X
Код презентации скопируйте его
Обмен триацилглицеролов и жирных кислот
Скачать эту презентацию
Презентация на тему Обмен триацилглицеролов и жирных кислот
Скачать эту презентациюCлайд 1
Обмен триацилглицеролов и жирных кислот
Cлайд 2
Значение изучения раздела «Обмен липидов» от 30 до 50% расходуемой энергии ежесуточно образуются за счет липидов; в пищевых липидах содержатся или растворяются при всасывании эссенциальные соединения (жирорастворимые витамины – А, D, Е, К, полиненасыщенные жирные кислоты – линоленовая, арахидоновая и др.); из липидов синтезируются биологически активные соединения – гормоны стероидной природы, простагландины, витимин D; теплоизоляционная и механическая защита организма; основу биологических мембран составляют липиды; в основе многих видов патологии лежат нарушения липидного обмена; определение продуктов липидного обмена для диагностических целей используются в работе биохимических лабораторий; некоторые производные липидов являются лекарственными веществами.
Cлайд 3
Липиды Липиды – это разнообразная по строению груп-па органических молекул, имеющих общие свойст-ва – гидрофобность или амфифильность. В организме человека липиды представлены большой группой соединений: гидрофобные (триацилглицеролы -ТАГ, эфиры холестерола –ЭХ), амфифильные (есть гидрофобная часть и гидрофильная (полярная «головка») -глицерофосфолипиды, сфинголипиды.
Cлайд 4
Функции липидов Участвуют в формировании мембран, напри-мер глицерофосфолипиды, сфинголипиды, холестерол; Являются предшественниками коферментов, например жирорастворимый витамин К; Образуют энергетический запас организма, выполняют функцию теплоизоляционной и механической защиты – триацилглицеролы (ТАГ)
Cлайд 5
Строение и функции основных классов липидов человека Класс липидов Схема строения Функции Преимуществен-ная локализация Жирные кислоты Структурные компоненты большинства классов липидов, источники энергии Все клетки (в составе других классов липидов) Триацилглице-ролы (ТАГ) Запасание энергетичес-кого, материала, термоизоляция, механическая защитная функции Адипоциты
Cлайд 6
Строение и функции основных классов липидов человека Класс липидов Схема строения Функции Преимущественная локализация Глицерофосфо-липиды: Х-холин; Этаноламин; Серин; Инозитол-бифосфат Структурные компоненты мембран; фосфадитилхолин, кроме того, структурный элемент липопротеинов, компонент сурфактанта, предотвращающего слипание альвеол (в этом случае R1 и R2 – пальмитиновые кислоты) Мембраны клеток, монослой на поверхности липопротеинов, альвеолы легких Сфингофосфолипиды-сфингомиелины Основные структурные компоненты мембран клеток нервной ткани Миелиновые оболочка нейронов, серое вещество мозга
Cлайд 7
Строение и функции основных классов липидов человека Класс липидов Схема строения Функции Преимуществен-ная локализация Гликолипиды: Цереброзиды, если Х-моносахарид; ганглиозиды, если Х-углеводы сложного состава Компоненты мембран клеток нервной ткани, антигенные структуры на поверхности разных типов клеток; рецепторы, структуры, обеспечивающие взаимодействие клеток Внешний слой клеточных мембран Стероиды Холестерол и его производные Компонент мембран, предшественник в синтезе желчных кислот и стероидных гормонов Мембраны клеток, липопротеины крови
Cлайд 8
Жирные кислоты Насыщенные не содержат двойных связей Ненасыщенные ( в положении 2 ТАГ) содержат двойные связи Н3С – СН2 – СН2 – (СН2)К – СООН Общая формула СnH2n+1COOH Н3С – (СН2)1 – СН = CH - (СН2)d – СООН Общая формула СnH(2n+1)- 2mCOOH, где k, l, d – количество ( - СН2 - ) – звеньев; n – количество углеродных атомов в радикале; m – количество двойных связей в радикале Миристиновая С14 С13Н27СООН Пальмитиновая С16 С15Н31СООН Стеариновая С18 С17Н35СООН Моноеновые Пальмитоолеиновая С16:1С15Н29СООН Олеиновая С18:1С17Н33СООН Полиеновые Линолевая С18:2С17Н31СООН Линоленовая С18:3С17Н29СООН Арахидоновая С20:4 С19Н31СООН
Cлайд 9
ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ, ПРИСУТСТВУЮЩИЕ В ПЛАЗМЕ Название Длина цепи Источник Насыщенные миристиновая пальмитиновая стеариновая С 14:0 С 16:0 С 18:0 кокосовое масло животный жир животный жир Мононенасыщенные (моноеновые) пальмитолеиновая олеиновая С 16:1 ω7 С 18:1 ω9 животный жир растительное масло Полиненасыщенные ( полиеновые) эссенциальные линолевая линоленовая арахидоновая эйкозапентатеновая С 18:2 ω6 С 18:3 ω6 С 20:4 ω8 С 20:5 ω3 растительное масло растительное масло растительное масло рыбий жир В сокращенной формуле указано количество атомов углерода и число двойных связей. n – количество углеродных атомов в радикале; Ближайшая к метильному концу двойная связь обозначена символом ω
Cлайд 10
Состав и строение жирных кислот организма человека Жирные кислоты С n:m ω Состав жирных кислот, % ** Пальмитиновая 16:0 30.0 Стеариновая 18:0 15.3 Пальмитоолеиновая 16:1 ∆ 9 1.2 Олеиновая 18:1 ∆ 9 11.9 Линолевая 18:2 ∆ 9. 12* 6 19.4 Линоленовая 18:3 ∆ 9. 12. 15* 3 0.3 n – количество углеродных атомов в радикале; m – количество двойных связей в радикале
Cлайд 11
ТАГ (жиры) являются сложными эфирами жирных кислот и трехатомного спирта глицерола. К 3 гидроксильным группам глицерола присоединены 3 остатка жирных кислот Строение триацилглицеролов (ТАГ) ТАГ – гидрофобные молекулы, различаются строением жирнокислотных радикалов (R1, R2, R3,).
Cлайд 12
Переваривание и всасывание триацилглицеролов (ТАГ) (жиров) Полость тонкой кишки Переваривание жиров (Эмульгирование, гидролиз) Образование мицелл и всасывание в слизистую оболочку кишечника Диацилглицеролы Моноацилглицеролы
Cлайд 13
Ресинтез жиров в клетках слизистой оболочки кишечника (энтероцитах)
Cлайд 14
Переваривание и всасывание пищевых ТАГ Пищевые ТАГ Большие липидные капли Желчные кислоты Эмульгирование Тонкодисперсная эмульсия COR1 ТАГ R2OC COR2 H2O Панкреатическая липаза Гидролиз ОН 2 – МАГ R2ОС ОН Жирные кислоты (RCOOH) Желчные кислоты Формирование смешанных мицелл Всасывание смешанных мицелл НО - ОН НО - ОН Смешанная мицелла Тонкая кишка Желчные кислоты Кровь воротной вены Желчные кислоты 2 – МАГ ТАГ Хиломикроны (ХМ) Другие липиды 2RCOOH 2RCOSKoA Клетки слизистой оболочки кишечника - энтероциты ХМ В кровоток В лимфатический сосуд
Cлайд 15
Строение липопротеида плазмы крови Периферический апопротеин Интегральный апопротеин В-100 (или В-48) Холестерол Фосфолипид Эфир холестерола Холестерол Липидное ядро Триацилглицерол Монослой из амфифильных липидов
Cлайд 16
Строение липопротеидов плазмы крови (ХМ, ЛПОНП, ЛППП, ЛПНП, ЛПВП) Периферические апопротеины (например, апоА-II, апоС-II, апо-Е) Интегральные апопротеины (апоВ-100 или апоВ-48) Холестерол Фосфолипид Триацилглицеролы (ТАГ) Гидрофобные липиды Эфиры холестерола
Cлайд 17
Липопротеины – транспортные формы липидов Типы липопротеинов Хиломикроны (ХМ) ЛПОНП ЛППП ЛПНП ЛПВП Состав, % Белки ФЛ ХС ЭХС ТАГ 2 3 2 3 85 10 18 7 10 55 11 23 8 30 26 22 21 8 42 7 50 27 4 16 3 Функции Транспорт липидов из клеток кишечника (экзо-генных липидов) Транспорт липидов, синтезируемых в печени (эндо-генных липидов) Промежуточная форма превращения ЛПОНП В ЛПНП под действием фермента ЛП- липазы Транспорт холестерола в ткани Удаление избытка холестерола из клеток и других липопротеинов. Донор апопротеинов А, С - II Место образования Эпителий тонкого кишечника Клетки печени Кровь Кровь ( из ЛПОНП и ЛППП) Клетки печени – ЛПВП – предшественники Плотность г/мл 0,92 – 0,98 0,96 – 1,00 1,00 – 1,06 1,06 – 1,21 Диаметр частиц, нМ Основные аполипопротеины Больше 120 В- 48 С – II Е 30 – 100 В – 100 С – II Е В – 100 Е 21 – 100 В - 100 7 – 15 А – I С – II Е
Cлайд 18
ХАРАКТЕРИСТИКА ЛИПОПРОТЕИДОВ Хиломикроны ЛПОНП ЛППП ЛПНП ЛПВП Плотность (г/мл) < 0,95 0,96-1,006 1,007-1,019 1,02-1,063 1,064-1,21 Диаметр (нм) 100-1000 43 27 22 8 Электрофоретическая подвижность остаются на старте пре-ϐ ϐ α Место образования тонка кишка печень катаболизм ЛПОНП катаболизм ЛПОНП через ЛППП печень, тонкая кишка, катаболизм хиломикро-нов и ЛПОНП Основная функция транспорт экзогенных ТГ транспорт эндогенных ТГ предшественник ЛПНП транспорт холестерина обратный транспорт холестерина Состав: триглицериды холестерин фосфолипиды белок апобелки 90% 5% 4% 1% А, В-48, С, Е 65% 15% 10% 10% В-100, C, E 20% 25% 35% 20% B-100, E 5% 50% 25% 20% B-100 5% 20% 25% 55% A, C, E
Cлайд 19
Путь экзогенных жиров и хиломикронов
Cлайд 20
Путь экзогенных жиров и хиломикронов Рецепторы ХМ ост. ХМ незр. ЛПВП апоС-II апоЕ Кровь ЖК + Глицерол Стенки капилляра
Cлайд 21
β – окисление жирных кислот – специфический путь катаболизма
Cлайд 22
R – COOH + HS-KoA + АТФ 1-й этап - Активация жирных кислот R – CO – S-KoA + АМФ + PPi Жирная кислота Ацил-КоА-синтаза Ацил-КоА
Cлайд 23
Наружная мембрана Внутренняя мембрана Цитозоль R – C ~S-KoA || O HS-KoA R – C--- || O R – C--- || O HS-KoA R – C ~S-KoA || O Карнитинацил- трасфераза I Карнитинацил- трасфераза II Карнитин Карнитин Матрикс Карнитин Карнитин 1-й этап - Перенос жирных кислот через мембраны митохондрий Т Р А Н С Л О К А З А *
Cлайд 24
2-й этап – Собственно β -окисление жирных кислот О β α || R – CH2 – CH2 – CH2 – C ~ SKoA Ацил – КоА дегидрогеназа О || R – CH2 – CH = CH – C ~ SKoA – Ацил - КоА FAD FADH2 в ЦПЭ на Q 2 АТФ – Еноил - КоА
Cлайд 25
2-й этап – Собственно β -окисление жирных кислот Н2О ОН О | || R – CH2 – CH – CH2 – C ~ SKoA Еноилгидратаза О || R – CH2 – CH = CH – C ~ SKoA – Еноил - КоА – β – Гидроксиацил - КоА
Cлайд 26
2-й этап – Собственно β -окисление жирных кислот β – Гидроксиацил – КоА дегидрогеназа О О || || R – CH2 – C – CH2 – C ~ SKoA ОН О | || R – CH2 – CH – CH2 – C ~ SKoA – β – Гидроксиацил - КоА NAD + NADH + H + в ЦПЭ на FMN 3 АТФ – β –Кетоацил - КоА
Cлайд 27
2-й этап – Собственно β -окисление жирных кислот β –Кетоацил– КоА тиолаза HSКоА Следующий цикл β - окисления О О || || R – CH2 – C – CH2 – C ~ SKoA – β –Кетоацил - КоА О || H3C– C ~ SKoA - Ацетил- КоА в ЦТК – 3-й этап β-окисления ЖК 12 АТФ
Cлайд 28
Суммарное уравнение β – окисления, например пальмитоил – КоА, может быть представлено таким образом: С15Н31СО – КоА + 7 FAD + 7 NAD+ + 7 HSKoA 8 CH3 – CO – KoA + 7 FADH2 + 7 (NADH + H+) 12 х 8 = 96 АТФ 7 х 2 = 14 АТФ 7 х 3 = 21 АТФ 131 - 1 = 130 АТФ
Cлайд 29
Синтез АТФ при полном окислении пальмитиновой кислоты. β - Окисление Количество молекул АТФ 7 NADH ( от пальмитоил - Ко до ацетил – КоА), окисление каждой молекулы кофермента в ЦПЭ обеспечивает синтез 3 молекул АТФ 21 7 FADH2 , окисление каждой молекулы кофермента в ЦПЭ обеспечивает синтез 2 молекулы АТФ 14 Окисление каждой из 8 молекул ацетил – КоА в ЦТК обеспечивает синтез 12 молекул АТФ 96 Суммарное количество молекул АТФ , синтезированных при окислении одной молекулы пальмитоил - КоА 131 – 1АТФ = 130
Cлайд 30
Обмен жирных кислот с нечетным числом атомов углерода Метил-малонил- КоА-мутаза В12
Cлайд 31
Окисление жирных кислот с нечетным количеством углеродных атомов
Cлайд 32
Окисление жирных кислот с одной двойной связью Н2О 3 цикл β – окисления 3 ацетил - КоА Еноил - Коа – изомераза Еноил - Коа – гидратаза 5 цикл β – окисления 6 ацетил - КоА Олеоил - КоА Цис - Δ³ - додеценонил - КоА Транс – Δ2 - додеценонил - КоА β – Гидрокси – деканоил - КоА
Cлайд 33
Этапы β – окисления олеиновой кислоты
Cлайд 34
Окисление полиненасыщенных жирных кислот
Cлайд 35
Этапы β – окисления олеиновой кислоты
Cлайд 36
Этапы β – окисления олеиновой кислоты
Cлайд 37
Биосинтез насыщенных жирных кислот
Cлайд 38
Отличия биосинтеза жирных кислот от их окисления Процесс протекает в цитоплазме клетки Идет с потреблением энергии за счет АТФ Требует НАДФН Н+, который образуется в пентозофосфатном пути окисления глюкозы или при работе малик-фермента Необходимо «стартовое» соединение малонил-КоА
Cлайд 39
Происхождение субстратов для синтеза жирных кислот и ТАГ Глюкоза Глюкозо – 6 - фосфат Фруктозо– 6 - фосфат Глицерол – 3 фосфат NADP+ ПФПуть Глюкозо – 6 фосфат ДГ Пируват ДАФ ГАФ NADPН+Н+ NADP+ Митохондриальная мембрана ПДК Малат АТФ Малик - фермент Оксалоацетат Карбоксилаза Ацетил - КоА Цитратлиаза Ацетил - КоА Оксалоацетат Цитрат Жирная кислота Малонил - КоА Ацетил- КоА Пальмитоил-синтетаза ТАГ Холестерол α - Кетоглутарат Изоцитрат Сукцинат Фумарат Малат ↓ ↓ V ↑ NADN/NAD+ ↑ АТФ/АДФ Сукцинил - КоА Изоцитратдегидрогеназа ЦИТОЗОЛЬ ↓ Vцтк Цитрат
Cлайд 40
NADH + H+ NAD+ 1-й этап Перенос ацетильных остатков из митохондрий в цитозоль Цитозоль Митохондрия Глюкоза Пируват Пируват Оксалоацетат Малат Оксалоацетат Цитрат Цитрат Ацетил - КоА Ацетил - КоА NADРH + H+ NADР+ Цитратсинтаза Цитрат- лиаза Малик-фермент
Cлайд 41
Жирные кислоты синтезируются из ацетил – КоА, который образуется при аэробном окислении глюкозы. Роль переносчика ацетильных групп из митохондрий выполняет цитрат, который в цитоплазме расщепляется на ацетил- КоА и оксалоацетат. Синтез жирной кислоты Оксалоацетат Цитрат
Cлайд 42
В цитоплазме ацетил–КоА карбоксилируется и превращается в малонил–КоА – второй субстрат, необходимый для образования жирной кислоты. 2-й этап Синтез малонил-КоА
Cлайд 43
3-й этап Синтез пальмитиновой кислоты 1 HS - KoA HOOC – CH2 – CО ~ SKoA Малонил-КоА HS - KoA
Cлайд 44
Синтез пальмитиновой кислоты СО2 Реакция конденсации 2
Cлайд 45
Синтез пальмитиновой кислоты Реакция восстановления NADPH + H+ NADP+ 3 Синтез пальмитиновой кислоты
Cлайд 46
Синтез пальмитиновой кислоты H2O Реакция дегидратации 4
Cлайд 47
Синтез пальмитиновой кислоты Реакция восстановления 5 NADP+ NADPH + H+
Cлайд 48
Синтез пальмитиновой кислоты I цикл 6 НSKoA
Cлайд 49
7 CO2 Синтез пальмитиновой кислоты
Cлайд 50
Пальмитиновая кислота (пальмитат) Пальмитоил - Е Н2О Е Синтез пальмитиновой кислоты
Cлайд 51
Ацетил - КоА + 7 Малонил – КоА + 14 (NADHPH + H+) C15H31COOH + 7 CO2 + 8 HS – KoA + 14 NADP+ +7 H2O Суммарное уравнение синтеза пальмитиновой кислоты Пальмитиновая кислота используется для синтеза других жирных кислот - насыщенных (миристиновой, стеариновой) и моноеновых (пальмитоолеиновой, олеиновой)
Cлайд 52
Цитрат Пальмитоил - КоА Неактивные протомеры Ацетил – КоА карбоксилазы мРНК ДНК ↑ V транскрипции (инсулин) Активная (Е – ОН) Ацетил –КоА карбоксилаза Неактивная (Е – ОР) Ацетил – КоА карбоксилаза Регуляция активности ацетил – КоА - карбоксилазы Адреналин Глюкагон ПКА АТФ АДФ ФПФ Pi H2O
Cлайд 53
Биосинтез триацилглицеролов
Cлайд 54
Глюкоза Н2С – ОН | С = О | Н2С – О – РО3²ˉ Дигидрокси- ацетонфосфат NADH + H+ NAD + Глицерол – 3 фосфат-дегидрогеназа Н2С – ОН | НС – ОН | Н2С – ОН Глицерол Глицеролкиназа АТФ АДФ В жировой ткани и печени Н2С – ОН | НС – ОН | Н2С – О – РО3²ˉ Глицерол -3- фосфат E1 E2 O || R1C~ SKoA HS - KoA O || R2C~ SKoA HS - KoA В кишечнике и печени Синтез триацилглицеролов в кишечнике, печени и жировой ткани
Cлайд 55
O || O H2C – O – CR1 || | R2C – O - CH | H2C – O – PO3²ˉ Фосфатидная кислота В печени используется на синтез фосфолипидов Фосфатаза O || O H2C – O – CR1 || | R2C – O - CH | H2C – ОН ДАГ ( диацилглицерол) Е3 O || O H2C – O – CR1 || | R2C – O - CH O | || H2C – O – CR3 ТАГ ( триацилглицерол) Жировая ткань- депонирование Печень - в составе ЛПОНП выходят в кровь. Кишечник-в составе ХМ незр. выходят в лимфу Н2О Н3РО4 O || R3C~ SKoA HS - KoA Синтез триацилглицеролов в кишечнике, печени и жировой ткани
