Презентация "Метаболизм липидов" по медицине – проект, доклад

М е т а б о л и з м л и п и д о в: о к и с л е н и е ж и р н ы х к и с л о т

Основные этапы расщепления триацилглицеролов

Переваривание и мобилизация липидов Транспорт жирных кислот Окисление жирных кислот до эфиров КоА Транспорт эфиров КоА в митохондрии Метаболизм ацетил-КоА

Триацилглицероллипаза

OH

Триацилглицерол (TAG)

Диацилглицерол (DAG)

Моноацилглицерол (MAG)

Глицерол

Диацилглицероллипаза

Моноацилглицероллипаза

4 КЛАССА ЛИПОПРОТЕИНОВ

ЛОНП 30-80 нм ЛВП 5-12 нм ЛНП 18-25 нм

Хиломикрон 75-1200 нм

СТРУКТУРА МОЛЕКУЛЫ LDL

Фосфолипидный монослой

Триацилглицеролы

Свободный холестерол

Эфиры холестерола

Возможные пути метаболизма глицерола

Глицерол глицерол-3-фосфат дигидроксиацетон-фосфат

1 – глицеролкиназа 2 – глицерол-3-фосфатдегидрогеназа

Гликолиз Глюконеогенез

Активирование жирных кислот

Ацил-КоА-синтетаза

Пиро-фосфатаза Пирофосфат Жирная кислота АТФ

Ацил-аденилат (энзим-связанный)

Ацил-КоА

карнитин

Транспорт жирных кислот в митохондрию

Ацил-КоА дегидрогеназа

еноил-КоА гидратаза

Пальмитоил-КоА (С16)

Транс-Δ2-еноил-КоА

β-гидроксил-КоА дегидрогеназа

ацил-КоА ацетилтрансфераза (тиолаза)

L-β-гидроксиацил-КоА

β-кетоацил-КоА ацетил-КоА

Миристил-КоА ((С14) ацил-КоА)

Энергетический выход при окислении пальмитиновой кислоты

Пальмитоил-КоА + КоА + ФАД + НАД+ + Н2О

миристоил-Коа + ацетил-КоА + ФАДН2 + НАДН + Н+

Пальмитоил-КоА + 7КоА + 7ФАД + 7НАД+ + 7Н2О

8 ацетил-КоА + 7ФАДН2 + 7НАДН + 7Н+

НАДН + Н+ + 1/2О2 НАД+ + Н2О

Окисление ацетил-КоА в цикле Кребса

8 ацетил-КоА + 16О2 + 80Рн + 80АДФ

8 КоА + 80АТФ +16СО2 + 16Н2О

Пальмитоил-КоА + 23О2 + 108Рн + 108АДФ

КоА + 108АТФ +16СО2 + 23Н2О

Транс-Δ2-додеценоил-КоА

Цис-Δ3-додеценоил-КоА

Олеиноил-КоА

Δ3 -Δ2-еноил-КоА изомераза

β-окисление (3 цикла)

β-окисление (5 циклов)

Окисление мононенасыщенных жирных кислот

Окисление полиненасыщенных жирных кислот

Окисление жирных кислот с нечетным числом «С»

Пропионил-КоА

D-метилмалонил-КоА

Пропионил-КоА-карбоксилаза

метилмалонил-КоА-эпимераза

L-метилмалонил-КоА

метилмалонил-КоА-мутаза

Сукцинил-КоА

Образование кетоновых тел

2 CH3COSCoA CH3COCH2COSCoA Тиолаза CH3COSCoA Ацетоацетил-КоА HO2C-CH2-C-CH2COSCoA CH3

-гидрокси--метилглутарилКoA (HMG CoA)

HMG CoA-синтаза

Холестерол (в цитозоле)

Кетоновые тела

В матриксе митохондрий клеток печени

Ацетоацетат Ацетон

D--гидроксибутират

Образование желчных кислот из холестерола

хенодезоксихолевая

холевая

Вторичные желчные кислоты

дезоксихолевая Литохолевая

Катаболизм липидов

Триглицеролы

Жирные кислоты + Глицерол

Ацетил-КоА ЦТК СО2

Насыщенные Ненасыщенные С нечетным числом «С»

Гидроксиметилглутарил-КоА

Б И О С И Н Т Е З Л И П И Д О В

Источники углерода (углеводы, белки)

Низкомолекулярные предшественники (ацетил-КоА)

Ацетил-КоА-карбоксилаза Синтаза жирных кислот

Синтез de novo

Длинные жирные кислоты (пальмитиновая, стеариновая)

Ненасыщенные жирные кислоты

Модифицированные жирные кислоты

Очень длинные жирные кислоты (>18)

Десатуразы Элонгазы

Другие модификации

Сравнение синтеза и деградации жирных кислот

Интермедиаты Локализация Ферменты Кофермент ОВР

Синтез Деградация

Связаны с SH-группой Связаны с CoASH АПБ Цитоплазма Митохондрия Мультифункциональный Несколько белков фермент NADP+ / NADPH NAD+ / NADH

Первый этап – образование малонил-КоА

Ацетил-КоА карбоксилаза

Ключевой этап биосинтеза жирных кислот

Биотин

Биотин карбоксилаза

транскарбоксилаза

Ацетилтранскарбоксилаза

Ацил-переносящий белок

Серин пептидной цепи

Пантотеновая кислота

4’-фосфопантотеин

Малонил присоединяется к SH-группе

10 kDa

Суммарная реакция

HS-CoA CO2 Важно:

Цепь растет со стороны малонил-КоА

Образующаяся цепь ковалентно связана с АПБ

Ацил-переносящий белок (Acyl Carrier Protein)

CO2, HS-КoA высвобождаются на каждом этапе

Малонил-КoA + AПБ (АСР)

Инициация

NADPH + Н+ NADP+ -H2O Элонгация Восстановление Дегидратация

-кетоацил-АПБ редуктаза

 -гидроксиацил-АПБ дегидратаза

Еноил-АПБ редуктаза

Синтез пальмитиновой кислоты

Ферментативные активности синтазы жирных кислот E.coli

Последовательность реакций в процессе удлинения жирной кислоты на 2 «С»

Транслокация бутирила на Cys KS

Синтаза жирных кислот c ацетилом и малонилом

Начало 2-го этапа синтеза пальмитиновой кислоты

Суммарная реакция синтеза жирных кислот

a-субъединица = 3 активности ß-субъединица = 4 активности

1 полипептидная цепь = 7 активностей MW= 240,00, функционирует в виде димера.

7 полипептидных цепей (мультиферментный комплекс)

Схема синтазы жирных кислот из разных организмов

Митохондриальная мембрана

Цитоплазма Митохондрия

Глюкоза Пируват Пируват Ацетил CoA

Оксало ацетат Цитрат АцетилКоА

Пируват дегидрогеназа

ATP-цитрат лиаза Малат Оксалоацетат

Цитрат – переносчик ацетатных групп

Малат дегидрогеназа

Малик-энзим

Источники NADPH Малат Пируват Глюкозо-6-фосфат Рибулозо-5-фосфат

Пентозофосфатный путь

Синтез длинных и ненасыщенных жирных кислот

Пальмитат 16:0 Десатурация

Пальмитолеат 16:1(Δ9)

Олеат 18:1(Δ9) Линолеат 18:2(Δ9,12) Стеарат 18:0

Длинные насыщенные жирные кислоты

Только в растениях

α-линоленат 18:3(Δ9,12,15)

Другие полиненасыщенные жирные кислоты

γ-линоленат 18:3(Δ6,9,12)

Эйкозатриеноат 20:3(Δ8,11,14)

Арахидонат 20:4(Δ5,8,11,14)

Биосинтез триацилглицеролов и фосфолипидов

L-глицерол-3-фосфат

Фосфатидная кислота

Фосфатаза фосфатидной кислоты

Ацил-трансфераза

Биосинтез холестерола