ОБМЕН ЛИПИДОВ КАК ЧАСТЬ ОБЩЕГО ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)
advertisement
РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ МЕДИЦИНСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА БИОХИМИИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА БЕРЕЗОВА Т.Т. ЛЕКЦИЯ №11 ОБМЕН ЛИПИДОВ КАК ЧАСТЬ ОБЩЕГО ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ) ПРОФЕССОР ЧЕРНОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ БИОХИМИИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА БЕРЕЗОВА Т.Т. РУДН БИОСИНТЕЗ АЦЕТОНОВЫХ ТЕЛ. АЛЬТРУИСТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ ПЕЧЕНИ. При недостатке оксалоацетата в Мх, когда он расходуется на глюконеогенез при голодании или сахарном диабете, ацетил-КоА используется для образования ацетоновых тел в печени (это транспортная форма ацетил-КоА в крови для обеспечения других органов и тканей энергией). ОБМЕН ЛИПИДОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 2 БИОСИНТЕЗ АЦЕТОНОВЫХ ТЕЛ. АЛЬТРУИСТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ ПЕЧЕНИ. О С ~ SКоА СН3 + О О О С С КоА ~ SКоА С + Ацетил~КоА Тиолаза ~ SКоА С HО - С ГМГ-синтаза КоА СН3 СН3 ~ SКоА СН2 СН2 О β-гидрокси-β-метилглутарил-КоА (ГМГ-КоА) – CH3 СН2 - СOO Ацетоацетил-КоА (2 молекулы) Ацетил~КоА Лиаза H HО - С При β–окислении образуется L-энантиомер НАД НАДН(Н+) – CH3 СН2 СOO D-β-гидроксибутират ДГ О С – CH3 CO2 СН2 СOO Ацетоацетат Спонтанно СН3 С О СН3 Ацетон (выдыхается с воздухом) Ацетоновые тела выходят в кровь и попадают в другие органы (их определение в крови имеет диагностическое значение). ОБМЕН ЛИПИДОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 3 БИОСИНТЕЗ АЦЕТОНОВЫХ ТЕЛ. АЛЬТРУИСТИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ ПЕЧЕНИ. Сама печень (как и сердце) использует в основном энергию за счет β–окисления ВЖК. В сердечной мышце, корковом веществе надпочечников и в мозге (при голодании): Ацетоацетат Синтезированный в печени КоА-трансфераза Сукцинил-КоА Нет в печени: сама печень не может использовать то, что производит(!) Сукцинат Ацет. тела Моча Кровь В норме ≤ 40 мг/сутки < 0,03 г/л При сахарном диабете и голодании 50 000 мг/сутки до 1 г/л Ацетоацетил-КоА Ацетил-КоА Ацетил-КоА СТРАШНЫЙ АЦИДОЗ ЦТК ОБМЕН ЛИПИДОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. +24 АТФ 4 БИОСИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРИНА Биосинтез холестерина в клетках ПЕЧЕНИ (80%), слизистой оболочки кишечника (10%) и кожи (5%) (все 27 атомов – из АцетилКоА). Первые стадии повторяют биосинтез ацетоновых тел, но в цитоплазме, где есть своя ГМГ-синтаза на мембранах ЭПС. Основной реакцией лимитирующей, необратимой и регулируемой является восстановление ГМГ-КоА до мевалоновой кислоты. ОБМЕН ЛИПИДОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 5 БИОСИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРИНА ОH ГМГ-КоА -OOC – СН – С – CH - C 2 2 2 НАДФН2 [4H] О Ингибирование по механизму обратной связи, желчные кислоты. Репрессия синтеза мРНК. SKoA CH3 Холестерин (27с) ГМГ-КоА редуктаза 2 НАДФ+ ОH ? HS-КоА Статины (Левостатин) ингибиторы -OOC – СН – С – CH – CH OH 2 2 2 Мевалонат (6с) АТФ CH3 Ланостерин (30с) – циклическое соединение Без O2 нет циклизации! АДФ АТФ 3 фосфорилирования АДФ АТФ АДФ О -OOC – СН – С – CH – CH – О – Ф – О - Ф 2 2 2 3-фосфо-5-пирофосфомевалонат (6с) CH2 CO2 НАДФ+ НАДФН(Н+) H2О О2 ! Сквален (30с, нециклическое соед.) -Ф CH3 Оксисквален (30с) ФН ОБМЕН ЛИПИДОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. С – CH2 – CH2 – О – Ф – О - Ф CH3 Изопентенилпирофосфат (5с): потребуется 6 молекул (6*5=30с) НАДФ+ НАДФН(Н+) - 2ФФн 2Фн 2Фн Необратимость! 2 Фарнезилпирофосфат (15с) Геранилпирофосфат (10с) 6 ЦЕНТРАЛЬНАЯ РОЛЬ АЦЕТИЛ-SKоА в ОБМЕНЕ ЛИПИДОВ ГЛЮКОЗА ВЖК ПИЩИ КЕТОГЕННЫЕ АМК ЦИТРАТ β-ОКИСЛЕНИЕ ПИРУВАТ СН3 - C β-ГИДРОКСИβ-МЕТИЛ ГЛУТАРИЛ-КоА (ГМГ-КоА) O SКоА В ЭПС АЦЕТИЛ-КоА ГЛИЦЕРИН БИОСИНТЕЗЫ В Мх БИОСИНТЕЗ ХОЛЕСТЕРИНА (27с) (В КРОВЬ 5 ММОЛЬ/Л) ЭНЕРГИЯ! ЦТК 12 АТФ СИНТЕЗ АЦЕТОНОВЫХ ТЕЛ В цитоплазме клеток печени есть 2 пула холестерина: один упаковывает его в ЛПНП, а другой для желчных кислот. Прегненалон (21с) ВЖК ТАГ (ПАЛЬМИТИНОВАЯ КИСЛОТА) (ЗАПАС ЭНЕРГИИ)! ФОСФОГЛИЦЕРОЛИПИДЫ НЕОБХОДИМ НАДФН ВОССТ. УФ ВИТ D3 50% из пентозофосфатного пути окисления глюкозы + яблочный фермент (малатный путь). ОБМЕН ЛИПИДОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. (ЧАСТЬ ВЫВОДИТЬСЯ С КАЛОМ) МЕМБРАНЫ +СЕРИН СФИНГОЛИПИДЫ ЖЕЛЧНЫЕ КИСЛОТЫ Глюкокортикоиды (21с) Минералокортикоиды (21с) Андрогены (19с) Эстрогены (18с) Выводятся с мочой в виде 17-кетосетроидов (кольцо НЕ метаболизирует). 7 СВЯЗЬ ОБМЕНА УГЛЕВОДОВ И ЖИРОВ Полностью 100% УГЛЕВОДЫ 400 г ЖИРЫ 90 г Через глицерин ГЛИЦЕРИН ГЛЮКОЗА Глюконеогенез 4% 96% ГАФ ДАФ H3PO4 АДФ ГЛИЦЕРОЛ-3-ФОСФАТ ДГ НАД+ ДГ АТФ НАДH(H)+ 1,3-бисФГК Пируват НАД+ Челночный механизм невыгодного обмена цтпл. НАДН2 на Мх ФАДН2 ФАДН2 ДАФ ГЛИЦЕРОЛ-3-Ф ВЖК Л И П О Л И З - Л И П О Г Е Н Е З Карнитин Малонил-КоА Пируват Ацетил-КоА Ацетоновые тела Глюконеогенез ОБМЕН ЛИПИДОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. Мх ЦТК Ацетил-КоА Цитрат (при избытке энергии) 8 ПАТОЛОГИЯ ЛИПИДНОГО ОБМЕНА 1. НАРУШЕНИЕ ВСАСЫВАНИЯ И ТРАНСПОРТА 2. АТЕРОСКЛЕРОЗ («ПЛОХИЕ» ЛПНП И «ХОРОШИЕ» ЛПВП) 3. ОЖИРЕНИЕ 4. НАСЛЕДСТВЕННАЯ (СЕМЕЙНАЯ) ХОЛЕСТЕРИНЕМИЯ 5. ПЕРЕКИСНОЕ (ПЕРОКСИДНОЕ) ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ (ПОЛ) ОБМЕН ЛИПИДОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 9 ОБМЕН ЛИПИДОВ Женщина 43 лет поступила в больницу со стеатореей. При анализе кала обнаружилось повышенное содержание триацилглицеролов, фосфолипидов и эфиров холестерина. Уровни углеводов и белков в норме. Общий осмотр не выявил особенностей. Возможный дефицит какого гормона может привести к таким результатам? 1. Инсулина 2. Глюкагона 3. Секретина 4. Кортизола ОБМЕН ЛИПИДОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 10 ОБМЕН ЛИПИДОВ ОБМЕН ЛИПИДОВ. ЧЕРНОВ Н. Н. 11 РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ МЕДИЦИНСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ КАФЕДРА БИОХИМИИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА БЕРЕЗОВА Т.Т. ЛЕКЦИЯ №11 БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ! ПРОФЕССОР ЧЕРНОВ НИКОЛАЙ НИКОЛАЕВИЧ ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ БИОХИМИИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА БЕРЕЗОВА Т.Т. РУДН
