1.5. Метаболизм фосфолипидов
Фосфолипиды не являются существенным энергетическим материалом. Они играют важную роль в организации клеточных мембран, в формировании липопротеиновых комплексов, свертывании крови, иммунологических реакциях, в переносе электронов в дыхательной цепи.
Фосфолипиды распадаются на высшие жирные кислоты, фосфорную кислоту, азотистые основания и глицерин гидролитическим путем. Фосфолипазы относятся к подклассу эстераз (класс гидролаз).
Фосфолипаза А1 расщепляет сложноэфирную связь в положении 1 и высвобождает молекулу жирной кислоты. Фосфолипаза А2 катализирует гидролиз сложноэфирной связи в положении 2, образуются свободная жирная кислота и лизофосфолипид. Фосфолипаза A1 локализована в ЭПС, а А2 - в митохондриях. Фосфолипаза С расщепляет сложноэфирную связь в положении 3, образуются 1,2-диацилглицерин и фосфорильное основание. Фосфолипаза D катализирует отщепление от фосфолипида азотистого основания.
Наиболее детально изучены фосфолипазы А2. Действие фосфолипаз на мембраны приводит к существенным изменениям в их функциональной активности. Фосфолипаза А2 является компонентом инозитолфосфатной мессенджерной системы.
Фосфолипазы А2 содержатся в яде некоторых змей, что вызывает массированный гемолиз при укусе.
Дальнейший обмен ВЖК и глицерина изложен ранее.
Азотистые основания, входящие в состав фосфолипидов, метаболизируются по специфическим путям. Например, холин ацетилируется с образованием ацетилхолина.
Ацетилхолин участвует в передаче нервных импульсов.
Биосинтез фосфолипидов происходит в ЭПС клеток печени, стенки кишечника, семенников, яичников, молочной железы.
При синтезе холин- и этаноламинсодержащих фосфолипидов при участии ЦТФ образуются ЦДФ-холин или ЦДФ-этаноламин - реакционноспособные азотистые основания. Затем они реагируют с 1,2-диглиацилглицеринами.
Холин + АТФ ® Фософохолин + АДФ
Фосфохолин + ЦТФ ® ЦДФ-холин + Н2Р2О7
ЦДФ-холин + 1,2-дигацилглицерин ® фосфатидилхолин + ЦМФ
Фосфатидилхолин (лецитин) может образоваться также из фосфатидилэтаноламина. Донор метильных групп - S-аденозилметионин.
При синтезе инозитсодержащих фосфолипидов при участии ЦТФ образуется ЦДФ-диглицерид - реакционноспособная форма диглицерида, которая затем реагирует с азотистым основанием.
1.6. Незаменимые жирные кислоты. Эйкозаноиды
В организме млекопитающих, в том числе и человека, не могут образовываться линолевая (18:1; 9,12) и линоленовая (18:3; 9,12,15) кислоты из-за отсутствия соответствующих ферментов. Эти кислоты относятся к незаменимым. К незаменимым кислотам относят также арахидоновую кислоту (20:4; 5,8,11,14). У большинства млекопитающих арахидоновая кислота может образовываться из линолевой кислоты. При длительном отсутствии незаменимых жирных кислот в пище наблюдается отставание в росте, развиваются характерные поражения кожи и волосяного покрова.
Эйкозаноиды - обширная группа физиологически и фармакологически активных соединений. Предшественником эйкозаноидов является входящая в состав фосфолипидов плазматических мембран арахидоновая кислота.
Выделяют три основные группы эйкозаноидов (рис. 5):
- простагландины;
- лейкотриены;
- тромбоксаны.
Рис. 5. Эйкозаноиды
Простагландины - 20-углеродные жирные кислоты, содержащие 5-углеродное кольцо и гидрокси- и/или кетогруппы. Синтезируются по циклооксигеназному пути. Синтезируются практически во всех клетках, кроме эритроцитов и лимфоцитов. Влияют на тонус гладкой мускулатуры бронхов, мочеполовой и сосудистой систем, кровяное давление, контролируют транспорт ионов через мембраны и т. д. Простациклины (подвид простагландинов) образуются в стенках кровеносных сосудов и ингибируют агрегацию тромбоцитов. Простагландины используют для стимулирования родов, прерывания беременности, лечения язвы желудка, воспалительных процессов, снятия приступов астмы, регуляции кровяного давления и пр.
Тромбоксаны, также как и простогландины, синтезируются по циклооксигеназному пути. Образуются в тромбоцитах и после выхода в кровяное русло вызывают сужение кровеносных сосудов и агрегацию тромбоцитов.
Лейкотриены синтезируются в лейкоцитах, тромбоцитах и макрофагах, а также клетках легких, селезенки, мозга, сердца по липоксигеназному пути. Лейкотриены - медиаторы воспалительных реакций; они вызывают сокращение мышечной ткани бронхов и коронарных сосудов. В лейкоцитах они стимулируют подвижность, хемотаксис и миграцию клеток в очаг воспаления.