Распад и биосинтез фосфатидов
Распад фосфатидов исследован вне живого организма. В биологических объектах их превращения исследованы недостаточно.
Фосфатиды распадаются на составляющие их структурные единицы, т. е. высшие жирные кислоты, фосфорную кислоту, азотистые основания и глицерин гидролитическим путем. Эфирные связи разрушаются гидролизом и этот процесс ускоряется под действием ферментов фосфолипаз, которые в зависимости от разрушаемых связей обозначают как фосфорилазы А, В, С, Д.
Представления о возможных путях распада фосфолипидов можно представить следующими схемами превращений:
І. 1. CH2-O-CO-R1
│ фосфолипаза А
CH-O-CO-R2 O + HOH R1-COOH +
│ ║
CH2 - O - P-O-CH2-CH2-N+(CH3)2
│
O-
СН2-ОН
│ фосфолипаза В
СН- ОН О + HOH R2COOH +
│ ║
CH2 – O – P -O-CH2-CH2-N+(CH3)2
│
O-
СН2-ОН
│ глицерофосфохолин-
СН- ОН О + HOH НО-СН2-СН2-N+(CH3)2
│ ║ эстераза
CH2 – O – P -O-CH2-CH2-N+(CH3)2
│
O-
СН2-ОН СН2-ОН
│ фосфомоноэстераза │
СН- ОН О + HOH Н3РО4 + СН-ОН
│ ║ │
CH2 – O – P –OH СН2-ОН
│
O-
ІІ. 1. СН2-О-СО-R1 O
│ фосфолипаза С ║
CH-O-CO-R2 O + HOH НО-Р-О-СН2-СН2N+(CH3)2 +
│ ║ │
CH2 - O - P - O-CH2-CH2-N+(CH3)2 O-
│ фосфохолин
O-
СН2-О-СО-R1 CH2-OH
│ липаза │
CH-O-CO-R2 + HOH R1COOH + CH-CO-R2 +
│ │
CH2 -OH CH2OH
CH2-OH
липаза │
+ HOH CH-OH + R2-COOH
│
CH2-OH
ІІІ. 1.
СН2-О-СО-R1
│ фосфолипаза Д
CH-O-CO-R2 O + HOH НО-СН2-СН2N+(CH3)2 +
│ ║ холин
CH2 - O - P - O-CH2-CH2-N+(CH3)2
│
O-
СН2-О-СО-R1
│ фосфотидатфосфогидролаза
CH-O-CO-R2 O + HOH Н3РО4 +
│ ║
CH2 - O - P - OН
│
O-
СН2-О-СО-R1 CH2-OH
│ липаза │
CH-O-CO-R2 + HOH R1COOH + CH-O-CO-R2 + HOH→
│ │
CH2 -ОН CH2-OH
CH2-OH
│
CH-OH + R2-COOH
│
CH2-OH
Следовательно, фосфолипаза А расщепляет первичную сложноэфирную связь; фосфолипаза В – вторичную сложноэфирную связь; фосфолипаза С – глицериноспиртофосфатную связь; фосфолипаза Д –фосфохолиновую связь.
Дальнейший распад высших жирных кислот и глицерина идет по ранее рассмотренному механизму.
Превращение холина в живом организме, в нервной ткани животных сводится в первую очередь к реакции ацилирования. Источник ацетильных групп ацетил-КоА, реакция же ускоряется ферментом холинацетилтрансферазой:
холинацетилтрансфераза
СН3-СО—S-KoA + HO-CH2-CH2-N+(CH3)2
H-S-KoA + CH3-COO-CH2-CH2-N+(CH3)2
ацетилхолин
Ацетилхолин физиологическиактивное вещество, участвующее в передаче нервных импульсов и является непременной составляющей нервной ткани.
Другой реакцией превращения холина является реакция окисления холина в бетаин, которая идет в две стадии:
холинде-
1. (СН3)2N+-CH2-CH2-OH+ ФАД ФАДН2 + (СН3)2N+-O-CH2CH=O
дегидрогеназа
бетаинальдегид
2.(СН3)2N+-CH2-CH2-OH+ НОН (СН3)2N+-O-CH2C=O + 2Н+
дегидрогеназа │
О-
Под действием фермента бетаингемоцистеинметилтрансферазы бетаин вступает в реакцию трансаминирования с гемоцистеином с образованием в конечном итоге метионина:
Бетаингемоцистеин-
(CH3)3N+-CH2-COO- + HS-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH
-метилтрансфераза
(СН3)2-N-CH2-COOH + CH3-S-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH
N,N – диметилглицин метионин
Далее возможно превращение диметилглицина в глицин, а метионин – важнейший источник метильных групп в обмене белков.