Окисление высших жирных кислот. Последовательность реакций окисления. Связь окисления жирных кислот с цитратным циклом и дыхательной цепью. Энергетический эффект окисления.

Свободная жирная кислота независимо от длины углеводородной цепи является метаболически инертной и не может подвергаться никаким биохимическим превращениям, в том числе окислению, пока не будет активирована. Активация жирной кислоты протекает на наружной поверхности мембраны митохондрий при участии АТФ, коэнзима A (HS-KoA) и ионов Mg²⁺. Реакция катализируется ферментом ацил-КоА-синтетазой. В результате реакции образуется ацил-КоА, являющийся активной формой жирной кислоты. Переносчиком активированных жирных кислот с длинной цепью через внутреннюю митохондриальную мембрану служит карнитин. После прохождения ацилкарнитина через мембрану митохондрий происходит обратная реакция – расщепление ацилкарнитина

Внутримитохондриальное окисление жирных кислот.Ацил-КоА под действием Ацил-КоА дегидрогеназы превращается в Еноил-КоА→под действ. Еноил-КоА-гидратазы в 3-гидроксиацил-КоА →3-оксиацил-КоА →Ацил-КоА и.ацетил-КоА. Образовавшийся ацетил-КоА подвергается окислению в цикле трикарбоновых кислот, а ацил-КоА, укоротившийся на два углеродных атома, снова многократно проходит весь путь β-окисления вплоть до образования бутирил-КоА, который в свою очередь окисляется до 2 молекул ацетил-КоА.

При каждом цикле β-окисления образуются одна молекула ФАДН₂ и одна молекула НАДН. Последние в процессе окисления в дыхательной цепи и сопряженного с ним фосфорилирования дают: ФАДН₂ – 2 молекулы АТФ и НАДН – 3 молекулы АТФ, т.е. в сумме за один цикл образуется 5 молекул АТФ. При окислении пальмитиновой кислоты образуется 5 х 7 = 35 молекул АТФ. В процессе β-окисления пальмитиновой кислоты образуется 8 молекул ацетил-КоА, каждая из которых, «сгорая» в цтк, дает 12 молекул АТФ, а 8 молекул ацетил-КоА дадут 12 х 8 = 96 молекул АТФ.

65.Биосинтез жирных кислот, последовательность реакций. Физиологическое значение. Синтез жирных кислот протекает в цитоплазме клетки. В митохондриях в основном происходит удлинение существующих цепей жирных кислот.

Далее цикл реакций повторяется.

66. Биосинтез триглицеридов, последовательность реакций. Физиологическое значение. В почках, а также в стенке кишечника, где активность фермента глицеролкиназы высока, глицерин фосфорилируется за счет АТФ с образованием глицерол-3-фосфата.

В жировой ткани и мышцах вследствие очень низкой активности глицеролкиназы образование глицерол-3-фосфата в основном связано с процессами гликолиза и гликогенолиза. Образовавшийся глицерол-3-фосфат последовательно ацилируется двумя молекулами КоА-производного жирной кислоты(т.е. «активными» формами жирной кислоты – ацил-КоА). В результате образуется фосфатидная кислота. Далее фосфатидная кислота гидролизуется фосфатидат-фосфогидро-лазой до 1,2-диглицерида. Затем 1,2-диглицерид ацилируется третьей молекулой ацил-КоА и превращается в триглицерид (триацилглицерол). Эта реакция катализируется диацилглицерол-ацилтрансферазой.

67.Биосинтез глицерофосфолипидов. Роль цитидинтрифосфорной кислоты. Биосинтез фосфолипидов интенсивно происходит в печени, стенке кишечника, семенниках, яичниках, молочной железе и других тканях. Наиболее важные фосфолипиды синтезируются главным образом в эндоплазма-тической сети клетки.

Центральную роль в биосинтезе фосфолипидов играют 1,2-диглицериды (в синтезе фосфатидилхолинов и фосфатидилэтаноламинов), фосфатидная кислота (в синтезе фосфатидилинозитов) и сфингозин (в синтезе сфин-гомиелинов). Цитидинтрифосфат (ЦТФ) участвует в синтезе практически всех фосфолипидов. В качестве примера рассмотрим синтез отдельных представителей фосфолипидов.

Цитидинтрифосфат — высокоэнергетичная молекула сходная с аденозинтрифосфатом (АТФ), но ее роль в организме более специфична. Она используется как источник энергии и как кофермент в метаболических реакциях, таких как синтез глицерофосфолипидов и гликозилирование белков. Цитидинтрифосфат участвует в синтезе практически всех фосфолпидов.

68.Биосинтез холестерина, последовательность реакций до образования мевалоновой кислоты, представление о дальнейших этапах. 3 основные стадии: I – превращение активного ацетата в мевалоновую кислоту, II – образование сквалена из мевалоновой кислоты, III – циклизация сквалена в холестерин. Рассмотрим стадию превращения активного ацетата в мевалоновую кислоту. Начальным этапом синтеза мевалоновой кислоты из ацетил-КоА является образование ацетоацетил-КоА посредством обратимой тиолазной реакции.

Затем при последующей конденсации ацетоацетил-КоА с 3-й молекулой ацетил-КоА при участии гидроксиметилглутарил-КоА-синтазы (ГМГ-КоА-синтаза) образуется β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА. Далее β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА под действием регуляторно-го фермента НАДФ-зависимой гидроксиметилглутарил-КоА-редуктазы (ГМГ-КоА-редуктаза) в результате восстановления одной из карбоксильных групп и отщепления HS-KoA превращается в мевалоновую кислоту.

69.Липопротеиды, холестерин, их связь с развитием атеросклероза. Атеросклероз») — хроническое заболевание артерий эластического и мышечно-эластического типа, возникающее вследствие нарушения липидного обмена и сопровождающееся отложением холестерина и некоторых фракций липопротеидов в интиме сосудов. Отложения формируются в виде атероматозных бляшек. Последующее разрастание в них соединительной ткани (склероз), и кальциноз стенки сосуда приводят к деформации и сужению просвета вплоть до облитерации (закупорки). теория липопротеидной инфильтрации — первично накопление липопротеидов в сосудистой стенке.

70.Регуляция липидного обмена. Роль печени в обменен липидов. Обмен липидов регулируется ЦНС. Кора большого мозга оказывает трофическое влияние на жировую ткань либо через нижележащие отделы ЦНС – симпатическую и парасимпатическую системы, либо через эндокринные железы. Адреналин и норадреналин увеличивают скорость липолиза в жировой ткани; в результате усиливается мобилизация жирных кислот из жировых депо. Не подлежит сомнению, что секрет передней доли гипофиза, в частности соматотропный гормон, оказывает влияние на липидный обмен. Гипофункция железы приводит к отложению жира в организме, наступает гипофизарное ожирение. Напротив, повышенная продукция СТГ стимулирует липолиз, и содержание жирных кислот в плазме крови увеличивается.

71. Значение ферментов. Общая характеристика ферментативных реакций. Ферменты – это обширный класс белковоспецифических молекул, катализирующие многие реакции в организме, их роль очень велика.Есть ферменты простые, а есть сложные. Они состоят из белковой части (апофермент) и небелковой части – кофактора, который делится на кофермент – где связь рыхлая – витамины и простерическую группу – связь прочная - ФАД, ФМН.

Ферме́нты или энзи́мы (от лат. fermentum, греч. ζύμη, ἔνζυμον — закваска) — обычно белковые молекулы или молекулы РНК (рибозимы) или их комплексы, ускоряющие (катализирующие) химические реакции в живых системах. Реагенты в реакции, катализируемой ферментами, называютсясубстратами, а получающиеся вещества — продуктами. Ферменты специфичны к субстратам (АТФаза катализирует расщепление только АТФ, а киназа фосфорилазы фосфорилирует только фосфорилазу). Ферментативная активность может регулироваться активаторами и ингибиторами(активаторы — повышают, ингибиторы — понижают). Белковые ферменты синтезируются на рибосомах, а РНК — в ядре.

72. Энергия активации – это энергия, необходимая для превращения всех молекул одного моля субстрата в активное состояние при данной температуре. Фермент снижает энергию активации, увеличивает количество столкновений, делает субстраты более чувствительными к ферментам, таким образом увеличивается число реагирующих молекул путем снижения энергетического барьера.

специфичность ферментов определяется точным соответствием формы фермента и субстрата^[8]. Такое предположение называется моделью «ключ-замок». Фермент соединяется с субстратом с образованием короткоживущего фермент-субстратного комплекса. Однако, хотя эта модель объясняет высокую специфичность ферментов, она не объясняет явления стабилизации переходного состояния, которое наблюдается на практике.

73. Методы определения активности: оптические – основаны на изменении спектра поглощения, спектрофолометрические, колориметрические, флюрореметрические методы.

1 моль субстрата / мл жидкости крови / час сек мин МЕ в стандартных условиях при t = 25⁰С.

Активность фермента определяется по убыли субстрата или по нарастанию продукта.

За единицу активности фермента принимается такое количество энергии, которое катализирует превращение 1 мкмоль субстрата в 1 минуту при 25 С. Удельная активность – число единиц ферментативной активности в расчете на 1 мг белка. Молярная активность – указывает сколько молекул субстрата превращается 1 молекулой фермента в 1 секунду.

74. Факторы, влияющие на скорость ферментативных реакций: 1 ) температура – скорость ферментативной реакции максимальна при t = 37⁰С, разумные пределы протекания реакции от 25 до 45⁰С – при этом скорость реакции снижается в 2 раза, если температура больше или меньше на 10 градусов - реакция не идет, например происходит денатурация при 47⁰С. 2) рН – оптимум рН для большинства ферментов 7,3 – 7,4. но есть ферменты, которые имеют оптимум рН в кислой среде – пепсин 1,5-2.5, в щелочной среде - щелочная фосфотаза 10-12, трипсин 3) концентрация фермента – чем больше концентрация фермента, тем реакция протекает быстрее 4) концентрация субстрата – концентрация субстрата, при которой скорость реакции равна половине мах, то это соответствует константе Михаэлиса (точка В). Когда фермент насытился субстратом, скорость мах и уже не зависит от концентрации субстрата (точка С). а точка А – V реакции прямопропорционально зависит от концентрации субстрата.

Дата добавления: 2015-12-08