17. Жирные кислоты. Превращение их в тканях.

Высшие жирные кислоты могут окислятся в тканях тремя способами 1) а-окисление 2) р-окисление 3) w-окисление Процессы а- и w-окисления идут в мшсросомах с участием ферментов монооксигеназ. Они играют в основном пластическую функцию В ходе этих процессов вдет синтез гидроксикислот, кетокислот и кислот с нечетным количеством углеродных атомов, которые затем включаются в тригшщериды Первая реакция монооксигеназная, т е реакция гидроксилирования с образованием гидроксикислот и образование жирных кислот с нечетным числом атомов путем декарбоксипирования -окисление высших жирных кислот является основным способом окисления высших жирных кислот в тканях Было открыто в 1924 году

_р-окнсление - процесс многоступенчатого окислительного расщепления высших жирных кислот в ходе которого происходит последовательное отщепление 2 углеродных фрагментов в виде ацетил-КоА со стороны карбоксильной группы активированной высшей жирной кислоты

Активация Поступающие в клетку высшие жирные кислоты подвергаются активации с участием фермента ацилКоА-синтетазы и они превращаются ацилКоА, причем активация происходит в цитозоле в то время как сам процесс р-окисления идет в матриксе митохондрий В то же время мембрана митохондрий непроницаема для ацилКоА Механизм транспорта? Оказывается ацильные остатки переносятся через внутреннюю мембрану митохондрий с помощью специального переносчика – карнитин В цитозоле с помощью фермента так называемой внешней ацилКоА-карнитинацилтрансферазы переносится остаток высшей жирной кислоты в КоА на карнитин Далее аципкарнитин при участии специальной транслокаэной системы проходит через мембрану внутрь митохондрий и в матрнксе с помощью внутренней аципКоА-карнитикациятрансферазы остаток ацила переносится на КоА т е образуется в митохондриях ацилКоА, карнитин высвобождается Высвобожденный карнитин с помощью той же транслоказы переносится в цитозоль, где может включаться в новый цикл переноса Таким образом транслоказа, осуществляющая перенос молекулы ацитилхарнитина внутрь мембраны, обменивает на молекулу карнитина удаляемую из митохондрий. Далее активированная жирная кислота или ацилКоА подвергается ступенчатому циклическому окислению В результате одного цикла р-окисления радикал жирной кислоты укорачивается на 2 углеродных атома, а отщепившийся фрагмент выделяется в виде ацетилКоА Суммарное уравнение

Ацетил-КоА + ФАД + Н2О + НКоА -> О--СН2(СН2)n-1-С - SКоА + ФАДН2 + НАДН + Н.

Парциальные реакции одного цикла (3-окисления в ходе которого активированная жирная кислота укорачивается на 2 углеродных атома (например вступала стеариновая кислота, выходит пальметаилКоА и отщепляется ацетилКоА) Пеовая реакция катализируется ФАЛ зависимой аиилКоАдегшнюгиназой. т е это типичная оеакиия окисления путем дегидрирования В итоге образующиеся соединение носит название енонлКоА (дегидроацилКоА) Окислятся он не может без предварительного присоединения воды ледующая реакция - это реакция гидротации причем вода присоединяется по месту разрыва двойной связи, катализирует эту реакцию еноилКоАгидротаза Образующееся соединение носит название р-оксиацидКоА р-оксиацилКоА вновь подвергается окислению (НАД зависимая дегидрогииаза) Энергия окисления переходит в НАДН+Н* Образующиеся соединение носит название р-кетоацилКоА (в |3 положении кето группа) Далее следует тиалазная реакция (тиолиз - расщепление с присоединением серы, обычно это разрушение с участием КоА) Происходит связи в итоге образуется укороченный КоА на 2 углеродных атома и ацетилКоА (2-х углеродный активный ацетат) Особенности окисления жирных кислот с енчетным количеством углеродных атомов и непредельных жирных кислот. Окислительный распад жирных кислот с нечетным числом атомов углерода так же идет путем р-окисления, но на заключительном этапе распада образуется 3-х углеродный пропионилКоА (производные пропановой кислоты) Он не может дальше окисляться путем р-окисления, необходимо соединение с минимум 4-мя атомами углерода Он не может окисляться в цикле Кребса поскольку в цикл поступают 2-ч углеродные остатки ацетила Оказывается в клетках существует специальный путь окисления пропионилКоА в ходе которого и происходит его окисление Первоначально происходит реакция харбоксилирования пропионилКоА Эта реакция катализируется ферментом пропионилКоА-карбоксилазой содержащей биотин (vit H) В итоге образуется соединение которое носят название - метяпмапонклКоА Далее следует мутазная реакция е ходе которой метилмалонат (фермент - метилмалошшмутаза) превращается в янтарную кислоту Далее в цикл Кребса Причем выяснилось что в состав метилмалонилмутазы входит vit В12, поэтому при недостатке или отсутствии этого витамина с мочой начинается выделятся пропиокат и металмалонат Определение этих соединений представляет собой ценный тест для диагностики В12 дефицитных состояний к карбоксильному концу жирной кислоты и в результате нескольких циклов р-окисления образуется еноилКоА но он а) двойная связь находите* межау Зи4 атомами углерода б) эта связь имеет цис конфигурацию Однако в клетках есть фермент из класса юомераз который переводит двойную связь из положения 3-4 в положение 2-3 и изменяет цис конфигурацию на транс конфигурацию За счет действия этой дополнительной изомеразы стериохимические затруднения, возникающие, преодолеваются.