Презентация на тему "Обмен триацилглицеролов и жирных кислот"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Обмен триацилглицеролов и жирных кислот

• 
  Слайд 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.

• 
  Слайд 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.

• 
  Слайд 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)

• 
  Слайд 5
  

  Строение и функции основных классов липидов человека

• 
  Слайд 6
  

  Строение и функции основных классов липидов человека

• 
  Слайд 7
  

  Строение и функции основных классов липидов человека

• 
  Слайд 8
  

  Жирные кислоты

• 
  Слайд 9
  

  СН3(CH2)nCOO- Жирная кислота

• 
  Слайд 10
  

  Состав и строение жирных кислот организма человека

• 
  Слайд 11

  Строение триацилглицеролов (ТАГ)

  ТАГ (жиры) являются сложными эфирами жирных кислот и трехатомного спирта глицерола. К 3 гидроксильным группам глицерола присоединены 3 остатка жирных кислот O H2C – O – C – R1 O H2C – O – C – R3 O R2 – C – O – CH ТАГ – гидрофобные молекулы, различаются строением жирнокислотных радикалов (R1, R2, R3,).

• 
  Слайд 12
  

  Переваривание и всасывание триацилглицеролов (ТАГ) (жиров) Полость тонкой кишки Переваривание жиров (Эмульгирование, гидролиз) Образование мицелл и всасывание в слизистую оболочку кишечника Диацилглицеролы Моноацилглицеролы

• 
  Слайд 13
  

  Ресинтез жиров в клетках слизистой оболочки кишечника (энтероцитах) Слизистая оболочка тонкой кишки

• 
  Слайд 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

• 
  Слайд 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

• 
  Слайд 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

• 
  Слайд 17

  Липопротеины – транспортные формы липидов

• 
  Слайд 18
  
• 
  Слайд 19
  

  Путь экзогенных жиров и хиломикронов

• 
  Слайд 20
  

  Путь экзогенных жиров и хиломикронов Лимфа Хиломикроны (незрелые) Хиломикроны (незрелые) Энтероцит Печень Лизосомы ЖК Холестерол Аминокислоты Глицерин Рецепторы ХМ ост. ХМ зрел. С-II ЛПЛ ХМ незр. ЛПВП апоС-II апоЕ Кровь ЖК + Глицерол ЖК СО2 + Н2О Мышца Жировая ткань ЖК Депо ТАГ Стенки капилляра

• 
  Слайд 21
  

  β – окисление жирных кислот – специфический путь катаболизма

• 
  Слайд 22

  1-й этап - Активация жирных кислот

  R – COOH + HS-KoA + АТФ R – CO–S-KoA + АМФ + PPi Жирная кислота Ацил-КоА-синтаза Ацил-КоА

• 
  Слайд 23

  1-й этап - Перенос жирных кислот через мембраны митохондрий

  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 Т Р А Н С Л О К А З А *

• 
  Слайд 24

  2-й этап – Собственно β -окисление жирных кислот

  О βα|| R – CH2 – CH2 – CH2 – C ~ SKoA Ацил – КоА дегидрогеназа О || R – CH2 – CH = CH – C ~ SKoA – Ацил - КоА FAD FADH2 в ЦПЭна Q 2 АТФ – Еноил - КоА

• 
  Слайд 25
  

  Н2О ОН О ||| R – CH2 – CH – CH2 – C ~ SKoA Еноилгидратаза О || R – CH2 – CH = CH – C ~ SKoA – Еноил - КоА –β – Гидроксиацил - КоА

• 
  Слайд 26
  

  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 ЦПЭна FMN 3 АТФ –β –Кетоацил - КоА

• 
  Слайд 27
  

  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 || R – CH2 – CH2 – C ~ SKoA Ацил – КоА ( nC – 2) О

• 
  Слайд 28
  

  Суммарное уравнение β – окисления, например пальмитоил – КоА, может быть представлено таким образом:

  С15Н31СО – КоА + 7FAD + 7NAD+ +7HSKoA 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

• 
  Слайд 29

  Синтез АТФ при полном окислении пальмитиновой кислоты.

• 
  Слайд 30
  

  СООН\ СН3 С О S-КоА СН2 + СO2 Пропионил-КоА- карбоксилаза В7 Пропионил-КоА Обмен жирных кислот с нечетным числом атомов углерода Метил-малонил- КоА-мутаза В12 СН2 СН2 С О S-КоА СООН ЦТК Сукцинил-КоА α β S-КоА СН3 СН С О СООН Метил-малонил-КоА α β

• 
  Слайд 31

  Окисление жирных кислот с нечетным количеством углеродных атомов

• 
  Слайд 32

  Окисление жирных кислот с одной двойной связью

  О // С \ SKoA Н2О 3 цикл β – окисления 3 ацетил - КоА О // С \ SKoA О // С \ SKoA Н Н Еноил - Коа – изомераза Еноил - Коа – гидратаза 5 цикл β – окисления 6 ацетил - КоА О // С \ SKoA Н О I Олеоил - КоА Цис - Δ³ - додеценонил - КоА Транс – Δ2 - додеценонил - КоА β – Гидрокси – деканоил - КоА

• 
  Слайд 33

  Этапы β – окисления олеиновой кислоты

• 
  Слайд 34

  Окисление полиненасыщенных жирных кислот

• 
  Слайд 35

  Этапы β – окисления олеиновой кислоты

• 
  Слайд 36
  
• 
  Слайд 37

  Биосинтез насыщенных жирных кислот

• 
  Слайд 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

• 
  Слайд 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

• 
  Слайд 40

  1-й этап Перенос ацетильных остатков из митохондрий в цитозоль

  NADH + H+ NAD+ Цитозоль Митохондрия Глюкоза Пируват Пируват Оксалоацетат Малат Оксалоацетат Цитрат Цитрат Ацетил - КоА Ацетил - КоА NADРH + H+ NADР+ Цитратсинтаза Цитрат- лиаза Малик-фермент

• 
  Слайд 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 О С = О + Н3С – С ~SKoA СООН СН2 СООН Н2С – СООН НО – С – СООН Н2С – СООН Цитратлиаза АТФ АДФ HS – KoA Pi Цитрат

• 
  Слайд 42
  

  В цитоплазме ацетил–КоА карбоксилируется и превращается в малонил–КоА – второй субстрат, необходимый для образования жирной кислоты. 2-й этап Синтез малонил-КоА Ацетил – КоА карбоксилаза Биотин Малонил - КоА О НООС – СН2 - С ~S-KoA + АДФ + Рi Ацетил - КоА О Н3С – С ~S-KoA + CO2 + ATФ

• 
  Слайд 43

  3-й этап Синтез пальмитиновой кислоты

  Пальмитоилсинтаза ( Е-синтаза жирных кислот) 1 HS - KoA HOOC – CH2 – CО ~ SKoAМалонил-КоА HS - KoA O Н3С – С - SKoA Ацетил – КоА O – S – C – CH3 – S – C – СН2– COOH O Ацетилмалонил -Е - SH остаток цистеина - SH остаток тиоэта- ноламина

• 
  Слайд 44

  Синтез пальмитиновой кислоты

  СО2 Реакция конденсации O – S – C – CH3 – S – C – СН2– COOH O Ацетилмалонил - Е Ацетоацетил - Е – SH – S – C – CH2 – C – CH3 O O 2

• 
  Слайд 45
  

  Реакциявосстановления NADPH + H+ Ацетоацетил - Е – SH –S – C – CH2 – CН – CH3 OН O β – Гидроксибутирил - Е – SH –S – C – CH2 – C – CH3 O O NADP+ 3 Синтез пальмитиновой кислоты Пентозофосфатный путь Малик - фермент

• 
  Слайд 46
  

  H2O Реакциядегидратации – SH –S – C – CH2 – CН – CH3 OН O β – Гидроксибутирил - Е – SH –S – C – CH = CН – CH3 O Кротонил - Е 4

• 
  Слайд 47
  

  – SH –S – C – CH = CН – CH3 O Кротонил- Е Реакциявосстановления 5 NADP+ – SH –S – C – CH2 – CН2 – CH3 O Бутирил - Е NADPH + H+ Пентозофосфатный путь Малик - фермент

• 
  Слайд 48
  

  – SH –S – C – CH2 – CН2 – CH3 O Бутирил - Е I цикл 6 Малонил - КоА НSKoA –S – C – CH2 – CН2 – CH3 – S – C – CH2 – COOH O O НООС – СН2– C ~ SKoA O

• 
  Слайд 49
  

  – S – С – СН2 – СООН –S – C – CH2 – CH2– CH3 O O Бутирилмалонил - Е 7 CO2 – S – C – СН2 – С - CH2 – CH2– CH3 –SH O O Ацетобутирил - Е

• 
  Слайд 50
  

  Пальмитиновая кислота (пальмитат) – S – C – СН2 – С - CH2 – CH2– CH3 –SH O O Ацетобутирил - Е Пальмитоил - Е Н2О Е

• 
  Слайд 51
  

  Ацетил - КоА + 7 Малонил – КоА + 14 (NADHPH + H+) C15H31COOH + 7CO2 + 8 HS – KoA + 14 NADP+ +7H2O Суммарное уравнение синтеза пальмитиновой кислоты Пальмитиновая кислота используется для синтеза других жирных кислот - насыщенных (миристиновой, стеариновой) и моноеновых (пальмитоолеиновой, олеиновой)

• 
  Слайд 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 Р Регуляция активности ацетил – КоА - карбоксилазы Адреналин Глюкагон ПКА АТФ АДФ ФПФ Pi H2O

• 
  Слайд 53

  Биосинтез триацилглицеролов

• 
  Слайд 54

  Синтез триацилглицеролов в кишечнике, печени и жировой ткани

  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

• 
  Слайд 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