Регуляция синтеза и распада жирных кислот

Переключение процессов синтеза жирных кислот на их окисление происходит при смене периода пищеварения на постабсорбтивное состояние и осуществляется с помощью регуляторных механизмов.

Важнейшее звено регуляции синтеза жирных кислот - ацетил-КоА-карбоксилаза. В период пищеварения в цитозоле увеличивается концентрация цитрата, который является переносчиком ацетильных остатков из митохондрий. Цитрат - аллостерический активатор ацетил-КоА-карбоксилазы. Ускоряется синтез малонил-КоА и, следовательно, синтез жирных кислот. Конечный продукт – пальмитил-КоА – ингибитор ацетил-КоА-карбоксилазы.

Активность ацетил-КоА-карбоксилазы регулируется глюкагоном и адреналином посредством аденилатциклазной системы. Фосфорилированная форма фермента неактивна, дефосфорилированная – активна. Эти гормоны также путем фосфорилирования переводят липазу в жировой ткани в активное состояние. Следовательно, синтез жирных кислот прекращается, а начинается мобилизация ТАГ, окисление жирных кислот и синтез кетоновых тел.

Регуляторный фермент β-окисления – ацилкарнитинтрансфераза. Его аллостерический ингибитор – малонил-КоА. В постабсорбтивный период, когда поступление ацетильных остатков из митохондрий в цитозоль прекращается, синтез малонил-КоА тоже прекращается, и активируется β-окисление. β-окисление активируется также при активном расходовании АТФ.

Скорость биосинтеза жирных кислот во многом определяется скоростью образования триглицеридов и фосфолипидов.

МЕТАБОЛИЗМ ФОСФОЛИПИДОВ

Фосфолипиды не являются существенным энергетическим материалом. Они играют важную роль в организации клеточных мембран, в формировании липопротеиновых комплексов, свертывании крови, иммунологических реакциях, в переносе электронов в дыхательной цепи.

Фосфолипиды распадаются на высшие жирные кислоты, фосфорную кислоту, азотистые основания и глицерин гидролитическим путем. Фосфолипазы относятся к подклассу эстераз (класс гидролаз).

Фосфолипаза А₁ атакует эфирную связь фосфолипидов в положении 1. Фосфолипаза А₂ катализирует гидролиз эфирной связи в положении 2, образуются свободная жирная кислота и лизофосфолипид. Фосфолипаза A₁ локализована в ЭПС, а А₂ - в митохондриях. Фосфолипаза С атакует эфирную связь в положении 3, образуется 1,2-диглицерид и фосфорильное основание. Фосфолипаза D катализирует отщепление от фосфолипида азотистого основания.

Наиболее детально изучены фосфолипазы А₂. Они содержатся в яде некоторых змей. Действие фосфолипаз на мембраны приводит к существенным изменениям в их функциональной активности.

Дальнейший обмен ВЖК и глицерина рассмотрен ранее. Рассмотрим превращения холина. Одной из важнейших является реакция его ацетилирования:

Ацетилхолин участвует в передаче нервных импульсов.

Биосинтез фосфолипидов интенсивно происходит в печени, стенке кишечника, семенниках, яичниках, молочной железе, главным образом в ЭПС клетки.

При синтезе холин- и этаноламинсодержащих фосфолипидов при участии ЦТФ образуются ЦДФ-холин или ЦДФ-этаноламин - реакционноспособные азотистые основания. Затем они реагируют с1,2-диглицеридами. Фосфатидилхолин (лецитин)может образоваться также из фосфатидилэтаноламина. Донор метильных групп - S-аденозилметионин.

При синтезе инозитсодержащих фосфолипидов при участии ЦТФ образуется ЦДФ-диглицерид - реакционноспособная форма диглицерида, которая затем реагирует с азотистым основанием.