный продукт бета- окисления Ацетил-КоА окисляется в цикле Кребса до СО2 и воды с высвобождением энергии (12 АТФ).
Укороченный ацил-КоА вновь поступает в цикл до тех пор пока полностью не расщепится до Ацетил-КоА.

Слайд 18

Бета-окисление высших жирных кислот
СН3 (СН)n СН2 –СН2 –СО-SKoA
СН3 (СН)n СН =

СН –СО-SKoA

ФАД

ФАДН2

+НОН

СН3 (СН)n СН - СН –СО-SKoA

ОН

НАД

НАДН2

СН3 (СН)n СО - СН –СО-SKoA

НS-KoA

СН3 (СН)n СО-SKoA + CH3 CO- SKoA

тиолаза

ЦПЭ

ЦТК

в новый цикл бета-окисления

Слайд 19

Окисление глицерина
СН2- ОН СН2 - ОН СОН
I 1 I

2 I
СН - ОН + АТФ СН - ОН СН – ОН в гликолиз
I I I
СН2- ОН СН2 - О-Р СН2 – О-Р
Ферменты:
Глицеролкиназа
Глицеролфосфатдегидрогеназа (кофермент НАД)

Слайд 20

Кетоновые тела. Кетогенез.
Ацетоуксусная. Бета-гидроксибутират, ацетон
Субстрат – Ацетил-КоА
Только в митохондрии печени при

низком соотношении инсулин/глюкагон (голодание, физические нагрузки, сахарный диабет)
В этой ситуации активируется распад жира и окисление высших жирных кислот
Скорость ЦТК снижена, так как ЩУК (катализатор ЦТК) идет на глюконеогенез
Скорость образования Ацетил-КоА выше, чем скорость его сгорания в ЦТК
2 молекулы Ацетил-Коа конденсируется
Высокий уровень кетоновых тел в крови (кетонемия) истощает щелочные резервы крови – возможен АЦИДОЗ

Слайд 21

Кетогенез
СН3СО-SКоА + СН3СО-SКоА
СН3-СО- СН2- СО-SКоА ацетоацетилКоА
СН3СО-SКоА
СООН-СН2 - СН- СО-SКоА

гидрокси- метилглутарил КоА

ОН

СН3

СН3СО-SКоА

СН3-СО-СН2-СООН Ацетоуксусная кислота

СН3-СН-СН2-СООН Бета-гидроксибутират

НО

НАДН

СН3СОСН3 ацетон

Метаболизм липидов. Метаболизм триацилглицеридов. (Лекция 9)

Содержание

Депонирование нейтрального жира (ТАГ)Жиры и гликоген – формы депонирования энергетического материала.Жиры

Локализация синтеза ТАГВ печени и жировой ткани (преимущественно, а также в

Пути образования глицерол -3-фосфата в печени и жировой ткани СН2 -

Образование фосфатидной кислоты (последовательная этерификация глицерол-3-фосфата СН2 – ОН СН2 –

Источники жирных кислот для синтеза ТАГЖировая ткань. а) Преимущественно ЖК, освободившиеся

Синтез ВЖКВ абсорбтивный период (избыток углеводов). В цитоплазме. Активируется инсулиномСубстрат: Ацетил-КоА

Особенности синтеза ВЖКСинтез представлен последовательными реакциями, ведущими к удлинению молекулы ЖК.

Синтез ТАГ 1. Активация жирной кислоты: R1 СООН + АТФ +

Триацилглицеролы ( жиры), депонированные в адипоцитах в абсорбтивный период, используются как

Использование депонированного жира (мобилизация). Тканевой липолиз. РегуляцияТканевой липолиз ( мобилизация тканевого

Тканевой липолизсн2-о-со-R1 сн2-он сн2-он сн2-онI I I Icн-о-со-R2 cн-о-со-R2 сн-о-со-R2 сн-оHI

Судьба продуктов тканевого липолизаЕсли тканевой липолиз в жировой ткани,то ВЖК, в