Ақпарат

Неліктен май қышқылының, пальмитаттың синтезінде тек 6 молекула су шығарылады?

Неліктен май қышқылының, пальмитаттың синтезінде тек 6 молекула су шығарылады?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Биосинтездің теңдеуі

1 ацетил-КоА + 7 малонил-КоА + 14 НАДФ + 14Н +-> Пальмитат + 7 СО2 + 14 НАДФ + + 8НС-КоА + 6 H2O

Мен түсінбеймін, қалай 6 H2O шығарылады, бірақ 7 емес пе?

Әрбір циклде судың бір молекуласының конденсациясы болады.

Бірінші айналым 4 көміртекті молекуланы береді. Пальмитат 16С май қышқылы болғандықтан және әр айналымға екі көміртек қосылатындықтан, 6 айналым қалуы керек, барлығы 7 айналым.

Қалған сандар дұрыс сияқты. Бастапқыда мен мұғалім қателік жіберуі мүмкін деп ойладым, бірақ мен барлық жерден желіде 6 H2O деп жазамын.

Бұл үшін түсініктеме бар ма?

Рақмет сізге :)

Өңдеу: Мен жауапты кеше Voet & Voet сайтынан таптым. Басқа біреуге көмектесе алатын болса, оны осында қосамын!

Биосинтездің соңында пальмитат ацил-тасымалдаушы протеинмен (ACP) байланысады және оны бөлу үшін гидролиз қажет, демек жетіспейтін H2O.


Мен жауапты кеше Voet & Voet -те таптым.

Биосинтездің соңында пальмитат ацил-тасымалдаушы протеинмен (ACP) байланысады және оны бөлу үшін гидролиз қажет, демек жетіспейтін H2O.


2.7: май қышқылдары

  • Е. В. Вонг қосқан
  • Axolotl Academica Publishing (Биология) Axolotl Academica Publishing

Моносахаридтерден, нуклеотидтерден және амин қышқылдарынан айырмашылығы, май қышқылдары бір -бірімен байланысып, әлдеқайда үлкен молекулалар түзетін мономерлер емес. Май қышқылдарын бір -бірімен байланыстыруға болатынына қарамастан, мысалы, триацилглицеролдарға немесе фосфолипидтерге, олар бір -бірімен тікелей байланыспайды және әдетте берілген молекулада үшеуден аспайды. Май қышқылдары - бұл карбоксил тобымен көміртегі атомдарының ұзақ тізбектері. Тізбектің ұзындығы әртүрлі болуы мүмкін, бірақ олардың көпшілігі 14-тен 20-ға дейін көміртегі бар, ал жоғары ретті өсімдіктер мен жануарларда 16 және 18 көміртегі бар май қышқылдары негізгі түрлер болып табылады.

Сурет ( PageIndex <13> ). Май қышқылдары. (Жоғарғы) Стеарин қышқылы-көміртегі-көміртекті қос байланыссыз толық қаныққан май қышқылы. (Төменгі жағында) Олеин қышқылы - қанықпаған май қышқылы.

Синтез механизмінің арқасында май қышқылдарының көпшілігінде көміртектердің жұп саны болады, дегенмен көміртегі тақ сандар тізбегін де шығаруға болады. Көміртектер арасындағы қос байланыстың арқасында әртүрлілікті арттыруға болады. Қос байланыссыз май қышқылдарының тізбектері қаныққан, өйткені әрбір көміртек сутегі атомдарымен мүмкіндігінше көп қаныққан. Қос байланысы бар май қышқылдарының тізбектері қанықпаған ( ( PageIndex <13> сурет)). Бірнеше қос байланысы барларды полиқанықпаған деп атайды. Эукариоттық жасушалардағы май қышқылдары қаныққан және қанықпаған түрлерге біркелкі бөлінеді және олардың көпшілігі полиқанықпаған болуы мүмкін. Прокариоттарда полиқанықпау сирек кездеседі, бірақ бұтақтану мен циклизация сияқты басқа модификациялар эукариоттарға қарағанда жиі кездеседі. Жалпы май қышқылдарының кестесі төменде көрсетілген.

Миристикалық қышқыл 14: 0 (14 көміртек, қос байланыс жоқ
Пальмитин қышқылы 16:0
Стеарин қышқылы 18:0
Арахид қышқылы 20:0
Пальмитол қышқылы 16:1
Олеин қышқылы 18:1
Линол қышқылы 18:2
Арахидон қышқылы 2:4

Қаныққан және қанықпаған май қышқылдарының арасында екі жақты көміртектің геометриясына байланысты елеулі физикалық айырмашылықтар бар. Қаныққан май қышқылы өте икемді, оның барлық С-С байланыстарының айналасында еркін айналады. Қаныққан май қышқылдарын бейнелейтін кәдімгі сызықтық диаграммалар мен формулалар сонымен қатар қаныққан май қышқылдарының аралық кеңістікпен тығыз жиналу қабілетін түсіндіруге қызмет етеді. Қанықпаған май қышқылдары, керісінше, қос байланыстың әсерінен айналатын шектеулерге байланысты тығыз оралмайды. Көміртектер қос байланыстың айналасында айнала алмайды, сондықтан енді тізбекте &ldquokink&rdquo бар. Әдетте, май қышқылдарындағы қос байланысқан көмірлер құрылымында 30 градустық иілуді енгізетін цис-конфигурацияда.

Сурет ( PageIndex <14> ). Триглицеридтер. Бұл липидтер глицериннің әрбір оттегінің эфир байланысы арқылы үш майлы ацил тізбегіне конъюгациялануынан түзіледі.

Жасушалардың ішіндегі май қышқылдары әдетте бос қышқылдарға емес, үлкен молекулалардың бөліктері болып табылады. Май қышқылдарынан алынатын ең көп таралған липидтердің кейбірі триацилглицеролдар, фосфоглицеридтер және сфинголипидтер. Триацилглицеролдар, аты айтып тұрғандай, глицерин молекуласына эфирлік байланыс арқылы қосылған үш май қышқылының (ацил) тізбегі ( ( PageIndex <14> сурет)). Триглицеридтер деп те аталатын триацилглицеролдардың құрамында май қышқылдары бірдей (қарапайым триацилглицеролдар) немесе әр түрлі типтегі (аралас триацилглицеролдар) болуы мүмкін. Олардың қоспалары көптеген организмдер үшін ұзақ мерзімді энергияны сақтайтын негізгі молекулалар болып табылады. Оларды ауызекі тілде майлар немесе майлар деп атауға болатынына қарамастан, жалғыз нақты айырмашылық олардың құрамдас май қышқылдарының қанығу дәрежесі болып табылады. Қаныққан май қышқылдарының жоғары пайызы бар қоспалардың балқу температурасы жоғары болады, егер олар бөлме температурасында қатты болса, оларды майлар деп атайды. Триацилглицерин қоспалары бөлме температурасында қалады, бұл майлар.

Адам медицинасында жүрек ауруының қауіп факторларының жалпы сынағы қандағы триглицеридтердің деңгейін өлшеу болып табылады. Триглицеридтерді әр түрлі жасушалар жасай алатынына және қолданатынына қарамастан, адамдардағы триглицеридтердің көпшілігі май тінінде шоғырланған, олар май жасушаларынан немесе май жасушаларынан тұрады, бірақ бауыр да маңызды май қоры болып табылады. Бұл жасушалар жасуша көлемінің көп бөлігін алатын май түйіршіктерін тасымалдауға маманданған. Егер қандағы триглицеридтердің деңгейі жоғары болса, бұл майдың адипоциттерге қарағанда тезірек өндірілетінін немесе сіңетінін білдіреді.

Сурет ( PageIndex <15> ). Фосфолипид: глицерин омыртқасы (қызыл) екі май қышқылына, фосфат пен полярлық бас тобына қосылады.

Фосфолипидтер (фосфоглицеридтер немесе глицерофосфолипидтер деп те аталады) глицеринге май қышқылдарының қосылуына негізделген. Алайда, үш майлы ацил құйрығының орнына тек екеуі бар, ал үшінші орында фосфаттар тобы орналасқан ( ( PageIndex <15> сурет)). Фосфат тобы & ldquohead тобына & rdquo қосылады. Бас топтың сәйкестігі майлы ацил құйрықтарымен бірге молекуланы атайды. Мысалдағы суретте 1-стеароил глицериннің 1-көміртегіндегі стеарин қышқылына жатады 2-пальмитоил глицериннің 2-көміртегіндегі пальмитин қышқылына жатады, ал фосфатидилетаноламин фосфат тобына және оған қосылған этаноламинге қатысты. , олар глицерин 3-көміртекпен байланысты. Теріс зарядты фосфаттар тобы мен жиі полярлы немесе зарядталған бас тобы болғандықтан, фосфолипидтер амфипатикалық - екі майлы ацил құйрығында күшті гидрофобты, ал бас тобында күшті гидрофильді сипатқа ие. Бұл амфипатиялық фосфолипидтердің жасушалық мембраналардың негізгі құрамдас бөлігі ретіндегі рөлінде өте маңызды.

Сурет ( PageIndex <16> ). Сфинголипидтер амин спиртіне негізделген, сфингозин (А). Керамидтерде май қышқылының құйрығы бар, ал фосфохолиннің бас тобы бар керамид - сфингомиелин (B). Егер бас топ қант болса, онда молекула цереброзид болып табылады. (С)

Сфинголипидтер ((PageIndex<16>) сурет) де мембраналардың маңызды құрамдас бөліктері болып табылады және глицериннің негізіне емес, амин спиртіне, сфингозинге (немесе дигидросфингозин) негізделген. Сфинголипидтердің төрт негізгі түрі бар: керамидтер, сфингомиелиндер, цереброзидтер және ганглиозидтер. Церамидтер - амин қышқылына құйрығы май қышқылымен бекітілген сфингозин молекулалары. Сфингомиелиндер - 1-көміртегіге фосфохолин немесе фосфоэтаноламин қосылған керамидтер. Цереброзидтер мен ганглиозидтер гликолипидтер болып табылады - оларда керамидтің 1 -көміртегіне бекітілген қант немесе қант бар. Ганглиозидтерге бекітілген олигосахаридтердің құрамында кем дегенде бір сиал қышқылының қалдығы бар. Ганглиозидтер жасуша мембранасының құрылымдық компоненті болудан басқа, жасушаны тануда ерекше маңызды.

Липидтер - бұл суда ерімейтін, бірақ метанол немесе хлороформ сияқты органикалық еріткіштерде еритін биологиялық қосылыстар ретінде түсініксіз. Бұған жоғарыда аталған май қышқылдарының туындылары кіреді және осы тараудың соңғы тақырыбы холестеринді қамтиды. Холестерин ((PageIndex<17>) сурет) циклопентанопергидрофенантреннің негізгі биологиялық туындысы болып табылады, төрт біріктірілген сақина түзілімдерінен тұратын қаныққан көмірсутек. Бұл жануарлар жасушаларындағы плазмалық мембраналардың маңызды құрамдас бөлігі, сонымен қатар кортизол немесе б-эстрадиол сияқты стероидты гормондардың метаболизмінің прекурсоры болып табылады. Өсімдік жасушаларында холестерин аз, бірақ стигмастерол сияқты басқа стеролдар бар. Сол сияқты саңырауқұлақтарда да арнайы стеролдар бар. Алайда, прокариоттарда, негізінен, стерол молекулалары болмайды.


Мазмұны

Түзу тізбекті май қышқылдары екі түрлі болады: қаныққан және қанықпаған.

Қаныққан түзу тізбекті май қышқылдары Өңдеу

Β-тотығу сияқты, тура тізбекті май қышқылының синтезі 16 көміртекті пальмитин қышқылы пайда болғанға дейін төменде көрсетілген қайталанатын алты реакция арқылы жүреді. [1] [2]

Ұсынылған диаграммалар май қышқылдарының микроорганизмдерде қалай синтезделетінін көрсетеді және құрамында кездесетін ферменттерді тізімдейді. Ішек таяқшасы. [1] Бұл реакциялар май қышқылы синтаза II (FASII) арқылы жүзеге асады, оларда жалпы бір кешен ретінде әрекет ететін бірнеше ферменттер бар. FASII прокариоттарда, өсімдіктерде, саңырауқұлақтарда және паразиттерде, сонымен қатар митохондрияларда болады. [3]

Жануарларда, сондай-ақ ашытқы сияқты кейбір саңырауқұлақтарда дәл осындай реакциялар май қышқылын жасау үшін қажетті барлық ферментативті белсенділікке ие үлкен димерлі ақуыз, май қышқылы синтаза I (FASI) бойынша жүреді. FASI FASII-ге қарағанда тиімділігі төмен, дегенмен ол тізбекті ерте тоқтату арқылы «орта тізбекті» май қышқылдарын қоса, көбірек молекулалардың түзілуіне мүмкіндік береді. [3]

16: 0 көміртекті май қышқылы пайда болғаннан кейін, ол көптеген өзгерістерге ұшырауы мүмкін, нәтижесінде десатурация және/немесе ұзару пайда болады. Стеараттан бастап созылу (18: 0) негізінен ЭР-де мембранамен байланысқан бірнеше ферменттермен жүзеге асады. Ұзарту процесіне қатысатын ферментативті қадамдар негізінен FAS жүзеге асыратындармен бірдей, бірақ ұзартудың төрт негізгі дәйекті қадамы физикалық түрде байланысты болуы мүмкін жеке белоктармен орындалады. [4] [5]

Май синтезі кезінде тотықсыздандырғыш NADPH екенін ескеріңіз, ал NAD бета-тотығуда тотықтырғыш болып табылады (май қышқылдарының ацетил-КоА-ға дейін ыдырауы). Бұл айырмашылық NADPH биосинтетикалық реакциялар кезінде жұмсалады деген жалпы принципті көрсетеді, ал NADH энергия беретін реакцияларда түзіледі. [6] (Осылайша, NADPH ацетил-КоА-дан холестеринді синтездеу үшін де қажет, ал NADH гликолиз кезінде түзіледі.) NADPH көзі екі еселенген. Малат пируват түзу үшін «NADP + -байланыстырылған алма ферментімен» тотығу декарбоксилденген кезде, CO2 және NADPH түзіледі. NADPH сонымен қатар глюкозаны рибозаға айналдыратын пентозофосфат жолымен түзіледі, оны нуклеотидтер мен нуклеин қышқылдарының синтезінде қолдануға болады немесе оны пируватқа катаболиздеуге болады. [6]

Көмірсулардың май қышқылдарына айналуы Өңдеу

Адамдарда май қышқылдары негізінен бауыр мен майлы тіндерде, сондай -ақ лактация кезінде сүт бездерінде көмірсулардан түзіледі.

Гликолиз өндіретін пируват көмірсулардың май қышқылдары мен холестеринге айналуында маңызды делдал болып табылады. [6] Бұл митохондрияда пируваттың ацетил-КоА-ға айналуы арқылы жүреді. Дегенмен, бұл ацетил КоА май қышқылдары мен холестерин синтезі жүретін цитозолға тасымалдануы керек. Бұл тікелей орын алмайды. Цитозолдық ацетил-КоА алу үшін цитрат (ацетил КоА-ның оксалоацетатпен конденсациялануы нәтижесінде пайда болады) лимон қышқылы циклінен шығарылады және ішкі митохондриялық мембрана арқылы цитозолға тасымалданады. [6] Онда ол ATP цитрат-лиаза арқылы ацетил-КоА және оксалоацетатқа бөлінеді. Оксалоацетатты глюконеогенез үшін қолдануға болады (бауырда) немесе оны малат ретінде митохондрияға қайтаруға болады. [7] Цитозолдық ацетил-КоА ацетил КоА карбоксилаза арқылы малонил КоА-ға карбоксилделеді, бұл май қышқылдары синтезіндегі алғашқы қадам. [7] [8]

Жануарлар май қышқылдарынан көмірсуларды қайта синтездей алмайды

Жануарлардың денесінде сақталатын негізгі отын - май. Жас ересек адамның майы орташа есеппен 15-20 кг аралығында болады, бірақ жасына, жынысына және жеке бейімділігіне байланысты айтарлықтай өзгереді. [9] Керісінше, адам денесі шамамен 400 г гликогенді сақтайды, оның 300 г қаңқа бұлшықеттерінің ішінде бекітіледі және тұтастай алғанда денеге қол жетімсіз. Бауырда жинақталған 100 г немесе одан да көп гликоген аштықтан кейін бір күн ішінде таусылады. [10] Одан кейін дене тіндерінің жалпы пайдалануы үшін бауыр арқылы қанға шығарылатын глюкозаны глюкогенді аминқышқылдарынан және май қышқылдарын қамтымайтын бірнеше басқа глюконеогенді субстраттардан синтездеу керек. [11]

Май қышқылдары митохондрия ішінде бета тотығу арқылы ацетил-КоА-ға дейін ыдырайды, ал май қышқылдары митохондрия сыртында, цитозолда ацетил-КоА-дан синтезделеді. Бұл екі жол тек пайда болған жерінде ғана емес, сонымен қатар жүретін реакциялар мен қолданылатын субстраттарда да ерекшеленеді. Екі жол бір-бірін тежейді, бұл бета-тотығу нәтижесінде түзілетін ацетил-КоА-ның ацетил-КоА карбоксилаза реакциясы арқылы синтетикалық жолға енуіне жол бермейді. [11] Оны пируватқа айналдыруға болмайды, өйткені пируват декарбоксилдену реакциясы қайтымсыз. [10] Оның орнына ол лимон қышқылының цикліне ену үшін оксалоацетатпен конденсацияланады. Циклдің әр айналымында екі көміртек атомы циклден СО түрінде шығады2 изоцитратдегидрогеназа мен альфа-кетоглутаратдегидрогеназа катализдейтін декарбоксилдену реакцияларында. Лимон қышқылының циклінің әр айналымы ацетил-КоА бірлігін тотықтырады, сонымен бірге ацетил-КоА бастапқыда лимон қышқылын түзетін оксалоацетат молекуласын жаңартады. Декарбоксилдену реакциялары циклде малат пайда болғанға дейін жүреді. Малат - бауырда немесе кез келген басқа ұлпада глюкоза немесе гликоген түзу үшін глюконеогендік жолға түсу үшін митохондриядан шығарылатын жалғыз зат. [11] Сондықтан май қышқылдарының глюкозаға айналуы болмайды.

Тек өсімдіктерде ацетил-КоА-ны оксалоацетатқа айналдыратын ферменттер бар, олардан малат түзіліп, нәтижесінде глюкозаға айналады. [11]

Ацетил-КоА ацетил-КоА карбоксилаза арқылы малонил-КоА-ға түзіледі, осы кезде малонил-КоА май қышқылының синтезі жолына түседі. Ацетил-КоА карбоксилаза қаныққан түзу тізбекті май қышқылдарының синтезінің реттелу нүктесі болып табылады және фосфорлануға да, аллостериялық реттеуге де ұшырайды. Фосфорлану арқылы реттелу көбінесе сүтқоректілерде болады, аллостерикалық реттелу көптеген организмдерде болады. Аллостерикалық бақылау пальмитоил-КоА арқылы кері байланысты тежеу ​​және цитратпен белсендіру ретінде жүреді. Қаныққан май қышқылдары синтезінің соңғы өнімі пальмитойл-КоА жоғары деңгейде болғанда, ол жасушаларда май қышқылдарының жиналуын болдырмау үшін ацетил-КоА карбоксилазаны аллостериялық түрде инактивациялайды. Цитрат жоғары деңгейде ацетил-КоА карбоксилазаны белсендіру үшін әрекет етеді, өйткені жоғары деңгейлер Кребс цикліне ену және энергияны үнемдеу үшін жеткілікті ацетил-КоА бар екенін көрсетеді. [12]

Қан плазмасындағы инсулиннің жоғары деңгейі (мысалы, тамақтанғаннан кейін) ацетил-КоА карбоксилазаның дефосфорлануын тудырады, осылайша ацетил-КоА-дан малонил-КоА түзілуіне, демек, көмірсулардың май қышқылдарына, эпинефрин мен глюкагонға айналуына ықпал етеді. (аштық пен жаттығулар кезінде қанға шығарылады) бұл ферменттің фосфорлануын тудырады, бета-тотығу арқылы май қышқылдарының тотығу пайдасына липогенезді тежейді. [6] [8]

Қанықпаған түз тізбекті май қышқылдары Өңдеу

Анаэробты десатурация Өңдеу

Көптеген бактериялар қанықпаған май қышқылдарын синтездеу үшін анаэробты жолды пайдаланады. Бұл жол оттегін пайдаланбайды және қалыпты май қышқылын синтездеу механизмін пайдалана отырып, ұзарту алдында қос байланысты енгізу үшін ферменттерге тәуелді. жылы Ішек таяқшасы, бұл жол жақсы түсінілген.

  • ФабА-β-гидроксидеканоил-АСФ дегидразасы-ол 10-көміртекті қаныққан май қышқылының синтезінің аралық өніміне (β-гидроксидеканоил-АСФ) тән.
  • FabA β-гидроксидеканоил-ACP сусыздануын катализдейді, бұл судың бөлінуін және метил ұшынан есептегенде C7 және C8 арасындағы қос байланыстың кірістірілуін тудырады. Бұл транс-2-деценойл аралық өнімін жасайды.
  • Немесе транс-2-деценойл аралық өнімін FabB арқылы қалыпты қаныққан май қышқылы синтезі жолына шунттауға болады, бұл жерде қос байланыс гидролизденеді және соңғы өнім қаныққан май қышқылы болады немесе FabA изомерленуді цис- 3-декенойл аралық.
  • FabB-β-кетоацил-АСФ синтазы, ол аралық өнімдерді май қышқылдарының синтезінің негізгі жолына жібереді. ФабБ цис-деценойл аралықпен әрекеттескенде, созылғаннан кейінгі соңғы өнім қанықпаған май қышқылы болады. [13]
  • Негізгі екі қанықпаған май қышқылдары-Palmitoleoil-ACP (16: 1ω7) және cis-вакенойл-ACP (18: 1ω7). [14]

Анаэробты десатурацияға ұшырайтын бактериялардың көпшілігінде FabA және FabB гомологтары бар. [15] Клостридия - бұл цис қос байланысының түзілуін катализдейтін, әлі анықталмаған жаңа ферменттің негізгі ерекшелігі. [14]

Бұл жол FadR және FabR арқылы транскрипциялық реттеуге ұшырайды. FadR кеңірек зерттелген ақуыз болып табылады және оған екі функционалды сипаттамалар жатқызылған. Ол активатор ретінде әрекет етеді fabA және fabB транскрипция және β-тотығу реттегішінің репрессоры ретінде. Керісінше, FabR fabA және fabB транскрипциясы үшін репрессор ретінде әрекет етеді. [13]

Аэробты десатурация Өңдеу

Аэробты қанықпау қанықпаған май қышқылдары синтезінің ең кең тараған жолы болып табылады. Ол барлық эукариоттарда және кейбір прокариоттарда қолданылады. Бұл жол толық ұзындықтағы қаныққан май қышқылдарының субстраттарынан қанықпаған май қышқылдарын синтездеу үшін десатуразаларды пайдаланады. [16] Барлық десатуразалар оттегіні қажет етеді және ақыр соңында NADH тұтынады, десатурация тотығу процесі болса да. Десатуразалар субстратта индукциялайтын қос байланысқа тән. Bacillus subtilis-те десатураза, Δ 5 -Des, Δ 5 позициясында cis-қос байланысын индукциялау үшін ерекше. [7] [16] Saccharomyces cerevisiae құрамында бір дезатураза, Ole1p, ол цис-қос байланысты Δ 9-да индукциялайды. [7]

Сүтқоректілерде аэробты десатурацияны мембранамен байланысқан үш фермент комплексі катализдейді.NADH-цитохром b5 редуктаза, цитохром б5, және а десатураза). Бұл ферменттер молекулалық оттегіні, О2, қос байланыс пен екі су молекуласын құрайтын қаныққан майлы ацил-КоА тізбегімен өзара әрекеттесу, Н2O. Екі электрон NADH + H + -тен, екеуі май қышқылдар тізбегіндегі бір байланыстан келеді. [6] Бұл сүтқоректілердің ферменттері, алайда, май қышқылдарының тізбегіндегі С-9-дан тыс көміртегі атомдарында қос байланыстарды енгізуге қабілетсіз. [nb 1] .) Демек, сүтқоректілер линоленатты (олардың C-12 (= Δ 12) немесе C-12 және C-15 (= Δ 12 және Δ 15) позицияларында қосарланған байланыстары бар) синтездей алмайды. сондай-ақ Δ 9 позициясында), немесе линолеаттан алынған полиқанықпаған, 20 көміртекті арахидон қышқылы. Олардың барлығы маңызды май қышқылдары деп аталады, яғни олар ағзаға қажет, бірақ тек диета арқылы қамтамасыз етілуі мүмкін. (Арахидон қышқылы - простагландиндердің прекурсоры, олар жергілікті гормондар ретінде көптеген функцияларды орындайды.) [6]

Тақ тізбекті май қышқылдары Өңдеу

Тақ тізбекті май қышқылдары (OCFAs)-құрамында көміртегі атомдарының тақ саны бар май қышқылдары. Ең көп таралған OCFA қаныққан C15 және C17 туындылары болып табылады, сәйкесінше пентадекан қышқылы және гептадекан қышқылы. [17] Жұп тізбекті май қышқылдарының синтезі ацетил-КоА прекурсорларын құрастыру арқылы жүзеге асырылады, алайда ацетил-КоА орнына пропионил-КоА тақ саны бар ұзын тізбекті май қышқылдарының биосинтезі үшін праймер ретінде пайдаланылады. көміртек атомдары. [18]

Реттеу жылы B. subtilis, бұл жол екі компонентті жүйемен реттеледі: DesK және DesR. DesK – мембранамен байланысқан киназа, ал DesR – транскрипциялық реттеуші. дес ген. [7] [16] Реттеу температураның төмендеуі кезінде температураға жауап береді, бұл ген жоғары реттеледі. Қанықпаған май қышқылдары мембрананың өтімділігін арттырады және оны төмен температурада тұрақтандырады. DesK - температура төмендеген кезде автофосфорланатын сенсор ақуызы. DesK-P фосфорил тобын DesR-ге ауыстырады. Екі DesR-P протеині димерленеді және ДНҚ промоторларымен байланысады дес ген және транскрипцияны бастау үшін РНҚ полимеразасын жинайды. [7] [16]

Pseudomonas aeruginosa

Жалпы алғанда, анаэробты да, аэробты да қанықпаған май қышқылдарының синтезі бір жүйеде болмайды. Pseudomonas aeruginosa және Вибрио ABE-1 ерекшеліктері болып табылады. [19] [20] [21] Әзірге P. aeruginosa негізінен анаэробты десатурациядан өтеді, сонымен қатар екі аэробты жолдан өтеді. Бір жол мембрана липидтеріндегі қос байланыстың түзілуін катализдейтін Δ 9-десатуразаны (DesA) пайдаланады. Басқа жол қаныққан май қышқылы-КоА молекуласына қос байланыс енгізетін Δ 9 -десатураза ретінде әрекет ету үшін екі ақуызды, DesC және DesB бірге пайдаланады. Бұл екінші жол DesT репрессорлық ақуыз арқылы реттеледі. DesT сонымен қатар репрессор болып табылады fabAB экзогенді қанықпаған май қышқылдары болған кезде анаэробты десатурацияның өрнегі. Бұл организмдегі екі жолдың көрінісін үйлестіру үшін қызмет етеді. [20] [22]

Тармақталған май қышқылдары әдетте қаныққан және екі түрлі отбасында кездеседі: изо-сериялы және антейсо-сериялы. Актиномицеталдардың құрамында туберкулез қышқылын түзетінді қоса алғанда, тармақты тізбекті май қышқылы синтезінің бірегей механизмдері бар екені анықталды.


Май қышқылдарының тотығуынан АТФ шығымы

Май қышқылдарының тотығуынан алынған АТФ мөлшері тотығатын май қышқылының мөлшеріне байланысты. Мұнда біздің мақсаттарымыз үшін. Біз & rsquoll адам диетасындағы әдеттегі май қышқылы ретінде 16 көміртегі атомы бар қаныққан май пальмитин қышқылын зерттейміз. Оның энергия шығынын есептеу барлық басқа май қышқылдарының АТФ шығымын анықтаудың үлгісін ұсынады.

Организмнің 1 моль пальмитин қышқылына ыдырауы үшін 1 моль АТФ қажет (активация үшін) және 8 моль ацетил-КоА түзеді. 20.4.1-кестеде лимон қышқылының айналымы арқылы метаболизденетін ацетил-КоА-ның әрбір мольінен 10 моль АТФ түзілетінін еске түсірейік. 1 моль пальмитин қышқылының толық ыдырауы &бета-тотығу реакцияларының жеті рет қайталануын талап етеді. Осылайша, 7 моль NADH және 7 моль FADH2 өндіріледі. Бұл қосылыстардың тыныс алу арқылы қайта тотығуы сәйкесінше 2,5 & ndash3 және 1,5 & ndash2 моль АТФ береді. Энергия есептеулерін келесідей қорытындылауға болады:

1 моль АТФ AMP және 2P -ге бөлінедімен & минус2 АТФ
8 моль ацетил-КоА түзілді (8 & есе 12) 96 АТФ
7 моль FADH2 қалыптасқан (7 &2 рет) 14 ATP
7 моль NADH түзілді (7 және 3 рет) 21 ATP
Барлығы 129 АТФ

Құрамында n көміртегі атомы бар май қышқылы үшін қайталанатын және бета-тотығу саны n/2 & ndash 1 құрайды, себебі соңғы айналым екі ацетил-КоА молекуласын береді.

1 моль пальмитин қышқылының жануы айтарлықтай мөлшерде энергия бөледі:

[C_<16>H_<32>O_2 + 23O_2 &rarr 16CO_2 + 16H_2O + 2,340 ккал]

Бұл энергияның жасушада АТФ түрінде сақталатын пайызы келесідей:

Май қышқылдарының метаболизмінің тиімділігі көмірсулар алмасуының тиімділігімен салыстырылады, біз оны 42% деп есептедік. Май қышқылдары алмасуының тиімділігі туралы қосымша ақпаратты 20.5 бөлімінен қараңыз.

Май қышқылдарының тотығуы көп мөлшерде су шығарады. Ұзақ уақыт бойы қоныс аударатын құстар мен жануарларды (мысалы, түйе) асырайтын бұл су.


ЛИПИДТЕР | Май қышқылдары

Тривиалды атаулар және жүйелік номенклатура

Май қышқылдары бірнеше атаумен белгілі: ұшпа май қышқылдары С 1 C -ге5, С май қышқылдары6 C дейін24, С-дан ұзын тізбекті май қышқылдары25 C дейін40, және өте ұзын тізбекті май қышқылдары С жоғары40. Химиялық номенклатурадан басқа атауларды да табуға болады. Карбоксил алифат қышқылдарының осы тобының дұрыс атауы (қосымша функциялары бар немесе онсыз) - бұл май қышқылдары. 1957 жылы IUPAC номенклатурасы қабылданғанына қарамастан, қазіргі мәтіндерде қалған тривиальды, Льеж және Женева номенклатураларын табуға болады. Май қышқылдары - жалпы формуласы H (CH (CH) болатын карбон қышқылдық алифат қышқылдары.2)nCOOH. Алифаттық май қышқылдары ата-аналық алканнан соңғы «e» таңбасын түсіріп, содан кейін түбірге «-ой қышқылы» терминін қосу арқылы аталады. Негізгі тізбектегі кез келген қосымша функциялардың номенклатурасы 1957 жылғы IUPAC конвенциясының ережелеріне сәйкес келеді. Гомологиялық қатардағы бірінші мүшелер әдетте өздерінің ұсақ аттарын қолдана отырып аталады (1 -сурет).

Сурет 1. Алифатикалық қаныққан және қанықпаған май қышқылдары.

Май қышқылдарының алифатикалық негізгі тізбекте Н- алмастыратын әр түрлі химиялық функционалды топтары болуы мүмкін, бұл май қышқылдарының әр түрлі класстарына әкеледі.


Липидтердің, липопротеидтердің және мембраналардың биохимиясы

Альфред Х. Меррилл кіші, Чарльз С. Свели, Жаңа кешенді биохимияда, 1996 ж

3.1.1 Ұзын тізбекті негізгі магистральдың синтезі

Бірінші қадам - ​​сериннің карбоксил тобын жоғалтумен және 3-кетосфинганинді өндірумен пальмитойл-КоА және L-сериннің конденсациясы (6-сурет). Реакция пиридоксальфосфатқа тәуелді фермент серин пальмитойлтрансферазасымен катализденеді және сфингоидты негіз биосинтезінің жылдамдығын шектейтін қадам болып көрінеді. Сериндік пальмитоилтрансфераза 16 ± 1 көміртегі атомы бар майлы ацил-КоА үшін жоғары селективті болып табылады, бұл көптеген сфинголипидтерде 18 көміртек атомының (16 пальмитоил-КоА-дан және 2 сериннен) ұзын тізбекті негіздерінің таралуын есепке алады [6].

Роберт Диксон және әріптестер серин пальмитойлтрансферазасының ақауы бар ашытқыдағы сфинганиндік ауксотрофияны жеңу үшін қажет екі генді (lcb1 және lcb2) бөліп алды. Екі ген де ұқсас ..-глицин мен сукцинил-КоА ұқсас конденсациясын катализдейтін аминолевулинатты синтаза. Реакция сериннің С2 конфигурациясын жалпы сақтаумен жүреді, мүмкін механизм 7 суретте көрсетілген.

7 -сурет. Сериндік пальмитойтрансферазаның ықтимал реакция механизмі

([К. Криснангкура, 1976]. өзгертілген).

Осы механизмнен болжағандай, серин пальмитойлтрансферазасы уақытқа тәуелді, қайтымсыз («суицид») тежелуден өтеді. β-хало -л -аланиндер. Басқа ингибитор, l-циклосерин, орталық жүйке жүйесінің сфинголипидтерінің деңгейін төмендететіні көрсетілді, алайда жақында микроорганизмдерден күшті және селективті ингибиторлар бөлініп алынды (II кесте) (8-сурет). Оларға сфингофунгиндер, липоксамициндер және ISP-1 (мириоцин деп те аталады) жатады. ISP-1 тышқанның аллогендік аралас лимфоциттік реакциясында пролиферацияны тежеу ​​және алло-реактивті цитотоксикалық Т-лимфоциттердің генерациясын тежеу ​​бойынша циклоспорин А-ға қарағанда бір-екі рет күшті иммуносупрессивті агент болып табылады [20]. ISP-1 серин пальмитойлтрансферазаның өтпелі күй аралық өніміне ұқсайды (7 және 8-суреттерді қараңыз) және осы ферментті ингибирлейді. Қмен & lt 1 нм.

8-сурет. Микроорганизмдерден бөлінген сфинголипидтер биосинтезінің ингибиторлары. Бұл қосылыстарға сілтеме алу үшін II кестені қараңыз.

Сфингоидты негіздердің синтезі осы жолдың прекурсорларының болуымен реттеледі [6], сонымен қатар липопротеидтердің немесе бос сфингоидты негіздердің культурадағы жасушаларға қосылуы де ново сфинголипидті биосинтезді төмендетеді, мүмкін сериндік пальмитойлтрансферазаның транскрипциялық төмен реттелуімен [Г. ван Эхтен, 1990].

Сфингоидты негіз синтезінің келесі қадамы-3-кето-сфинганиннің төмендеуі (6-сурет). α-ұзын тізбекті негіздің С3-ке дейін НАДФН гидроны. Бұл реакция тез жүреді, себебі 3-кето аралық зат жасушаларда немесе NADPH бар болса in vitro талдауларда көрінбейді.


Май қышқылдарының тотығуы

Майлы тіндерде ТАГ түрінде сақталатын май қышқылдары адам ағзасының негізгі энергия қоры ретінде қызмет етеді. Олар тотығу үшін тіндерге тасымалдану үшін осы қоймалардан қанға шығарылады. Тіндерде май қышқылдарының тотығуы орасан зор энергияны тудырады. Бұл энергияны жасушалардың әр түрлі қажеттіліктерінде қолдануға болады.

Май қышқылдарының мобилизациясы

Сақталған май қышқылдары алдымен энергия алу үшін жұмылдырылуы керек. Май қышқылдарының мобилизациясы арнайы липазалар арқылы жүзеге асады. Бұл май қышқылдарын глицериннен ажырататын және оларды қанға шығаратын ферменттер. Маңызды липазалар

  • Май триацилглицерол липазасы (ATGL), триацилглицеринге әсер етеді.
  • Гормонға сезімтал липаза (HSL), диацилглицеринге әсер етеді.
  • Моноацилглицерол липазасы (MAGL) моноацилглицеринге әсер етеді.

Май қышқылдары босатылғаннан кейін олар плазмалық мембранадан өтіп, қанға енеді, олар плазмада бар альбумин ақуызын байланыстырады. Альбумин бұл май қышқылдарын әртүрлі тіндерге тасымалдайды, онда олар энергияны өндіру үшін тотыға алады. Жасушалардың екі түрі май қышқылдарын энергия көзі ретінде пайдалана алмайды

  • Қызыл қан клеткалары, өйткені оларда митохондриялар жоқ және май қышқылдарын тотықтыра алмайды.
  • Ми жасушалары, өйткені май қышқылдары қан-ми тосқауылынан өте алмайды.

Глицерин май қышқылдарының жұмылдырылуынан кейін май тінінде қалып қояды. Май тіндері глицеринді метаболиздей алмайды, өйткені оларда глицерин киназа ферменті жоқ. Глицерин молекуласы бауырға апару үшін қанға шығарылады, онда оны жаңа триглицеридтерді жасау үшін қолдануға болады немесе гликолитикалық жолда тұтынуға болады.

Бета-тотығу

Май қышқылдары оттегінің қатысуымен ыдырағанда энергия бөледі. Май қышқылдарының тотығуы митохондрия ішінде жүреді. Май қышқылдарының тотығуының әр түрлі түрлері бар, бірақ ең көп тарағаны-бета-тотығу.

Май қышқылдарының бета-тотығуында реакциялардың бір тізбегінде май қышқылдарынан екі көміртек атомы бөлінеді. Ол келесі қадамдарды қамтиды

Май қышқылдарының митохондрияға тасымалдануы

Бета-тотығу жасушалардың митохондрияларында жүреді. Кіші және орта тізбекті май қышқылдары митохондриялық мембранадан оңай өтеді, ал ұзын тізбекті май қышқылдары ол арқылы өте алмайды. Митохондрияға тасымалдау үшін оларға арнайы тасымалдаушылар қажет. Бұл карнитин арқылы жасалады және процесс деп аталады карнитинді тасымалдау.

Митохондрия ішіне енгеннен кейін, май қышқылдары матрицаның ферменттерімен олардың CoA туындыларына қосылады. Бұл CoA туындылары бета-тотығудан өтеді.

Тотығу реакциялары

Әрбір майлы ацил КоА бета-тотығудың төрт сатысынан өтеді

  1. Майлы ацил КоА дегидрогеназа майлы ацил CoA-ның CoA ұшынан 2-ші және 3-ші көміртегі арасында қос байланыс орнатады және оны транс-2-эноил КоА-ға айналдырады. Бір FAD FADH-ге азайтылады2 бұл процесте.
  2. Энойл тобының гидроксилденуін 3-гидроксиацил КоА түзетін 2,3-Эноил КоА гидролаза ферменті жүзеге асырады.
  3. 3-гидроксиацил КоАдегидрогеназа ферменті жоғарыда аталған өнімді тотықтырады, нәтижесінде 3-кетоацил КоА түзіледі. Бір NAD + молекуласы NADH дейін азаяды2 бұл реакцияда.
  4. 3-кетоацил КоА тиолазасы ацетил КоА-ны түпкі молекуласынан екі көміртегі жетіспейтін майлы ацил КоА қалдырып, шығарады.

Төртінші кезеңде шығарылатын ацетил КоА лимон қышқылының циклінде одан әрі тотығуға ұшырайды.

Жоғарыдағы төрт қадам ацетил КоА қалғанша қайталанады.

Бета-тотығудың бір циклінің таза өнімі-бір NADH2, бір FADH2және бір ацетил КоА.

Осымен біз май қышқылдары мен триглицеридтер туралы талқылауды аяқтаймыз.


Диетадағы майлар

Майлар денені ұстап тұру үшін қажет. Диеталық майлар негізінен триглицеридтер түрінде болады. Майлар жоғары энергияға жататын тағамдарға жатады. Олар тұтынылатын грамм үшін шамамен 9 килокалория (ккал) энергия береді. Керісінше, көмірсулар да, ақуыздар да тұтынылатын грамм үшін шамамен 4 ккал энергия береді. Нәтижесінде май энергияны сақтаудың ең тиімді әдісі болып табылады. Егер адам қажет мөлшерден көп калория тұтынса, артық калория көзі майға айналады.

Әдетте диеталық калориялардың 30 % -дан көбі майдан алынуы ұсынылады (және оның 30 % -ының 10 % -ы қанықпаған, ал 10 % -ы полиқанықпаған). Қаныққан майлардың көп мөлшерін тұтыну (бір қанықпаған және полиқанықпаған майлардың мөлшерімен салыстырғанда) қандағы холестерин деңгейінің жоғарылауымен және жүрек ауруларының жоғары қаупімен байланысты екені көрінеді. Америка Құрама Штаттарында орташа диета шамамен 34 пайыз май мен (13 пайыз қаныққан май) құрайды.


Реферат

Липидтер алмасуы, атап айтқанда, май қышқылдарының (ФҚ) синтезі қоректік заттарды мембраналық биосинтезге, энергияны сақтауға және сигналдық молекулаларды құруға арналған метаболикалық аралық өнімдерге айналдыратын маңызды жасушалық процесс. Бұл шолу FA синтезінің әр түрлі аспектілерінің ісік пен генезге қалай ықпал ететінін зерттейді. FA синтезі қатерлі ісік терапиясының потенциалды нысаны ретінде үлкен назар аударды, бірақ бұл процеске бағытталған стратегиялар клиникалық тәжірибеге әлі аударылған жоқ. Сонымен қатар, осы жолды анықтауға бағытталған іс -шаралар ісік микроортасының әсерін ескеруі керек.


Май қышқылдары

2.190 -сурет - Қаныққан май қышқылы (стеарин қышқылы) және қанықпаған май қышқылы (олеин қышқылы)

Жасушаларда ең көп таралған липидтер - май қышқылдары. Майларда, глицерофосфолипидтерде, сфинголипидтерде кездеседі және белоктар мен басқа биомолекулалар үшін мембраналық якорь ретінде қызмет ететін май қышқылдары энергияны сақтау, мембрана құрылымы және липидтердің көптеген кластарының прекурсорлары ретінде маңызды. Май қышқылдары, 2.190 -суреттен көрініп тұрғандай, полярлық бас тобымен және ұзын көмірсутек құйрығымен сипатталады. Ешқандай қос байланысы жоқ көмірсутегі құйрығы бар май қышқылдары қаныққан деп сипатталады, ал құйрығында бір немесе бірнеше қос байланысы бар қышқылдар қанықпаған май қышқылдары деп аталады. Май қышқылының құйрығына қосарланған байланыстың әсері олеин қышқылы үшін көрсетілгендей құйрықта иілу немесе иілу болып табылады.

2.191-сурет - арахидон қышқылы - полиқанықпаған май қышқылы Wikipedia

Стеарин қышқылы, қаныққан май қышқылы, керісінше, тікелей көмірсутек құйрығына ие. 2.190-2.194 суреттерде ең көп таралған қаныққан және қанықпаған май қышқылдары көрсетілген. Қанықпаған құйрықтары бар май қышқылдары бірдей ұзындықтағы қаныққан құйрықтарға қарағанда балқу температурасы төмен. Қысқа құйрықтар балқу температурасын да төмендетеді. Бұл қасиеттер олардың құрамындағы майларға/майларға беріледі.

2.192-сурет – Қаныққан май қышқылдары. Уикипедияның оң жақ бағанындағы көміртектер саны

Бірнеше қос байланысы бар май қышқылдары полиқанықпаған деп аталады. Өсімдіктер қанықпаған және полиқанықпаған май қышқылдарының тамаша көзі болып табылады. Май қышқылдарындағы қос байланыстың орналасуы олардың синтезі үшін де, ағзадағы әрекеттері үшін де маңызды. Биохимиялық тұрғыдан май қышқылдарында кездесетін қос байланыстар негізінен цис конфигурациясында болады. Транс майлар деп аталатындар өсімдік майын ішінара гидрлеудің химиялық жанама өнімі ретінде пайда болады.

2.193-сурет – Қанықпаған май қышқылдары. Оң жақ баған көмірсулар мен қос байланыстар санын көрсетеді

Адамдарда транс майларды қолдану төмен тығыздықтағы липопротеидтердің (LDL) деңгейін жоғарылатады және жоғары тығыздықтағы липопротеидтердің (HDL) деңгейін төмендетеді. Олардың әрқайсысы коронарлық артерия ауруының даму қаупіне ықпал етеді деп саналады. Ең көп сурет 2.194 - Май қышқылдарының модельдері. Қызыл Уикипедияда таңбаланған карбоксилдің құрамына біздің ағзамызда кездесетін май қышқылдары: пальмитат, стеарат, олеат, линоленат, линолеат және арахидонат жатады. Қысқа екі май қышқылы-бұл наноан (9 көміртегі) және деканой қышқылы (10 көміртегі), олардың екеуі де құрысуға қарсы әсерге ие. Деканой қышқылы мидағы қоздырғыш нейротрансмиссияны тікелей тежейді және кетогендік диетаның құрысуға қарсы әсеріне ықпал етуі мүмкін.

2.194-сурет – Май қышқылдарының үлгілері. Қызыл Уикипедияда белгіленген карбоксил соңы

2.195 -суретте май қышқылында қос байланыс орнатудың екі түрлі жүйесі көрсетілген. & Омега жүйесі метил ұшынан (қызыл түспен) басталатын көміртектерді есептейді, ал & Delta жүйесі карбоксил ұшынан (көк түспен көрсетілген) есептейді. Мысалы, & омега-3 (омега 3) май қышқылының метил ұшынан үшінші көміртегінің қос байланысы болады. &Delta жүйесінде карбоксил ұшынан есептегенде көміртегі 6-да cis қос байланысы бар май қышқылы cis-&Delta6 ретінде жазылады.

Сурет 2.195 - & Май қышқылдарына арналған Delta және & Омега нөмірлеу жүйелері Сурет Пехр Джейкобсон

Май қышқылдары, егер олар диетада болуы керек болса, алмастырылмайтын май қышқылдары (ағзада синтезделуі мүмкін) және организм оларды синтездей алатын болса, маңызды емес май қышқылдары ретінде сипатталады. Адамдар мен басқа жануарларда қос байланыс жасау үшін қажетті дезатураза ферменттері Delta-9-ден жоғары емес, сондықтан диетада қос байланысы бар май қышқылдары болуы керек. Линолен қышқылы және линолен қышқылы, екеуі де осы санатқа жатады. Байланысты қанықпаған май қышқылдарын осы май қышқылдарынан жасауға болады, сондықтан диетада линол және линолен қышқылдарының болуы диетада барлық қанықпаған май қышқылдарының болу қажеттілігін жояды. Линолен қышқылында да, линолен қышқылында да 18 көміртек бар, бірақ линол қышқылы &омега-6 май қышқылы, ал линолен қышқылы &омега-3 май қышқылы болып табылады. Атап айтқанда, &омега-6 май қышқылдары қабынуға қарсы әсер етеді, ал &омега-3 май қышқылдары азырақ.

2.196-сурет – Майдың/майдың құрылымы

Майлар мен майлар жануарлардың энергияны сақтаудың негізгі формасы болып табылады және олар триацилглицеролдар мен триглицеридтер ретінде де белгілі, өйткені олар эфир байланысы арқылы үш май қышқылымен байланысқан глицерин молекуласынан тұрады (2.196 -сурет).Майлар мен майлардың құрылымы бірдей. Біз май атауын бөлме температурасында қатты болатын қосылыстарға, ал май температурасында сұйық қосылыстарға май деп атаймыз. Назар аударыңыз, биологиялық майлар мұнай майларымен бірдей емес.

Май құрамындағы қанықпаған май қышқылдарының санын көбейту (және берілген май қышқылындағы қанықпау мөлшерін) оның еру температурасын төмендетеді. Салқын ортада өмір сүретін балық сияқты организмдерде қанықпаған майлар көп, сондықтан балық майында полиқанықпаған май қышқылдары бар.

Сурет 2.197 - Майға липаза әрекеті Алея Ким суреті

Майлар денеде адипоциттер деп аталатын арнайы жасушаларда сақталады. Липазалар деп аталатын ферменттер май қышқылдарын гидролиз реакциялары арқылы бөледі (2.197 -сурет). Триацилглицеркол липаза (ұйқы безі – 2.198-сурет) майдан алғашқы екі май қышқылдарын ажыратуға қабілетті. Екінші фермент, моноацилглицерол липаза, соңғы май қышқылын бөледі. Майларды фосфатид қышқылындағы фосфатты май қышқылына ауыстыру арқылы синтездеуге болады.

2.198-сурет – Ұйқы безінің липазасы

Глицерофосфолипидтер

Глицерофосфолипидтер (фосфоглицеридтер) жасушалық мембраналардың липидті екі қабатын құрайтын маңызды компоненттер болып табылады. Фосфоглицеридтер құрылымдық жағынан майлармен байланысты, өйткені екеуі де фосфатид қышқылынан алынған (2.199 -сурет). Фосфатид қышқылы - әдетте фосфатидил қосылыстарына айналатын қарапайым глицерофосфолипид. Олар фосфатид қышқылының фосфатына этаноламин, серин, холин, инозит және басқалары сияқты әр түрлі топтарды (2.200 -сурет) эфирлендіру арқылы жасалады. Бұл қосылыстардың барлығы амфифилді табиғатына байланысты сулы ерітіндіде липидті қос қабатты құрайды.

2.199-сурет – Фосфатид қышқылының құрылымы. R1 және R2 май қышқылдарының алкил топтары.

Фосфатидилэтаноламиндер

Глицеролипидтердің барлығында глицериннің 1 және 2 позициясында әр түрлі май қышқылдары болуы мүмкін болғандықтан, олардың барлығы қосылыстардың отбасы. Фосфатидилетаноламиндер барлық тірі жасушаларда кездеседі және ең көп таралған фосфатидтердің бірі болып табылады, олардың шамамен 25% құрайды. Олар фосфолипидтердің жалпы көлемінің 45% -ын құрайтын ми тіні мен жұлынның жалпы компоненттері болып табылады. Фосфатидилетаноламиндер плазмалық мембрананың ішкі жапырақшасында (цитоплазмаға ең жақын) орналаса отырып, асимметриялы түрде мембраналар арқылы таралады. Метаболикалық тұрғыдан фосфатидилетанлоаминдер фосфатидилхолиндердің прекурсорлары болып табылады. Фосфатидилсериндер Фосфатидилсериндер - плазмалық мембрананың липидті қос қабаты бойынша таралатын фосфатидил қосылыстарының тағы бір тобы. Фосфатидилэтаноламиндер сияқты, фосфатидилсериндер плазмалық мембрананың ішкі парақшасында орналасады. Апоптоз (жасушалық суицид) пайда болған кезде преференциалды таралу жоғалады және фосфатидилсериндер сыртқы парақта пайда болады, олар макрофагтарға жасушаны байланыстыру мен жою үшін сигнал ретінде қызмет етеді.

2.200-сурет - Фосфатидтердің төрт жалпы компоненті Wikipedia

Фосфатидилхолиндер

Фосфатидилхолиндер (2.201 сурет) - мембрананың маңызды компоненттерінің тағы бір тобы. Олар әдетте плазмалық мембрананың сыртқы жапырақшасында жиі кездеседі. Тағамдық жағынан қосылыстар жұмыртқа мен соядан оңай алынады. Фосфатидилхолиндер мембраналар арқылы фосфатидилхолинді тасымалдау ақуызы (ПТТП) арқылы тасымалданады. Фосфатидилхолиндер деңгейіне сезімтал бұл ақуыз тиоэстеразаның белсенділігін ынталандыру үшін әрекет етеді (ацил-КоА сияқты тиоэфирлік байланыстарды бұзады) және PAX3 транскрипция факторларын белсендіреді.

Сурет 2.201 - Фосфатидилхолин

Кардиолипиндер

Кардиолипиндер – ортасында дифосфоглицеринмен қосылған екі диациглицерин арқа сүйегінен тұратын ерекше глицерофосфолипидтер жиынтығы (2.202-сурет). Бұл маңызды мембраналық липид, ішкі митохондриялық мембрананың шамамен 20% құрайды және бактериялардан адамға дейін организмдерде кездеседі. Өсімдіктерде де, жануарларда да ол дерлік ішкі митохондриялық мембранада кездеседі.

2.202 -сурет - Кардиолипин

Молекулалар электронды тасымалдау тізбегінің IV комплексіне де, III комплексіне де құрылымын сақтау үшін қажет сияқты. Тотығу фосфорлану жүйесінің АТФ синтаза ферменті (V комплексі) кардиолипиннің төрт молекуласын да байланыстырады. Кардиолипин IV комплексті протонды айдау процесінде протонды ұстау қызметін атқарады деп ұсынылды.

2.203 сурет - Кардиолипин тотығуы және апоптоз кезінде С цитохромының бөлінуі

Кардиолипин апоптозда да маңызды рөл атқарады. 2.203-суретте көрсетілгендей, кардиолипиннің кардиолипин-спецификалық оксигеназа арқылы тотығуы кардиолипиннің ішкі митохондриялық мембранадан сыртқыға жылжуына себепші болады, өткізгіш кеуек түзуге көмектеседі және мембрана аралық кеңістіктен цитохром с-ның тасымалдануын жеңілдетеді. цитоплазма - апоптоз процесінің қадамы.

2.204-сурет – Диацилглицерин

Диацилглицерин

Диацилглицерин (диглицерид және DAG деп те аталады - 2.204-сурет) метаболикалық жолдардағы маңызды аралық өнім болып табылады. Ол, мысалы, майдың гидролизінің бірінші сатысында өндіріледі және сонымен қатар PIP2 (фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат) сияқты мембраналық липидтер сигналдық каскадта фосфолипаза С арқылы гидролизденгенде өндіріледі.

DAG өзі субстраттарды фосфорлану үшін белсендіру үшін протеинкиназа С-мен байланысатын сигналдық қосылыс болып табылады. DAG синтезі глицерин-3-фосфаттан басталады, ол фосфатид қышқылын түзу үшін екі ацил-КоА-дан екі май қышқылын алады. Фосфатид қышқылының дефосфорлануы DAG түзеді. DAG фосфатид қышқылын қайта жасау үшін DAG киназымен қайта фосфорлануы мүмкін немесе май алу үшін басқа май қышқылын қосуға болады.

2.205-сурет – Инозит

Техникалық тұрғыдан липидтің өзі болмаса да, инозитол көптеген липидтерде кездеседі. Инозитол-құрамында алты гидроксил тобы бар циклогексанның туындысы-әрбір көміртекте бір (2.205-сурет. Оның тоғыз түрлі стереоизомері бар, олардың біреуі-цис-1,2,3,5-транс-4,6- циклогексангексол (мио-инозитол деп аталады) ) тәтті дәмге ие (сахарозаның жартысы).

2.206-сурет – Фитин қышқылы

Бір фосфаттан алтыға дейін (әр көміртегіде бір) қосылыстың көптеген фосфорланған формалары бар. Фитин қышқылы, мысалы, өсімдіктерде, фосфатты сақтау үшін пайдаланатын алты фосфатқа ие (2.206-сурет). Инозитол глюкозадан шығарылады және бір кездері В8 дәрумені болып саналды, бірақ организм оны жеткілікті мөлшерде шығарады, сондықтан ол қазір витамин деп саналмайды. Инозитолдың фосфорланған формалары PIP2 және PIP3 сияқты фосфоинозиттерде кездеседі, олардың екеуі де сигнал беру процестерінде маңызды. Олардың кейбіреулеріне инсулин сигнализациясы, май катаболизмі, кальцийдің реттелуі және цитоскелеттің жиналуы жатады.

Фосфоинозиттер

2.207 -сурет - ЖІЖ ​​құрылымы2

Фосфатидилинозит (ФИ) негізіндегі қосылыстар көбінесе фосфоинозитидтер деп аталады. Бұл қосылыстар сигнал беру мен мембраналық трафикте маңызды рөл атқарады. Инозит сақинасының 3,4 және 5 көміртектеріндегі гидроксилдер әр түрлі киназалармен фосфорлануға бағытталған. Жеті түрлі комбинация қолданылады. Стерикалық кедергі 2 немесе 6 көміртектердің фосфорлануын тежейді. Бұл фосфорланған қосылыстардың атауы әдетте PI (#P) ​​P, PI (#P, #P) P немесе PI (#P, #P, #P) P деп аталады, мұнда # P фосфат орналасқан көміртектің санын білдіреді. Мысалы, PI (3) P фосфаты инозит сақинасының 3 көміртегіне қосылған фосфатидил қосылысына жатады, ал PI (3,4,5) P - 3,4 көміртегіне фосфаты қосылған фосфатидилді қосылыс. 5.

Фосфатидилинозитол-4,5- бисфосфат

2.208-сурет- Фосфатидилинозитол-4- фосфат

Фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат (PIP2-2.207-сурет)-фосфолипаза С сигналдық каскадында қызмет ететін плазмалық мембраналардың фосфолипидтері. Бұл сигнал жолында фосфолипаза С катализдеген гидролиз инозитол-1,4,5-трисфосфат (IP3) және диацилглицеролды шығарады. PIP2 синтезі фосфатидилинозитолдан басталады, ол 4 -ші позицияда фосфорланады, содан кейін 5 -позицияда арнайы киназалармен фосфорланады.

PIP2 фосфатидилинозит (3,4,5)-трисфосфат (PIP3) деп аталатын сигналдық молекуланы қалыптастыру үшін фосфорлануы мүмкін. PIP3 -пен қатар, PIP2 сигналдық каскадтарда рөл атқаратын ақуыздарды жинау үшін қондыратын фосфолипид қызметін атқарады. PIP2 байланысы ішке бағытталған калий арналары арқылы да қажет.

Фосфатидилинозитол (3,4,5)- трисфосфат

Фосфатидилинозит (3,4,5)-трисфосфат (PIP3) - өсу мен өмір сүруге байланысты анаболикалық сигналдық жолдарды белсендіретін AKT сияқты сигналдық ақуыздарды белсендіру үшін маңызды молекула. PIP3 фосфатазасы PIP2 арқылы дефосфорлануы мүмкін және PIP2 синтезделуі мүмкін, PI 3-киназаның киназа әсерінен. PIP3 синтезіне арналған киназа белсенділігі PIP3-байланыстырушы ақуыздардың плазмалық мембранаға жылжуына әкеледі. Оларға Akt/ PKB, PDK1, Btk1 және ARNO кіреді және әрқайсысы PIP3-ке қосылу арқылы белсендіріледі.

Плазмалогендер

2.209 -сурет - Плазмалоген - Википедия винилэфирлі эфирі

Глицерофосфолипидтердің ерекше класы - плазмалогендер (2.209 -сурет). Олар глицериннің 1 -ші позициясында винил эфирлі байланыспен ерекшеленеді, бұл позицияда эфир байланысы бар басқа глицерофопшолипидтерден айырмашылығы. Әрқайсысының 2-позициясы күрделі эфир болып табылады. Эфир байланысының прекурсоры әдетте 16 немесе 18 көміртекті қаныққан спирт немесе 18 көміртекті қанықпаған спирт болып табылады.

Фосфат құйрығында этаноламин немесе холин жиі қосылады. Плазмалогендер адамның жүрегінде көп кездеседі (холин фосфолипидтерінің 30-40%). Мидағы глицерофосфолипидтердің 30% плазмалогендер, ал 70% жүйке жасушаларының миелин қабығының этаноламин липидтері плазмалогендер.

Олардың қызметі түсініксіз болса да, плазмалогендер реактивті оттегі түрлерінен белгілі бір қорғанысты қамтамасыз ете алады және сигнал беруде рөл атқарады деп саналады.

Лецитин - фосфор қышқылы, глицерин, гликолипидтер, триглицеридтер және фосфолипидтерді қамтитын липидті заттардың комбинациясы үшін жалпы термин. Лецитин-бұл эмульсия мен капсуляцияға көмектесетін ылғалдандырғыш, тіпті мотор майлауында шламға қарсы қоспа ретінде де қолданылады. Лецитин какао мен какао майын ажыратпау үшін кәмпиттерде қолданылады. Азық-түлік ингредиенті ретінде қауіпсіз деп саналғанымен, лецитин ішек бактериялары арқылы холестериннің тұндырылуына және атеросклерозға ықпал ететін триметиламин-N-оксидіне айналуы мүмкін.

Сфинголипидтер

2.210 -сурет - сфингозин мен керамид Википедия

Май қышқылдары сонымен қатар сфинголипидтер деп аталатын кең молекулалар класының құрамдас бөлігі болып табылады. Сфинголипидтер құрылымы жағынан глицерофосфолипидтерге ұқсас, бірақ олар пальмитин қышқылынан және амин қышқылы серинінен бастап олардан толық тәуелсіз синтезделеді. Сфинголипидтер сфингозин деп аталатын амин спирті үшін аталған (2.210-сурет), бірақ олар одан тікелей синтезделмейді. 2.211 -суретте сфинголипидтердің жалпыланған құрылымы көрсетілген.

2.211-сурет Сфинголипидтің схемалық құрылымы

Егер R-тобы сутегі болса, молекула керамид деп аталады. R-тобы фосфоэтаноламин болса, нәтижесінде алынған молекула миелин қабықшасының және липидті мембраналардың маңызды құрамдас бөлігі болып табылатын сфингомиелин болып табылады. Оның орнына бір, қарапайым қант қосылса, цереброзид жасалады (2.212-сурет). Күрделі олигосахаридтің қосылуы ганглиозидті түзеді.

Күрделі сфинголипидтер жасушаны тану және сигнал беруде рөл атқара алады. Сфинголипидтер плазмалық мембранада көп кездеседі және митохондриялық және эндоплазмалық торлы мембраналарда жоқтың қасы. Жануарларда диеталық сфинголипидтер тоқ ішектің қатерлі ісігінің төмендеуіне, LDL -дің төмендеуіне және HDL деңгейінің жоғарылауына байланысты болды. Глицерофосфолипидтер сияқты сфинголипидтер де амфифилді. Сфингомиелиннен басқа сфинголипидтердің көпшілігінде фосфат болмайды.

2.212-сурет - Сфинголипидті Википедия санаттары

Эйкозаноидтар

2.213 -сурет - Арахидон қышқылы түзу (жоғары) және бүктелген (төменгі)

Омега-6 және омега-3 май қышқылдарынан жасалған май қышқылдары құрамында 20 көміртегі бар үш маңызды май қышқылдары бар. Оларға арахидон қышқылы (төрт қос байланысы бар &омега-6 май қышқылы (&Дельта-5,8,11,14) - 2.213-сурет), эйкозапентаеной қышқылы (бес қос байланысы бар &омега-3 май қышқылы және дигомо-&гамма- линолен қышқылы (үш қос байланысы бар &омега-6 май қышқылы).Эйкозаноидтар деп аталатын қосылыстар класы осы қосылыстардың тотығуы арқылы жасалады. Ішкі сыныптарға простагландиндер, простациклиндер, тромбоксандар, липоксиндер, лейкотриендер және эндоканнабиноидтар жатады (суреттер.2121-сурет). Эйкозаноидтар қабынуға, иммунитетке, көңіл -күйге және мінез -құлыққа әсер ететін маңызды рөл атқарады.

Простагландиндер

2.214-сурет - Простагландин PGH2

Гормондар сияқты әрекет ететін молекулалар жиынтығы, простагландиндер арахидон қышқылынан алынған және көптеген әр түрлі (тіпті қарама -қайшы) физиологиялық әсерге ие. Оларға тамырлы тегіс бұлшықет жасушаларының тарылуы немесе кеңеюі, босанудың индукциясы, қабынуды реттеу және гипоталамустың терморегуляторлық орталығында дене қызуын көтеру әрекеті жатады.

Простагландиндер тромбоксандармен (төменде) және простациклиндермен (төменде) простаноидтар ретінде топтастырылған. Барлығы 20 көміртегі бар простаноидтар эйкозаноидтардың қосалқы класы болып табылады. Простагландиндер жоғары организмдердің ұлпаларында кездеседі. Бұл маңызды май қышқылдарынан алынған автокринді немесе паракринді қосылыстар. Простагландиндердің негізгі прекурсоры - арахидон қышқылы деп аталатын май қышқылы және одан жасалған простагландин PGH2 деп аталады (2.214 -сурет), ол өз кезегінде басқа простагландиндердің, сондай -ақ простациклиндер мен тромбоксандардың прекурсоры болып табылады.

Қызықты простагландиндер

PGD2 - шаш фолликуласының өсуін тежейді, тамырларды кеңейтеді, бронхтардың тарылуын тудырады, басқаларға қарағанда астматикалық өкпеде жоғары.

2.215-сурет Простагландин Е

PGE2 (2.215-сурет) - босануға әсер етеді (жатыр мойнын жұмсартады, жатырдың жиырылуы), остеокластар арқылы сүйек резорбциясын ынталандырады, қызбаны тудырады, Т-клетка рецепторларының сигналын басады, вазодилататор, симпатикалық жүйке терминалдарынан норадреналиннің бөлінуін тежейді. Бұл Wnt сигналдық жолының күшті активаторы.

Простагландин қай рецептормен байланысатынына байланысты қарама-қарсы әсер етуі мүмкін. PGE2 -нің EP1 рецепторымен байланысы бронхтың тарылуын және тегіс бұлшықеттің жиырылуын тудырады, ал сол молекуланың EP2 рецепторымен байланысуы бронходиляция мен тегіс бұлшықеттердің релаксациясын тудырады.

2.216 -сурет - Простагландин Ф2 & альфа

PGF2 & альфа (2.216-сурет)- жатырдың жиырылуы, босану, бронхтың тарылуын тудырады.

PGI2 - вазодиляция, бронходиляция, тромбоциттер агрегациясын тежеу.

Тромбоксандар

2.217 сурет А2 тромбоксан 2

Тромбоксандар тромб түзілуде рөл атқарады және тромбоздағы рөлі үшін аталған. Олар вазоконстрикторлар болып табылады және тромбоциттердің агрегациясын жеңілдетеді. Олар тромбоциттерде де синтезделеді. Аспириннің ұюға қарсы әсері тромбоксандардың прекурсоры болып табылатын PGH2 синтезін тежеуге негізделген. Ең жиі кездесетін тромбоксандар - А2 (2.217 -сурет) және В2.

Простациклин

2.218 -сурет - Простациклин

Простациклин (сонымен қатар простагландин I2 немесе PGI2 ретінде белгілі – 2.218-сурет) тромбоциттер белсендіруін тежейтін және вазодилататорлар ретінде әрекет ететін тромбоксандардың әсеріне қарсы тұрады. Ол PGH2-ден простациклин синтаза ферментінің әсерінен түзіледі.

Лейкотриендер

2.219 -сурет - Лейкотриен А.4 (LTA4)


Эйкозаноидты қосылыстардың тағы бір тобы лейкотриендер болып табылады (2.219-сурет). Простагландиндер сияқты лейкотриендер арахидон қышқылынан жасалады. Олардың түзілуін катализдейтін фермент арахидонат 5-липоксигеназа деп аталатын диоксигеназа болып табылады. Лейкотриендер иммундық жауаптарды реттеуге қатысады. Олар лейкоциттерде және нейтрофилдер, моноциттер, мастикалық жасушалар, эозинофилдер мен базофилдер сияқты басқа иммунитетке қабілетті жасушаларда кездеседі. Лейкотриендер қабыну медиаторлары ретінде әрекет ететін гистаминдер мен простагландиндердің өндірісімен байланысты. Лейкотриендер сонымен қатар бронхиолалардың тегіс бұлшықеттерінің жиырылуын тудырады. Артық өндірілген кезде олар демікпе мен аллергиялық реакцияларда рөл атқаруы мүмкін. Астманың кейбір емі лейкотриендердің өндірісін немесе әсерін тежеуге бағытталған.

Холестерин

2.220-сурет – Холестериннің құрылымы

Бірде-бір биомолекула холестерин сияқты көп талқылау мен қызығушылық тудырмаған шығар (2.220-сурет). Әрине, Нобель сыйлығының комитетінің көзқарасы бойынша, 13 адам ондағы жұмысы үшін марапаттарға ие болған кішкентай молекула тіпті жақындамайды. Холестерин мен rsquos маңыздылығының дәлелі құрғақ массаның 10-15% құрайтын ми тінін зерттеуден келеді.

Мембрананың икемділігі

2.221 -сурет - Ситостерол - Фитостерол

Жануарлардың жасушаларында холестерин мембраналық икемділікті қамтамасыз етеді, бұл жасушалық қозғалуға мүмкіндік береді, бұл бекітілген құрылымы бар өсімдіктер мен бактериялар жасушаларынан айырмашылығы. Холестерин дененің көптеген жасушаларында жасалады, ең көп мөлшері бауыр. Холестериннің синтезіне әкелетін анаболикалық жол изопреноидты жол деп аталады және оның тармақтары басқа молекулаларға, соның ішінде басқа майда еритін витаминдерге апарады.

2.222 -сурет - Маргарин - Уикипедияның транс майының ортақ көзі

Холестерин прокариоттарда сирек кездеседі (өсу үшін оны қажет ететін микоплазма ерекше жағдай) және өсімдіктерде тек аз мөлшерде кездеседі. Оның орнына өсімдіктер фитостеролдар деп аталатын ұқсас қосылыстарды синтездейді (2.221-сурет). Орташа алғанда, 150 фунт ересек адамның денесі тәулігіне шамамен 1 грамм холестерин құрайды, оның жалпы мөлшері шамамен 35 грамм.

2.223 -сурет - Холестерин - Шар мен таяқша моделі

Холестерин мен rsquos (және басқа да липидтер мен гидрофобтылық) лимфа жүйесінде және қан ағымында қозғалу үшін липопротеидтік кешендерге (chylomicrons, VLDLs, IDLs, LDLs және HDLs деп аталады) арнайы орауды қажет етеді. Холестеринді жасушалар жасай алатынына қарамастан, олар оны рецепторлық делдалдық эндоцитоз деп аталатын процесте холестерин бар LDL-ны тікелей сіңіру арқылы қанмен қамтамасыз етеді.

LDL-ге тотығу зақымдануы атеросклеротикалық бляшкалардың пайда болуына әкелуі мүмкін, сондықтан холестериннің қоғамда теріс имиджі пайда болды. Бауыр холестеринді өт арқылы шығарып, ас қорыту жүйесіне шығарады, бірақ қоспа сол жерде қайта өңделеді.

Холестерин деңгейін төмендету

2.224-сурет - Эзетимиб - Холестеринді сіңіру тежегіші

Денедегі холестеринді төмендету стратегиялары негізінен үш салаға бағытталған - тұтынуды азайту, эндогенді синтезді төмендету және қайта өңдеуді азайту. Қаныққан май мен қанықпаған майды тұтыну сияқты диеталық ойлар қазіргі уақытта талқылануда. Диеталық транс майлары жүректің ишемиялық ауруының жиілігімен байланысты. Көкөністерді тұтыну ас қорыту жүйесінде қайта өңделетін холестерин деңгейін төмендетуге белгілі бір көмек көрсетуі мүмкін, өйткені өсімдік фитостеролдары кері сіңіру үшін холестеринмен бәсекелеседі және бұл орын алған кезде холестериннің көп пайызы денеден нәжіспен шығады. Пенициллинге қатысты препараттар холестеринді қайта өңдеуді тежеу ​​үшін де қолданылады. Олардың бірі - 2.224 суретте көрсетілген эзетимиб.

2.225 -сурет - транс -ретинол

Холестериннің қозғалыс жүйесіндегі генетикалық ақаулар отбасылық гиперхолестеринемия деп аталатын сирек кездесетін аурудың себебі болып табылады, онда зардап шеккен адамдардың қаны LDL -нің жоғары деңгейіне ие. Емделмеген жағдайда ауру көбінесе өмірдің алғашқы 10-20 жылында өліммен аяқталады. LDL нашар реп алғанымен (және лайық), HDLs (жоғары тығыздықтағы липопротеиндер кешендері) деп аталатын липопротеиндер кешендерінің басқа тобы &ldquoжақсы холестерин&rdquo деп аталады, себебі олардың деңгейлері қан тамырларынан қоқыстарды (холестеринді қоса) алып тастаумен сәйкес келеді және қабынуды азайтады.

Мембраналық функция

Мембраналарда холестерин жүйке тінінде сигналдарды беру үшін оқшаулағыш ретінде маңызды және ол кең температура диапазонында мембраналардың өтімділігін басқаруға көмектеседі. Холестерин липидті қос қабатта орналасқан, мембрананың өтімділігін төмендетеді және оның бейтарап қосылыстарға, сонымен қатар протондар мен натрий иондарына өткізгіштігін төмендетеді. Холестерин жасуша мембранасында липидті салдардың құрылуына көмектесу арқылы сигнал беруде маңызды рөл атқаруы мүмкін.

2.226 -сурет - 11 -cis торлы қабық

А дәрумені үш негізгі химиялық формада болады: ретинол (бауырда сақталуы - 2.225 -сурет), торлы қабық (көрудегі рөлі - 2.226 -сурет) және ретин қышқылы (өсу мен дамудағы рөлі). А витаминінің барлық формалары дитерпеноидтар болып табылады және тек терминалды топтың химиялық түрінде ғана ерекшеленеді. Ретинол көбінесе витаминді сақтау формасы ретінде қолданылады.

Ретинол әдетте май қышқылына эфирленеді және бауырда сақталады. Жоғары деңгейде қосылыстар улы болып табылады. Ретинол организмде эфирді гидролиздеу немесе тор қабығының төмендеуі арқылы алынады. Маңыздысы, ретин қышқылынан торлы да, ретинол да жасалмайды. Ретиной қышқылы сау тері мен тістер үшін, сонымен қатар сүйек өсуі үшін маңызды. Ол жасушалық ретиноин қышқылының арнайы рецепторы арқылы діңгекті жасушалардың дифференциациясында әрекет етеді.

2.227-сурет - &бета-каротин

А витаминінің жақсы көзі-бауыр мен жұмыртқа, сонымен қатар көптеген өсімдіктер, оның ішінде прекурсоры бар сәбіз және бета-каротин (2.227-сурет), одан диоксигеназаның әсерінен ретинол алынуы мүмкін.

Жарық сезімталдығы А дәруменінің бүйірлік тізбегіндегі конъюгацияланған қос байланыс жүйесі жарыққа сезімтал және оның әсерінен cis және транс формалары арасында ауыса алады. Дәл осы жарыққа жауап тордың көздің таяқшалары мен конустарында көру қабілетіне ие болуына мүмкіндік береді. Бұл жерде альдегид формасы (торлы қабық) таяқша мен конустық жасушалар мембранасында ақуыз родопсинмен байланысады.

2.228 -сурет - Конустар мен шыбықтар үшін түс сезімталдығы Алея Кимнің суреті

Белгілі бір толқын ұзындығының жарығына ұшыраған кезде, торлы молекуланың & ldquotail & rdquo молекуланың 11 -ші позициясында қос байланыс кезінде cis -ден trans -ға айналады. Бұл жағдайда миға жарық әсер ететін сигнал беретін жүйке сигналы пайда болады. Родопсиннің әр түрлі формалары миға қызыл, жасыл және көк түспен қабылдауға және оларды біз көрген суреттерге жинауға мүмкіндік беретін максималды сіңіру максимумдарына ие (2.228 -сурет). Конус - бұл түс көруге жауапты жасушалар, ал таяқшалар көбінесе жарық аз жағдайларда жарықты анықтауға қатысады.

Жетіспеушілік пен артықшылық

А дәруменінің тапшылығы дамушы елдерде жиі кездеседі және балалардағы соқырлықтың алдын алу үшін А дәруменінің көзі ретінде пайдаланылатын генетикалық түрлендірілген алтын күріштің дизайны мен синтезіне шабыт болды. Гипервитаминоз А деп аталатын А витаминінің артық дозалануы қауіпті және өлімге әкелуі мүмкін. А витаминінің артық болуы остеопорозға байланысты деп күдіктенеді. Темекі шегушілерде А дәруменінің артық болуы өкпенің қатерлі ісігінің жоғарылауымен байланысты, бірақ темекі тартпайтын адамдарда бұл көрсеткіш төмендейді.

Витамин D

2.229 -сурет - Холекальциферол - D3 витамині

Д витаминінің белсенді формасы кальций мен фосфаттың ішекте сіңірілуінде және сау сүйектерде маңызды рөл атқарады. Техникалық тұрғыдан алғанда, D дәрумені тіпті дәрумен емес, өйткені ол денеден жасалған қосылыс. Керісінше, ол гормонға көбірек ұқсайды.

Ақыр соңында холестериннен алынған Д витаминін ультракүлгін сәулемен катализдейтін реакция жасауға болады. Реакцияда аралық 7-дегидрохолестерин ультрафиолет сәулесімен холекальциферолға (D3 витамині) айналады (2.229-сурет). Реакция 2.230-суретте көрсетілген терінің төменгі екі қабатында оңай жүреді.

2.230-сурет – Терінің қабаттары. Сырты жоғарыда.

Д витаминінің формалары

Бес түрлі қосылыстар Д витамині деп аталады

D1 дәрумені - эргокальциферол мен лумистерол қоспасы

D2 витамині - эргокальциферол

D3 дәрумені - холецальциферол витамині

D4 - 22 -дигидроэргокальциферол витамині

D3 дәрумені витаминдік қоспаларда қолданылатын ең көп таралған нысан және ол және D2 дәрумені әдетте диетада алынады. Д витаминінің белсенді түрі кальцитриол (2.231-сурет) организмде бақыланатын мөлшерде жасалады. Бұл холекальциферолдан екі қадам арқылы жүреді. Біріншіден, бауырдағы гидроксилдену кальцидиолды, ал екінші бүйректе гидроксилдену кальцитриолды шығарады. Моноциттердің макрофагтары Д витаминін де синтездей алады және олар туа біткен иммундық жүйені ынталандыру үшін цитокин ретінде қолданылады.

Қимыл механизмі

Кальцитриол денеде D дәруменімен байланысатын ақуызбен байланысып, оны мақсатты мүшелерге жеткізеді. Жасушалар ішіндегі кальцитриол Д витаминінің рецепторларын (VDR) байланыстыру арқылы әрекет етеді, нәтижесінде көптеген витаминдер мен физиологиялық физиологиялық әсерлер пайда болады. Кальцитриолды байланыстырғаннан кейін, VDR ядроға қоныс аударады, онда ол ішекте кальций тасымалдау ақуыздарының (мысалы) экспрессия деңгейін бақылау үшін транскрипция факторы ретінде әрекет етеді. Көптеген тіндер кальцитриолмен байланысқан VDR-ге жауап береді және нәтижесінде жасушалардағы кальций мен фосфат деңгейінің қалыпты болуы.

Жетіспеушілік/артық

2.231 -сурет - Кальцитриол - Д витаминінің белсенді түрі

Д витаминінің жетіспеушілігі - рахит деп аталатын аурудың себебі, ол жұмсақ, әлсіз сүйектермен сипатталады және көбінесе балаларда кездеседі. Бұл дамыған әлемде кең таралған емес, бірақ басқа елдерде алаңдаушылық бар.

Д витаминінің асып кетуі сирек кездеседі, бірақ улы әсер етеді, соның ішінде гиперкальциемия, нәтижесінде негізгі органдарда ауыр кальций шөгінділері пайда болады. Д витаминінің уыттылығының белгілері зәр шығарудың жоғарылауы және шөлдеу болып табылады. Д витаминінің уыттылығы ақыл -ойдың тежелуіне және басқа да көптеген денсаулыққа елеулі проблемаларға әкелуі мүмкін.

2.232-сурет &альфа-токоферол - Е витаминінің ең биологиялық белсенді түрі Сурет

Е дәрумені екі қосылыстың тобынан тұрады (токоферолдар мен токотриенолдар - 2.232 -сурет) және әрқайсысының стереоизомерлері. Ол әдетте өсімдік майларында кездеседі. Қосылыстар жасушаларда майда еритін антиоксиданттар ретінде әрекет етеді. & альфа-токоферол (2.233-сурет), витаминнің ең белсенді түрі, 1) глутатион пероксидазаның қорғаныс жүйесі арқылы және 2) липидтердің асқын тотығу реакцияларын тоқтату үшін мембраналарда жұмыс істейді. Е дәрумені екі әрекетте де жасушалардағы оттегінің реактивті түрлерінің деңгейін төмендетеді.

2.233-сурет – Токотриенолдардың құрылымы

2.234 -сурет - Липидтердің асқын тотығу реакциялары

Е дәрумені оттегі радикалдарын (жұпталмаған электрондары бар) олармен әрекеттесіп, токоферил радикалын түзеді. Бұл Е дәруменінің радикалын сутегі доноры бастапқы түріне қайтара алады. С дәрумені осындай донорлардың бірі. Осылайша әрекет ете отырып, Е витамині липидтердің асқын тотығу реакцияларында оңай тотыққан қосылыстардың тотығуын азайтуға көмектеседі (2.234-сурет).

Е дәрумені ферменттердің белсенділігіне де әсер етеді. Қосылыс тегіс бұлшықеттердегі протеинкиназа С әрекетін тежей алады және бір мезгілде тегіс бұлшықеттердің өсуін тоқтатып, фосфаттарды кетіру үшін протеин фосфатаза 2А катализін белсендіреді.

Жетіспеушілік/артық

Е витаминінің жетіспеушілігі жүйке сигналдарының нашар өткізілуіне және жүйке проблемаларынан туындайтын басқа мәселелерге әкелуі мүмкін. Витаминнің төмен деңгейі босанудың төмен болуының және ерте босанудың факторы болуы мүмкін. Алайда, тапшылық сирек кездеседі және әдетте диетамен байланысты емес.

Е витаминінің артық болуы К витаминінің деңгейін төмендетеді, осылайша қанның ұю қабілетін төмендетеді. Е витаминінің гипервитаминозы аспиринмен бірге өмірге қауіпті болуы мүмкін. Төмен деңгейлерде Е дәрумені LDL тотығуын азайту арқылы атеросклерозға қатысты профилактикалық рөл атқара алады, бұл бляшка түзілу сатысы.

Сурет 2.235 - К витаминінің формалары Пехр Джейкобсон суреті

Майда еритін басқа дәрумендер сияқты, К дәрумені әр түрлі формада болады (2.235-сурет) және дененің май тінінде сақталады. Витаминнің екі негізгі түрі бар - К1 және К2, ал соңғысының бірнеше қосалқы формалары бар. К3, К4, К5 витаминдері биологиялық жолмен емес, синтетикалық жолмен жасалады.

2.236 -сурет - Википедия К витаминін қайта өңдеу

К витамині кальцийге жақындығын арттыру үшін протеиндердің бүйірлік тізбектеріне карбоксил тобын қосатын ферменттердің коэффициенті ретінде қолданылады. Мұндай он алты белок адамдарға белгілі. Оларға қанның ұюына қатысатын ақуыздар (протромбин (II фактор деп аталады), VII, IX және X факторлары), сүйек метаболизмі (остеокальцин, сүйек Gla ақуызы (BGP), матрицалық Gla ақуызы (MGP) және периостин) және т.б. .

Протромбиннің модификациясы қанның ұю процесінің маңызды кезеңі болып табылады (ОСЫНАН қараңыз). К витаминінің төмендеуі қанның ұюын азайтады, бұл құбылысты кейде қанның жұқаруы деп атайды. К дәрумені эпоксид редуктазасын тежеу ​​арқылы К витаминінің қайта өңделуін тежейтін препараттар (2.236-сурет) витаминнің төмен деңгейін шығарады және шамадан тыс ұюға бейім адамдарды емдеуде қолданылады. Варфарин (кумадин) - осылай әрекет ететін және емдік мақсатта қолданылатын қосылыстардың бірі. Жеке адамдар препаратқа әр түрлі жауап береді, бұл олардың қан ұйығыштығының деңгейіне мезгіл -мезгіл тексерілуін талап етеді, тым көп немесе тым аз болады.

Сурет 2.237 - Стероидты нөмірлеу схемасы Пехр Джейкобсонның суреті

К1 витамині - филлокинон деп аталатын өсімдіктер фотосистемасының I электронды рецепторларының стереоизомері және жасыл, жапырақты көкөністерде көп кездеседі. Филлохинон К витаминінің бір көзі болып табылады, бірақ қосылыс тилакоидты мембраналармен тығыз байланысады және биожетімділігі төмен. К2 витамині ішекте микробтармен түзіледі және витаминнің негізгі көзі болып табылады. Нәрестелер ішек флорасын құрудың алғашқы күндерінде және кең спектрлі антибиотиктерді қабылдаған адамдарда оның деңгейі төмендеуі мүмкін. Тоқ ішектің зақымдалмауы кезінде диеталық жетіспеушілік сирек кездеседі. Жетіспеушілік қаупі бар адамдарға созылмалы бүйрек ауруы бар адамдар мен Д витаминінің жетіспеушілігінен зардап шегетіндер жатады. Жетіспеушілік жеңіл көгеру, ауыр етеккір қан кету, анемия және мұрыннан қан кету белгілерін тудырады.

Холестерин сияқты стероидтер мембраналарда кездеседі және дене арқылы жүру кезінде сигналдық гормондар ретінде әрекет етеді.

Стероидты гормондардың барлығы холестериннен жасалған және бес санатқа бөлінеді - минералокортикоидтар (21 көміртегі), глюкокортикоидтар (21 көміртегі), прогестагендер (21 көміртегі), андрогендер (19 көміртегі) және эстрогендер (18 көміртегі).

Минералокортикоидтар

Минералокортикоидтар - су мен электролит балансына әсер ететін стероидты гормондар. Альдостерон (2.238 -сурет) - бастапқы минералокортикоидты гормон, дегенмен басқа стероидты гормондар (прогестеронды қоса) оған ұқсас функциялары бар. Альдостерон бүйректі натрийді қайта сіңіруге ынталандырады, калийді шығарады және суды пассивті түрде қайта сіңіреді. Бұл әрекеттер қан қысымы мен қан көлемін арттыруға әсер етеді. Минералокортикоидтар бүйрек үсті безінің қыртысының гломерулоза аймағынан түзіледі.

Глюкокортикоидтар

2.238-сурет – Альдостерон – Минералокортикоид

Глюкокортикоидтар (ГК) барлық дерлік омыртқалы жануарлар жасушасында кездесетін глюкокортикоидты рецепторлармен байланысады және оның белсенділігін төмендету үшін иммундық жүйеде кері байланыс механизмінде әрекет етеді. ГК тым белсенді иммундық жүйемен байланысты ауруларды емдеу үшін қолданылады. Оларға аллергия, астма және аутоиммунды аурулар жатады. 2.237 -сурет - Стероидтарды нөмірлеу схемасы Пехр Джейкобсонның суреті жеңілдетеді. Кортизол (2.239 -сурет) - жүрек -қантамырлық, метаболикалық және иммунологиялық функциялары бар маңызды глюкокортикоид. Дексаметазон деп аталатын синтетикалық глюкокортикоидтың ревматоидты артрит, бронх түйілуі (астма кезінде) және кортизолмен салыстырғанда потенциалының жоғарылауына байланысты (25 есе) қабынуды емдеуге арналған медициналық қолданбалар бар. Глюкокортикоидтар негізінен бүйрек үсті безінің қыртысының фасцикулата аймағында түзіледі.

Прогестагендер

2.239 -сурет - кортизол - глюкокортикоид

Прогестагендер (сонымен қатар гестагендер деп аталады) прогестерон рецепторларымен байланысқан кезде оны белсендіру үшін жұмыс істейтін стероидты гормондар болып табылады. Синтетикалық прогестагендер прогестиндер деп аталады. Ең көп таралған прогестаген - бұл прогестерон (Р4 деп те аталады - 2.240 -сурет) және оның жүктілікті сақтаудағы функциялары бар. Прогестерон негізінен эструс циклінің диеструс фазасында сүтқоректілердің аналық бездерінің сары денесі арқылы өндіріледі. Жүктілік кезінде плацента прогестерон өндірісінің көп бөлігін алады.

Сурет 2.240 Прогестерон – прогестаген

Андрогендер - омыртқалы жануарлардың еркек қасиеттерінің дамуын және сақталуын ынталандыру үшін андрогендік рецепторларды байланыстыру арқылы әрекет ететін стероидты гормондар. Андрогендер эстрогендердің прекурсорлары болып табылады (төменде қараңыз). Бастапқы андроген – тестостерон (2.241-сурет). Басқа маңызды андрогендерге дигидротестостерон (эмбриондағы пеницаның, қынап пен простата дифференциациясын ынталандырады) және андростендион (ерлер мен әйелдердің гормондарының жалпы ізашары) жатады.

2.241 сурет - Тестостерон - андроген

Эстрогенді стероидты гормондар - бұл етеккір және эстрогендік циклде маңызды рөл атқаратын қосылыстар класы. Олар ең маңызды әйел жыныстық гормондары болып табылады. Эстрогендер жасуша ішіндегі эстроген рецепторларын белсендіру арқылы әрекет етеді. Бұл рецепторлар, өз кезегінде, көптеген гендердің экспрессиясына әсер етеді. Әйелдердегі негізгі эстрогендерге эстрон (E1), эстрадиол (E2 - 2.242-сурет) және эстриол (E3) жатады. Репродуктивті жаста эстрадиол басым болады. Жүктілік кезінде эстрол басым, ал менопауза кезінде эстроген негізгі эстроген болып табылады.

2.242-сурет - Эстрадиол - Эстроген

Эстрогендер ароматаза деп аталатын фермент катализдейтін реакцияда тестостерон мен андростендион андроген гормондарынан жасалады. Бұл ферментті экземестан сияқты ароматаза ингибиторларымен тежеу ​​- эстроген өндірісін тоқтату стратегиясы. Бұл эстрогенге жауап беретін ісіктер болған кезде химиотерапиялық емнің бөлігі болуы мүмкін.

Каннабиноидтар

Каннабиноидтар - бұл ми рецепторларына (каннабиноидты рецепторлар) байланыстыратын және әсер ететін, нейротрансмиттер шығарылуын басатын химиялық заттар тобы. Бұл қосылыстардың кластарына эндоканнабиноидтар (денеде жасалған), фитоканнабиноидтар (марихуана сияқты өсімдіктерде жасалған) және синтетикалық каннабиноидтар (қолдан жасалған) жатады.

Эндоканнабиноидтар - арахидон қышқылынан алынған табиғи молекулалар. Каннабиноидты рецепторлар өте көп, олардың ішінде G -ақуызының ең көп саны бар - 247 2.243 -сурет - Тетрагидроканнабинол - марихуана мен мидағы рецепторлардың белсенді ингредиенті. Ең танымал фитоканнабиноид- бұл марихуананың негізгі психоактивті ингредиенті (85 каннабиноидтерден) & Delta-9- тетрагидроканнабинол (THC) (2.243-сурет).

2.243 -сурет - Тетрагидроканнабинол - марихуананың белсенді ингредиенті

2.244 сурет - Анандамид - Эндоканнабиноид

Анандамид (N -arachidonoylethanolamine - 2.244 -сурет) - арахидон қышқылынан алынған эндоканнабиноидты нейротрансмиттер. Ол өзінің әрекетін ең алдымен CB1 және CB2 каннабиноидты рецепторлары арқылы жүзеге асырады, олар марихуана мен Delta9-тетрагидроканнабинолдың белсенді ингредиентімен байланысқан. Анандамидтің тамақтану/тәбетті ынталандыру және мотивация мен ләззатқа әсер ету рөлі бар. Жүктілік кезінде, әсіресе жүгірушілер арасында, анальгетикалық әсері жоғары және жоғары дәрежеде рөл атқару ұсынылды. Анадамид егеуқұйрықтардың есте сақтау қабілетін нашарлататын көрінеді.

Андамид шоколадта табылған және оның әсерін қайталайтын екі қосылыс (N-олеолетаноламин және нлинолеолетаноламин) бар. Май қышқылының амидогидролазасы (FAAH) ферменті анадамидті бос арахидон қышқылы мен этаноламинге ыдыратады.

Липоксиндер (2.245-сурет)-иммундық реакцияларды модуляциялауға қатысатын эйкозаноидты қосылыстар және олардың қабынуға қарсы әсері бар. Қабыну кезінде липоксиндер пайда болса, ол процестің соңын бастайды. Липоксиндер макрофагтарды қабыну ошағындағы апоптотикалық жасушаларға тарту үшін әрекет етеді және олар жұтылады. Липоксиндер әрі қарай қабыну процесінің шешілу фазасын бастау үшін әрекет етеді.

2.245-сурет - Липоксин А4

Кем дегенде бір липоксин (аспиринмен басқарылатын LX4) оның синтезін аспиринмен ынталандырады. Бұл аспириннің COX-2 ацетилденуінің жанама өнімі ретінде пайда болады. Бұл жағдайда фермент & rsquos каталитикалық белсенділігі простагландиндердің орнына 15R-гидроксеикосатетраеной қышқылының (HETE) синтезіне қайта бағытталады. 15R-HETE 15-эпимерлі липоксиндердің, соның ішінде аспирин-триггерленген LX4-тің прокуроры.

2.246-сурет – В гемінің құрылымы

Гем топтары – ортасында темір (Fe++) ионы бар порфирин сақинасы деп аталатын үлкен гетероциклді ароматты сақинасы бар ақуыз/фермент кофакторларының жиынтығы. Темірі бар порфирин сақинасының мысалы (гемоглобин В гемінде кездеседі) 2.246 суретте көрсетілген. Ақуыздың құрамында болғанда, олар гемопротеидтер деп аталады (2.247-сурет).

Гем, әрине, гемоглобиннің негізгі құрамдас бөлігі болып табылады, бірақ ол сонымен қатар миоглобин, цитохромдар және каталаза және сукцинатдегидрогеназа ферменттері сияқты басқа белоктарда кездеседі. Гемопротеидтер оттегі тасымалдауда, катализде және электрон тасымалдауда қызмет етеді. Гем бауыр мен сүйек кемігінде биологияның кең ауқымында сақталған жолмен синтезделеді.

2.247-сурет - Сукцинатдегидрогеназа гемопротеиніне енгізілген гем Уикипедия

Порфобилиноген

Порфобилиноген (2.248-сурет) порфирин алмасуына қатысатын пиррол молекуласы. Ол аминолевулинаттан ALA дегидратаза деп аталатын ферменттің әсерінен түзіледі. Порфобилиногенге порфобилиноген деаминаза ферменті әсер етеді. Соңғы фермент жетіспеушілігі (және басқалары порфирин метаболизмінде) порфирия деп аталатын жағдайға әкелуі мүмкін, нәтижесінде жасушалар цитоплазмасында порфобилиноген жиналады.

2.248-сурет – Порфобилиноген

Ауру іштің өткір ауырсынуымен және көптеген психиатриялық мәселелермен көрінуі мүмкін. Винсент ван Гог пен король Джордж III порфириядан зардап шеккен деп күдіктенеді, бәлкім, король Джордж III -дің көшпелілігін туғызады. & Rdquo Порфирияны кейбіреулер құрбандардан қан іздейтін вампирлер туралы аңызға импульс деп санайды. Аурудың жіті емес түрлерінде терінің түсі дұрыс емес болуы мүмкін, бұл кейбіреулерді гемоглобин тапшылығы деп қабылдауға алып келеді, демек, қанға деген қанды қанды вампирлер үшін елестетеді.

2.249-сурет - Долихол пирофосфатының құрылымы

Долихол-изопрен бірліктерін біріктіру арқылы жасалған полярлы емес молекулалар тобының атауы. Долихолдардың фосфорланған формалары ақуыздардың N-гликозилденуінде орталық рөл атқарады. Эукариоттық жасушалардың эндоплазмалық ретикулумында болатын бұл процесс олигосахарид қосылған мембрана салынған долихол пирофосфатынан (2.249-сурет) басталады (сонымен бірге МҰНДА қараңыз). Бұл олигосахаридте глюкозаның үш молекуласы, маннозаның тоғыз молекуласы және N-ацетилглюкозаминнің екі молекуласы бар.

Бір қызығы, қанттар долихол пирофосфатына пирофосфат эндоплазмалық ретикулумнан сыртқа қарай (алыс) бекітіледі, бірақ қосылғаннан кейін долихол кешені қант бөлігі эндоплазмалық тордың ішкі жағында орналасқандай етіп бұрылады. Онда бүкіл қант кешені мақсатты ақуыздың аспарагинді бүйірлік тізбегінің амидіне ауысады.

Бекітуге болатын аспарагинді бүйірлік тізбектер Asn-X-Ser немесе Asn-X-Thr тізбегі орын алатын белоктарда болады. Қантты ақуызға ауыстырғаннан кейін алып тастауға/қосуға болады. Адам миындағы долихол деңгейі жасына қарай артады, бірақ нейродегенеративті ауруларда олар төмендейді.

2.250 -сурет - Қарағай шайыры - Уикипедияның терпенес көзі

Терпендер изопрен бірліктерінен жасалған полярлы емес молекулалар класының мүшелері болып табылады. Терпенді негізінен өсімдіктер мен кейбір жәндіктер шығарады. Терпеноидтар - терпендерде жетіспейтін функционалды топтары бар молекулалардың бір-бірімен байланысты тобы.

Терпендердің әртүрлі қызметтері бар. Өсімдіктерде олар көбінесе жәндіктерден қорғайтын рөл атқарады. Терпен атауы кейбір терпендер сияқты иісі бар скипидардан шыққан. Терпендер өсімдік шайырларының жалпы құрамдас бөлігі болып табылады (ойлаңыз қарағай) және олар дәрілік заттар мен хош иістендіргіштер ретінде кеңінен қолданылады. Мысалы, құлмақ терпендерден өзінің ерекше хош иісі мен дәмін алады. Дегенмен, барлық терпендердің айтарлықтай иісі болмайды.

2.251-сурет – Үш монотерпен

Терпендер, стероидтар сияқты, изопрен деп аталатын қарапайым құрылыс блоктарынан бастап синтезделеді. Олардың екеуі бар - диметилаллил пирофосфат және соған байланысты изопентенил пирофосфат және (2.252 және 2.253-суреттер) олар бір уақытта 1-2 бірлікті біріктіріп, жоғары дәрежелі құрылымдарды жасайды. Терпен синтезі қабаттасады және стероидты синтезді қамтиды.

2.252 -сурет - Диметилалил пирофосфаты

Терпендер мен терпеноидтер құрамында қанша изопрен бар екеніне қарай жіктеледі. Оларға гемитерпендер (бір бірлік), монотерпендер (екі бірлік), сесквитерпендер (үш бірлік), дитерпендер (төрт бірлік), сестертерпендер (бес бірлік), тритерпендер (алты бірлік), сесквартерпендер (жеті бірлік), тетратерпендер (сегіз бірлік), политерпендер (көп бірлік). Құрамында терпен бар молекулалардың тағы бір класы, норизотерпеноидтер терпен молекулаларында пероксидаза-катализделген реакциялардан туындайды.

2.253 -сурет - Изопентенил пирофосфат

Кәдімгі терпендерге терпинеол монотерпендері (сирень), лимонен (цитрус), мирцен (құлмақ), линалол (лаванда) және пинен (қарағай) жатады. Жоғары ретті терпендерге таксадиен (таксолдың дитерпен прекурсоры), ликопен (тетратерпендер), каротиндер (тетратерпендер) және табиғи каучук (политерпендер) жатады.

Стероидты прекурсорлар геранильпирофосфат (монотерпен туындысы), фарнезилпирофосфат (сесквитерпен туындысы) және сквален (тритерпен) барлығы терпендер немесе олардың туындылары болып табылады. А дәрумені мен фитол дитерпендерден алынған.

2.254 -сурет - Ликопен - Тетратерпен

Кофеин әлемдегі ең белсенді түрде тұтынылатын психоактивті дәрі болып табылады (2.255-сурет). Метилксантин алкалоиды, кофеин аденин мен гуанинмен тығыз байланысты және бұл ағзаға көптеген әсерлерге жауап береді. Кофеин аденозиннің рецепторға қосылуын блоктайды, демек, аденозинмен ұйқышылдықтың пайда болуына жол бермейді. Кофеин гематоэнцефалдық бөгет арқылы оңай өтеді және нейротрансмиттерлердің босатылуын ынталандырады. Кофеин вегетативті жүйке жүйесінің бөліктерін ынталандырады және фосфодиэстеразаның белсенділігін тежейді. Соңғысы жасушалардағы cAMP деңгейінің жоғарылауының нәтижесі болып табылады, ол А протеинкиназасын белсендіреді және гликогеннің ыдырауын белсендіреді, TNF-&альфа және лейкотриен синтезін тежейді, бұл қабынудың және туа біткен иммунитеттің төмендеуіне әкеледі.

2.255 -сурет - Кофеин

Кофеин холинергиялық жүйеге де әсер етеді (ацетилхолинэстераза тежегіші), инозитолтрифосфат рецепторларының 1 антагонисі болып табылады және рианодина рецепторларының кернеуге тәуелсіз активаторы болып табылады (қаңқа бұлшықетінде, тегіс бұлшықеттерде және жүрек бұлшықет жасушаларында табылған кальций арналарының тобы).

Кофеиннің организмдегі жартылай шығарылу кезеңі айтарлықтай өзгереді. Дені сау ересектерде оның жартылай шығарылу кезеңі шамамен 3-7 сағатты құрайды. Никотин жартылай шығарылу кезеңін қысқартады, контрацептивтер мен жүктілік оны екі есе арттыруы мүмкін. Бауыр кофеинді метаболиздейді, сондықтан бауырдың денсаулығы жартылай өмірдің факторы болып табылады. Ең алдымен P450 цитохромы оксидаза ферментінің CYP1A2 жауапты. Кофеин - өсімдіктердегі табиғи пестицид, жыртқыш қателерді парализациялайды.

Липопротеидтердің комплекстері мен организмдегі липидтердің қозғалысы

Липопротеин кешендері - бұл майларды және холестерин сияқты басқа полярлы емес молекулаларды ерітетін, олармен байланысқан аполипопротеидтер мен липидтердің комбинациясы, сондықтан олар дененің әртүрлі тіндері арасында қан ағымында жүре алады. Аполипопротеидтер бұл үшін қажетті эмульсияны қамтамасыз етеді. Липопротеидтер кешені майда және лубкопада түзіледі, оның сыртында суда еритін аполипопротеидтер және полярлық емес липидтер, мысалы, майлар, холестерин эфирлері және майда еритін витаминдер бар.

Олар тығыздығына қарай жіктеледі. Оларға (ең жоғары тығыздықтан ең төменгіге дейін) жоғары тығыздықтағы липопротеидтер (HDL), төмен тығыздықтағы липопротеидтер (ТТЛ), аралық тығыздықтағы липопротеидтер (IDL), өте төмен тығыздықтағы липопротеидтер (VLDL) және хиломикрондар жатады. Бұл бөлшектер бауыр мен аш ішекте синтезделеді.

Аполипопротеидтер

2.256 -сурет - Аполипопротеидтер

Әрбір липопротеидтік кешенде 2.256 суретте көрсетілгендей аполипопротеидтердің тән жиынтығы бар. ApoC-II және ApoC-III липопротеидтердің барлық кешендерінде болуымен және липопротеидті липазаны белсендіруде (ApoC-II) немесе инактивациясында (ApoC-III) атқаратын рөлімен ерекшеленеді. Липопротеидті липаза - бұл жасушалардан ферменттер, олар майдың бөлінуін катализдейді. ApoE (төменде қараңыз) пациентте Альцгеймер ауруының пайда болу ықтималдығын болжауға көмектесу үшін пайдалы.

Гендерді өңдеу

2.257-сурет - ApoA-I

ApoB-48 және ApoB-100 бір генмен кодталуымен қызықты, бірақ бір-біріне түрлендіретін mRNA ретін реттейтін бірегей оқиға орын алады. ApoB-100 бауырда түзіледі, бірақ ApoB-48 аш ішекте жасалады. Жіңішке ішекте жалпы мРНҚ-ның №2153 нуклеотидіндегі цитидинді дезаминдендіретін фермент бар. Бұл оны уридинге өзгертеді және CAA -дан (глутамин кодтары) кодонды UAA -ға (тоқтату кодоны) өзгертеді. Бауырда бұл фермент жоқ және мРНҚ-ға өзгеріс енгізбейді. Демек, ДНҚ-дағы бірдей ген тізбегі арқылы бауырда жасалғанға (ApoB-100) қарағанда, ішекте қысқа белок (ApoB-48) синтезделеді.

Майлардың организмдегі қозғалысы маңызды, себебі олар барлық жасушаларда сақталмайды. Майды адипоциттер деп аталатын арнайы жасушалар ғана сақтайды. Денеде липидтердің қозғалуының үш тиісті жолы бар. Төменде сипатталғандай, олар 1) экзогендік жол 2) эндогендік жол және 3) кері тасымалдау жолы.

Экзогенді жол

2.258 -сурет - Алея Кимнің хиломикронды кескінінің схемасы

Асқазан -ішек жолдарынан ағзаға түсетін майды қажет болған жағдайда оны қажет немесе сақтау орындарына жеткізу керек. Бұл организмдегі липидтер қозғалысының экзогенді жолының қызметі. Барлық диеталық липидтер (майлар, холестерин, майда еритін витаминдер және басқа да липидтер) осы арқылы қозғалады. Диеталық майға келетін болсақ, ол өз жолын ішкеннен кейін алдымен ішек жолындағы өт қышқылдарымен ериді. Асқазаннан өткеннен кейін панкреатикалық липазалар майдан екі май қышқылын бөліп алып, моноацил глицерин қалдырады. Май қышқылдары мен моноацил глицерин ішек жасушаларымен (энтероциттер) сіңеді және қайтадан майға жиналады, содан кейін ол фосфолипидтермен, холестерин эфирлерімен және аполипопротеин В-48-мен араласады және хиломикрондарды қалыптастыру үшін өңделеді (2.2528 және 2.259-суреттер). Гольджи аппараты және тегіс эндоплазмалық ретикулум.

2.259-сурет - Хиломикронның тағы бір перспективасы Wikipedia

Олар жасушадан лактеаль деп аталатын лимфа капиллярларына экзоцитозданған. Хиломикрондар лактеальдар арқылы өтіп, қанға сол жақ субклавиан венасы арқылы енеді. Қан ағымында липопротеин-липаза майларды ыдыратады, бұл хиломикронның қысқаруына және хиломикрон қалдығы деп аталатын нәрсеге айналуына әкеледі. Ол холестерин мен басқа липидті молекулаларды сақтайды.

Хиломикрон қалдықтары сіңірілетін бауырға барады (2.260-сурет). Бұл хиломикрондардың ApoE-ін танитын және байланыстыратын бауырдағы рецепторлармен орындалады. Содан кейін байланыстырылған комплекстер эндоцитоз арқылы игеріледі, лизосомаларда ыдырайды, ал холестерин бауыр жасушаларында бөлінеді.

Эндогенді жол

Бауыр ағзаның липидтерге деген қажеттіліктерін басқаруда орталық рөл атқарады. Ағзаға липидтер қажет болған кезде немесе бауырдың сыйымдылығы диетамен қамтамасыз етілгеннен көп липидтерді қамтитын кезде, бауыр майлар мен холестеринді эфирлерді өте төмен тығыздықтағы липопротеидтерге (VLDL) жинақтайды және оларды эндогендік жол арқылы экспорттайды. VLDL кешендерінде ApoB-100, ApoC-I, ApoC-II, ApoC-III және ApoE аполипопротеидтері бар. VLDL қанға еніп, бұлшықеттер мен майлы тіндерге өтеді, онда липопротеидтік липаза ApoC-II арқылы белсендіріледі. Бұлшықет жасушаларында бөлінетін май қышқылдары қабылданады және тотығады. Керісінше, адипоктийлерде май қышқылдары алынып, қайтадан триацилглицеридтерге (майларға) жиналады және май тамшыларында сақталады. VLDL-ден майды кетіру олардың алдымен аралық тығыздықтағы липопротеиндердің (IDL) кешендеріне (VLDL қалдықтары деп те аталады), содан кейін төмен тығыздықтағы липопротеидтердің (ТТЛП) кешендерінің қысқаруына әкеледі.

2.260 -сурет - Организмдегі липидтердің қозғалысы - Жасыл = экзогенді жол Көк = эндогенді жол Күлгін = кері көлік жолы Алейя Кимнің суреті

VLDL азаюы аполипопротеиндердің жоғалуымен бірге жүреді, сондықтан LDL негізінен ApoB-100-ден тұрады. Бұл липопротеидтер кешені маңызды, себебі жасушаларда оны рецепторлық эндоцитоз арқылы байланыстыратын және интернализациялайтын рецепторлары бар (2.261-сурет). Осы уақытқа дейін холестерин мен холестерил эфирлері хиломикрондарда, VLDL мен IDL -де жүрді, өйткені май тазартылды. Холестерин қосылыстары жасушаға липопротеидтік кешендерден енуі үшін оларды жасушалар интернализациялауы керек, бұл рецептормен жасалатын эндоцитоздың жұмысы.

Кері тасымалдау жолы

Организмдегі липидтердің қозғалысын қарастыратын тағы бір маңызды мәселе - кері тасымалдау жолы (2.260 -сурет). Ол сондай-ақ кері холестеринді тасымалдау жолы деп аталады, өйткені холестерин негізгі молекула болып табылады. Бұл жол жоғары тығыздықты липопротеидтер (HDLs) деп аталатын липопротеидтер кешендерінің соңғы класын қамтиды. Әдетте &ldquobad холестерин&rdquo (төменде де қараңыз) деп аталатын LDLs айырмашылығы HDLs &ldquoжақсы холестерин ретінде белгілі.&rdquo.

2.261-сурет - Рецепторлы эндоцитоз процесі Алея Ким суреті

HDL бауыр мен аш ішекте синтезделеді. Оларда липидтер аз немесе мүлде болмайды (олар HDL -дің сарқылуы деп аталады), бірақ қандағы холестеринге және қандағы басқа (зақымдалған) липопротеидтердің қалдықтарынан & ldquoscavenger & rdquo рөлін атқарады. Тапсырманы орындау үшін HDL лецитиннен (фосфатидилхолин) май қышқылдарын пайдаланып, холестеринді эфирлерді қалыптастыру үшін пайдаланатын лецитинхолестерол ацилтрансфераза (LCAT) деп аталатын ферментті тасымалдайды, содан кейін оларды ішкі етеді.

Осы мақсатта қолданылатын холестерин қан ағымынан, макрофагтардан және көбік жасушаларынан (макрофаг-LDL комплекстері - 2.262-сурет) келеді. Холестеринді эфирлердің қосылуы HDL ісінуіне әкеледі және 2.261-сурет – Рецепторлық эндоцитоз процесі Пісіп-жетілген кезде ол холестерин жүктемесін бауырға қайтарады немесе эндоцитоз үшін LDL молекулаларына балама түрде қайтарады. HDL холестерин деңгейін төмендететін әсерге ие және осы себепті олар &ldquoжақсы холестерин деп сипатталады&rdquo.

Липидтердің тасымалдануын реттеу

2.262-сурет - Википедия көбік жасушаларының агрегаты

Жасушалардың тамақтануды қажет болған кезде алатыны маңызды, сондықтан қоректік заттардың қозғалысын бақылау маңызды. Қандағы глюкоза деңгейінің реттелуінде маңызды рөл атқаратын бауыр да липидтер үшін маңызды рөл атқарады. Ол бұл тапсырманы LDL арнайы рецепторларын қолдану арқылы орындайды. Бауыр LDL рецепторлары басқа жасушалар қабылдамаған LDL -лерді қан арқылы байланыстырады. LDL деңгейінің жоғарылауы бауырға шығарылатын VLDL түзілуін азайту туралы сигнал болып табылады.

ТТЛП деңгейінің қауіпті жоғары болуымен көрінетін отбасылық гиперхолестеринемия деп аталатын генетикалық ауруы бар адамдарда бауыр жасушаларында дұрыс жұмыс істейтін LDL рецепторлары жетіспейді. 2.263-сурет - Атеросклероздың прогрессиясы Уикипедия 2.263-сурет - Атеросклероздың прогрессиясы Wikipedia263-суреті.

2.263-сурет - Атеросклероздың дамуы Википедия

Бұл аурумен ауыратын адамдарда бауыр ешқашан LDL деңгейі жоғары екендігі туралы сигнал алмайды. Шынында да, бауырда барлық VLDL мен LDL -ны шеткі тіндер қабылдайтын көрінеді, сондықтан ол деңгейін жоғарылатуға тырысу үшін көбірек VLDL шығарады. Емделмеген ауру бұрын өлімге әкелетін, бірақ статиндер сияқты жаңа препараттар пациенттердің өмір сүру ұзақтығын едәуір ұзартты. LDL құрамындағы жасушалық қажеттілік олардың мембраналарында LDL рецепторларының синтезінің деңгейімен тікелей байланысты. Жасушалар көбірек холестеринді қажет ететіндіктен, рецепторларға арналған компоненттердің синтезі жоғарылайды және қажеттілік азайған сайын ол азаяды.

Жақсы холестерин / жаман холестерин

Жалпы, жоғары холестерин мен rdquo деңгейі денсаулыққа зиянды емес деп саналады. Бұл, ең болмағанда, жанама түрде, холестериннің негізгі тасымалдаушылары, LDLs. LDLs -тің негізгі функциясы - холестерин мен басқа липидтерді рецепторлық эндоцитоз арқылы жасушаларға тікелей жеткізу (2.237 -сурет). LDL деңгейінің жоғарылығы атеросклеротикалық бляшкалардың түзілуімен (2.263 -сурет және 2.264 -сурет) және олардың атеросклероздың таралуымен байланысты, бұл оларды & ldquobad холестерин деп сипаттауға әкеледі. Оттегінің реактивті түрлері (темекі шегушілердің қанында жоғары) LDL құрамындағы май қышқылдары топтарының ішінара тотығуын тудырады деп саналады. Жоғары деңгейлерде олар артериялардың ішкі жағындағы эпителий жасушаларының жасушадан тыс матрицасында жиналуға бейім. Иммундық жүйенің макрофагтары зақымдалған LDL (холестеринді қоса) алады.

Макрофагтар қабылдаған холестериннің мөлшерін бақылай алатындықтан, оларда холестерин жинала бастайды және олар сыртқы пішінге ие болады, бұл оларды & ldquofoam жасушалары деп сипаттауға әкеледі. жасушаның бағдарламаланған өлу процесі (апоптоз). Олардың жинақталуы қабынудан шрам тінімен бірге тақта пайда болуына әкеледі. Бляшкалар өсіп, қан ағынын бөгеп тастауы мүмкін немесе олардың бөліктері босап, қанмен қамтамасыз етудегі кішірек саңылауларды бітеп, ақырында инфарктқа немесе инсультке әкелуі мүмкін.

Жақсы холестерин

Екінші жағынан, HDL жоғары деңгейі атеросклероз мен артериялық аурулармен кері байланысты. Таусылған HDL холестеринді көбік жасушаларынан кетіруге қабілетті. Бұл HDL-тің ApoA-I протеині мен көбік жасушасындағы тасымалдаушы ақуыздың (ABC-G1) байланысы нәтижесінде пайда болады. Көбік жасушасындағы басқа тасымалдау ақуызы, ABCA-1 қосымша холестеринді жасуша ішінен плазмалық мембранаға тасымалдайды, онда ол HDL-ге қабылданады және бауырға немесе LDL-ге кері тасымалдау холестерин жолымен қайтарылады.

2.264 -сурет - Уикипедиядағы каротид артериясының нақты тақтасы

ABCA-1 генінің жетіспеушілігі Танже ауруына әкеледі. Бұл жағдайда HDL мүлдем болмайды, өйткені олар көбік жасушаларынан холестеринді ала алмаудың нәтижесінде бос қалады, сондықтан олар денеден жойылады.

ApoE және Альцгеймер ауруы

ApoE - хиломикрондардың құрамдас бөлігі, сонымен қатар мида, макрофагтарда, бүйректерде және көкбауырда кездеседі. Адамдарда ол E2, E3 және E4 үш түрлі аллельде кездеседі. E4 аллелі (халықтың шамамен 14% құрайды) Альцгеймер ауруын жұқтыру ықтималдығының жоғарылауымен байланысты. Аллель бойынша гетерозиготалы адамдар ауруды 3 есе, ал гомозиготалы адамдар 15 есе жиі жұқтырады. Неліктен бұл ген немесе аллель аурумен байланысты екені белгісіз. Үш аллель аминқышқылдарының реттілігі бойынша аз ғана ерекшеленеді, бірақ өзгерістер елеулі құрылымдық айырмашылықтарды тудырады. E4 аллелі кальций иондарының деңгейінің жоғарылауымен және жарақаттан кейін апоптозбен байланысты. Альцгеймер ауруы & бета-амилоидты пептид агрегаттарының жиналуымен байланысты. ApoE оның протеолитикалық ыдырауын күшейтеді, ал E4 изоформасы басқа изоформалар сияқты бұл реакцияларда тиімді емес.


Бейнені қараңыз: Атом. Молекула. Химиялық элемент. (Ақпан 2023).