Презентация на тему: Биосинтез липидов

Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Этапы биосинтеза жирных кислот
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Синтез жирных кислот
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Система удлинения (элонгации) жирных кислот
Биосинтез липидов
Синтез ненасыщенных жирных кислот
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез кетоновых тел ( ацетоНовых )
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
Биосинтез липидов
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!
1/42
Средняя оценка: 4.5/5 (всего оценок: 27)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (275 Кб)
1

Первый слайд презентации: Биосинтез липидов

Кафедра химии к.м.н., доц. Еликов А.В. Кировский государственный медицинский университет

Изображение слайда
2

Слайд 2

Необходим для создания запасных форм. Биосинтез липидов ( липогенез ) начинается с биосинтеза жирных кислот. Синтез жирных кислот Система синтеза жирных кислот находится в растворимой цитозольной фракции многих органов и тканей, таких как печень, почки, мозг, легкие, молочные железы, жировая ткань. Биосинтез жировых кислот протекает с участием: НАДФН 2 АТФ Mg 2+ HCO 3 - Ацетил-КоА в качестве субстрата и пальмитиновой кислоты в качестве конечного продукта.

Изображение слайда
3

Слайд 3

Особенности биосинтеза жирных кислот Синтез жирных кислот не является простым обращением реакций β -окисления. Наиболее важными особенностями являются следующие: Синтез жирных кислот протекает в цитозоле, в отличие от распада, который протекает в митохондриях; Промежуточные продукты синтеза жирных кислот ковалентно связан с сульфгидрильными группами ацилпереносящего белка (АПБ); Многие ферменты синтеза жирных кислот у высших организмов и человека организованы в мультиферментный комплекс называемый синтетазой жирных кислот; Непосредственно ацетил- КоА используется только как затравка;

Изображение слайда
4

Слайд 4

Растущая цепь жирной кислоты удлинятся путем последовательного присоединения двухуглеродных компонентов, происходящих из ацетил-КоА. Активированным донором двухуглеродных компонентов на стадии элонгации служит малонил-КоА. Реакция элонгации запускается высвобождением CO 2 ; Роль восстановителя при синтезе жирных кислот выполняет НАДФН 2 ; Синтез жирной кислоты является циклическим процессом, протекающим на поверхности синтетазы жирных кислот; Элонгация под действием комплекса синтетазы жирных кислот останавливается на этапе образования пальмитата C 16 Дальнейшая элонгация и введение двойных связей осуществляются другими ферментными системами.

Изображение слайда
5

Слайд 5: Этапы биосинтеза жирных кислот

I этап – транспорт ацетил- КоА из митохондрий в цитоплазму. Жирные кислоты синтезируются в цитоплазме, а ацетил-КоА образуется из пирувата в митохондриях. Мембрана митохондрий не проницаема для ацетил-КоА, поэтому транспорт ацетил-КоА через мембрану обеспечивается специальными механизмами. Роль карнитина в транспорте ацетил-КоА не велика, т.к. он переносит только длинноцепочечные жирные кислоты. Данная проблема решается путем синтеза цитрата:

Изображение слайда
6

Слайд 6

Митохондрия цитоплазма O O = C –COOH ║ + H 3 C – C ~ SKoA CH 2 – COOH H 2 O цитрат синтаза HS KoA CH 2 – COOH HO – C – COOH CH 2 – COOH O O = C – COOH ║ + + H 3 C – C ~ SKoA CH 2 – COOH + АДФ + Фн цитрат лиаза CH 2 – COOH HO – C – COOH + АТФ+ HS KoA CH 2 – COOH

Изображение слайда
7

Слайд 7

Цитрат образуется в митохондриальном матриксе путем конденсации ацетил-КоА и оксалоацетата. Затем диффундирует в цитоплазму, где расщепляется цитрат-лиазой. Цитрат + АТФ + КоА ацетил-КоА + АДФ + Ф + оксалоацетат Таким образом, ацетил-КоА и оксалоацетат переносятся из митохондрий в цитоплазму с использованием одной молекулы АТФ.

Изображение слайда
8

Слайд 8

Источники НАДФН 2 для биосинтеза жирных кислот Оксалоацетат, образовавшийся в результате переноса ацетил-КОА в цитоплазму должен быть возвращен обратно в митохондрию. Данный процесс сопряжен с генерацией НАДФН 2 Реакция протекает в 2 этапа: 1. Происходит в цитоплазме и катализируется малат-дегидрогеназой ; 2. Окислительное декарбоксилирование малата НАДФН 2 зависимой малат-дегидрогеназой.

Изображение слайда
9

Слайд 9

МДГ 1.Оксалоацетат + НАДН*Н Малат + НАД + 2. Малат + НАДФ + Пируват + СО 2 + НАДФ Н 2 МДГ (декарбоксилирующая)

Изображение слайда
10

Слайд 10

Образовавшийся пируват легко диффундирует в митохондрии, где он карбоксилируется в оксалоацетат под действием пируваткарбоксилазы (с затратой энергии АТФ) COOH COOH C = O +CO 2 + АТФ+ H 2 O C = O + АДФ+Ф+2 H + CH 3 CH 2 COOH пируват оксалоацетат

Изображение слайда
11

Слайд 11

Таким образом, на каждую молекулу ацетил- КоА, которая переходит из митохондрий в цитозоль, образуется одна молекула НАДФН 2. Следовательно, при переходе 8 молекул ацетил- КоА в цитоплазму необходимо для синтеза пальмитиновой кислоты, образуется 8 НАДФН 2. Еще 6 молекул требуемые для этого процесса генерируются в пентозофосфатном пути.

Изображение слайда
12

Слайд 12

II - этап – образование малонил-КоА. Является первой реакцией биосинтеза ж.к. Катализируется ферментом ацетил-КоА-карбоксилазой. Коферментом является биотин. Реакция заключается в карбоксилировании ацетил-КоА, источником CO 2 является бикарбонат. Реакция протекает в 2 стадии: Карбоксилирование биотина с участием АТФ; Перенос карбоксильной группы на ацетил-КоА. В дальнейшем биосинтезе ж.к. ацетил-КоА используется как затравка, а непосредственно синтез идет из малонил-КоА.

Изображение слайда
13

Слайд 13

H 3 C COOH │ _ Mg 2+ │ C = O + HCO 3 + АТФ E – биотин CH 2 │ + А ДФ +H 3 PO 4 SK O A C = O SK O A ацетил - K O A малонил - K O A

Изображение слайда
14

Слайд 14

III этап – биосинтез жирных кислот. Строение синтазы жирных кислот представляет из себя полиферментный комплекс, катализирующий синтез жирных кислот. Комплекс представляет собой димер, состоящий из двух идентичных мономеров 1 и 2.

Изображение слайда
15

Слайд 15

HS – CYS – 1 – ФП – SH HS – ФП – 2 – CYS - SH

Изображение слайда
16

Слайд 16

Каждый мономер включает 6 индивидуальных ферментов и ацилпереносящий белок (АПБ). Cys -SH - тиоловая группа цистеина. Сульфгидрильная группа 4-фосфопантетеина одного мономера расположена в непосредственной близости от SH- группы остатка цистеина кетоацилсинтетазы, входящий в состав другого мономера. Это указывает на расположение мономеров по типу «голова к хвосту». Каждый из мономеров включает все ферменты, катализирующие биосинтез жирных кислот. В состав функциональной единицы входят фрагменты обоих мономеров, при этом половина одного мономера взаимодействует с комплиментарной половиной другого. Синтазный комплекс одновременно катализирует образование 2-х молекул жирных кислот.

Изображение слайда
17

Слайд 17

HS – CYS Е HS – ФП

Изображение слайда
18

Слайд 18: Синтез жирных кислот

1-ая реакция: ацетил-КоА под действием ацетилтрансферазы переносится на SH -группу цистеина. 2-ая реакция: малонил-КоА под действием фермента малонилтрансферазы переносится на SH -группу фосфопантетина. 3-ая реакция: перенос ацетильного остатка на малонинильный с образованием 3-ацетоацетил-Е. Фермент - 3-кетоацилсинтаза. 4-ая реакция: восстановление 3-кетоацетила-Е до 3-гидроксиацетилацил-Е. Фермент- 3-кетоацилредуктаза.

Изображение слайда
19

Слайд 19

5-ая реакция: заключается в дегидратации 3-гидроксиацил-Е ферментом гидратазой, при этом образуется 2,3-ненасыщенный ацил-Е ( кротонил-Е ). 6-ая реакция: второе восстановление с участием НАНДФ 2 и фермента еноил-редуктазы, при этом из кротонил-Е образуется бутирил-Е ( ацил-фермент ). Синтезированный бутирил переносится с участием трансацилазы на SH -группу связанную с остатком цистеина, где раньше был ацетил-КоА, а на нижнюю группу связанную с ФП- SH поступает новый малонильный остаток.

Изображение слайда
20

Слайд 20

Изображение слайда
21

Слайд 21

Биосинтез жирных кислот HS – CYS HS – ФП Трансацилаза Ацетил – КоА ( ацетилтрансацилаза ) HS - KoA H 3 C – C – S Ацил (ацетил) – фермент O HS Трансацилаза Малонил - КоА ( малонилтрансацилаза ) HS – KoA H 3 C – C – S O Ацил (ацетил) – малонил фермент HOOC – CH 2 – C – S O

Изображение слайда
22

Слайд 22

3 – кетоацилсинтаза CO 2 HS H 3 C – C – CH 2 – C –S Ацетоацетил - фермент O O НАДФ Н 2 3 – кетоацилредуктаза НАДФ + HS H 3 C – CH - CH 2 – C –S 3 – гидроксиацил - фермент OH O Гидратаза H 2 O

Изображение слайда
23

Слайд 23

HS 2,3 – Ненасыщенный ацил фермент H 3 C – CH = CH – C – S (кротонил - Е) О НАДФ Н 2 Еноилредуктаза НАДФ + HS H 3 C – CH 2 – CH 2 –C– S Ацил - фермент О Трансацилаза H 3 C – CH 2 – CH 2 – C – S – CYS O HOOC – CH 2 – C – S – ФП О 7 циклов

Изображение слайда
24

Слайд 24

Пальмитил – Е Тиоэстераза Н 2 О Е Пальмитиновая кислота

Изображение слайда
25

Слайд 25

Цикл синтеза повторяется. Для синтеза пальмитиновой кислоты требуется 7 таких циклов, соответственно требуется 7 остатков малонил-КоА и один ацетил-КоА. Образовавшийся пальмитил-Е гидролизуется тиоэстеразой с образованием свободной жирной кислоты.

Изображение слайда
26

Слайд 26

Суммарное уравнение синтеза пальмитиновой кислоты H 3 C – C( О) ~ SK O A + 7HOOC – CH 2 – C (О) ~ SK O A + 14 НАДФ Н 2 H 3 C – ( CH 2 ) 14 – COOH + 7CO 2 + 6H 2 O + 8 K O A SH + 14 НАДФ +

Изображение слайда
27

Слайд 27

Различия процессов окисления и биосинтеза Биосинтез Окисление 1. Расположение Цитоплазма Митохондрия 2. Переносчики АПБ КоА 3. Форма в которой 2х-углеродный фрагмент участвует в реакции Малонил - КоА Ацетил - КоА 4. Донор для восстановления НАДФ Н 2 ФАД, НАД 5. Участие СО 2 Д а Н е т

Изображение слайда
28

Слайд 28: Система удлинения (элонгации) жирных кислот

Данный процесс в основном происходит в микросомах. Факторы обеспечивающие элонгацию жирных кислот: Жирные кислоты должны находится в виде ацил-КоА производных; Источником двухуглеродных фрагментов C 2 является малонил-КоА ; В качестве восстановителя используется НАДФН 2 ; Промежуточными продуктами являются тиоэфиры КоА ; Затравочными молекулами могут служить насыщенные жирные кислоты ( C 10 и выше) и ненасыщенные жирные кислоты.

Изображение слайда
29

Слайд 29

При голодании элонгация жирных кислот затормаживается. При образовании миелиновых оболочек нервных клеток в мозгу резко усиливается процесс удлинения, в результате образуются C 22 - C 2 4 - жирные кислоты входящие в состав сфинголипидов.

Изображение слайда
30

Слайд 30: Синтез ненасыщенных жирных кислот

Катализируются микросомальными системами путем введения двойной связи в КоА-производных жирных кислот с длинной цепью. Например, синтез олеиновой кислоты осуществляется по следующему уравнению:

Изображение слайда
31

Слайд 31

Стеароил – КоА + НАДН 2 + О 2 (НАДФН 2 ) Олеоил – КоА + НАД + + 2Н 2 О (НАДФ + )

Изображение слайда
32

Слайд 32

Таким образом идет синтез из пальмитиновой - пальмитиолеиновой кислоты, а из стеариновой – олеиновой. У млекопитающих нет ферментов, катализирующие введение связей далее 9-го углеродного атома. Поэтому полиненасыщенные жирные кислоты у них синтезироваться не могут и должны поступать с пищей ( линолевая и линоленовая). Из этих кислот возможен синтез в организме других полиненасыщенных жирных кислот путем введения двойных связей до C 9 (например, арахидоновая ).

Изображение слайда
33

Слайд 33

Ацетил КоА Пальмитиновая кислота - 2Н + С 2 Пальмитоолеиновая Стеариновая кислота кислота (16 : 1) (18 : 0) + С 2 - 2Н + С 2 Олеиновая + С 2 кислота (18 : 1) Лигноцериновая + С 2 кислота (24 : 0) + С 2 + С 2 Невроновая кислота (24 : 1)

Изображение слайда
34

Слайд 34

Линолевая кислота (поступает с пищей) 18 : 2 (9, 12) - 2Н Линоленовая кислота 18 : 3 (6, 9, 12) + С 2 - 2Н Арахидоновая кислота 20 : 4 (5, 8, 11, 14)

Изображение слайда
35

Слайд 35: Биосинтез кетоновых тел ( ацетоНовых )

К ацетоновым телами относятся ацетоуксусная кислота, β - оксимасленая кислота, ацетон. Кетоновые тела являются нормальным продуктом обмена. Синтезируются в печени из ацетил-КоА.

Изображение слайда
36

Слайд 36

O O Н 3 С – С ~ SK о A + Н 3 С – С ~ SK о A HS – KoA ацетоацетил – КоА - тиолаза Н 3 С – С – CH 2 – C ~ SKoA O O ацетоацетил – КоА Н 3 С – CO – SKoA HS – KoA β – гидрокси – β - метилглутарил – OH O КоА синтаза HOOC – CH 2 – C - CH 2 – C ~ SKoA CH 3 β – гидрокси – β - метилглутарил – КоА

Изображение слайда
37

Слайд 37

OH O HOOC – CH 2 – C - CH 2 – C ~ SKoA CH 3 β - гидрокси – β – метилглутарил – КоА лиаза HOOC – CH 2 –C – CH 3 + Н 3 С – С ~ SKoA О O ацетоуксусная кислота НАДН 2 β – гидроксибутиратдегидрогеназа НАД + HOOC – CH 2 – CH – CH 3 OH β – оксимасляная кислота

Изображение слайда
38

Слайд 38

В организме кетоновые тела выполняют важную функцию по поддержанию энергетического гомеостаза. Являются поставщиками энергии для мышц, почек, мозга. Печень не использует кетоновые тела, т.к. в ней не фермента расщепляющих их и с током крови они вносятся из печени. Кетоновые тела является важным источником энергии при голодании. Ацетон образуется при спонтанном декарбоксилировании ацетоуксусной кислоты и энергетического значения не имеет. Окисление кетоновых тел осуществляется под действием трансферазы и тиолазы.

Изображение слайда
39

Слайд 39

СН 3 С OOH СН 3 COOH Е С = О СН 2 ТРАНСФЕРАЗА С = О СН 2 энергия СН 2 СН 2 СН 2 С Н 2 Ц ТК С OOH C~SKoA C~SKoA COOH ацетоуксусная O O кислота сукцинил – КоА ацетоацетил – - КоА СН 3 С = О СН 2 ТИОЛАЗА 2 H 3 C – C ~ SKoA C~SKoA + HS - KoA O О ацетоацетил – - КоА

Изображение слайда
40

Слайд 40

В тех случаях когда скорость образовании кетоновых тел превышает их потребление развиваются кетозы. Они могут быть физиологическими и патологическими. В норме при хорошем питании количество кетоновых тел в крови не превышает 10 мг/л (0,1 – 0,6 ммоль /л) В моче 1 мг/ сут Физиологический кетоз возникает при голодании (связано с исчерпанием запаса легкодоступных углеводов и вследствие этого увеличения мобилизации свободных жирных кислот).

Изображение слайда
41

Слайд 41

Патологический кетоз возникает при тяжелой форме сахарного диабета. Выделение кетоновых тел с мочой – кетонурия. Опасность кетоза : ацетоновые тела имеют кислую реакцию и в больших количествах вызывают ацидоз.

Изображение слайда
42

Последний слайд презентации: Биосинтез липидов: БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ!

Изображение слайда