67. Биосинтез высших жирных кислот в тканях. Биосинтез липидов в печени и жировой ткани.
Биосинтез жирных кислот наиболее активно происходит в цитозоле клеток печени, кишечника, жировой ткани в состоянии покоя или после еды.
Условно можно выделить 4 этапа биосинтеза:
1. Образование ацетил-SКоА из глюкозы, других моносахаров или кетогенных аминокислот.
2. Перенос ацетил-SКоА из митохондрий в цитозоль:
может быть в комплексе с карнитином, подобно тому как переносятся внутрь митохондрии высшие жирные кислоты, но здесь транспорт идет в другом направлении,обычно в составе лимонной кислоты, образующейся в первой реакции ЦТК.Поступающий из митохондрий цитрат в цитозоле расщепляется АТФ-цитрат-лиазой до оксалоацетата и ацетил-SКоА.Оксалоацетат в дальнейшем восстанавливается до малата, и последний либо переходит в митохондрии (малат-аспартатный челнок), либо декарбоксилируется в пируват малик-ферментом ("яблочный" фермент).
3. Образование малонил-SКоА из ацетил-SКоА.Карбоксилирование ацетил-SКоА катализируется ацетил-SКоА-карбоксилазой, мульферментным комплексом из трех ферментов.
4. Синтез пальмитиновой кислоты.
Осуществляется мультиферментным комплексом "синтаза жирных кислот" (синонимпальмитатсинтаза) в состав которого входит 6 ферментов и ацил-переносящий белок (АПБ).
Ацил-переносящий белок включает производное пантотеновой кислоты – 6-фосфопантетеин (ФП), имеющий HS-группу, подобно HS-КоА. Один их ферментов комплекса, 3-кетоацил-синтаза, также имеет HS-группу в составе цистеина. Взаимодействие этих групп обусловливает начало и продолжение биосинтеза жирной кислоты, а именно пальмитиновой кислоты. Для реакций синтеза необходим НАДФН.
В первых двух реакциях последовательно присоединяются малонил-SКоА к фосфопантетеину ацил-переносящего белка и ацетил-SКоА к цистеину 3-кетоацилсинтазы.3-Кетоацилсинтаза катализирует третью реакцию – перенос ацетильной группы на С2малонила с отщеплением карбоксильной группы.Далее кетогруппа в реакциях восстановления (3-кетоацил-редуктаза), дегидратации (дегидратаза) и опять восстановления (еноил-редуктаза) превращается в метиленовую с образованием насыщенного ацила, связанного с фосфопантетеином.
Ацилтрансфераза переносит полученный ацил на цистеин 3-кетоацил-синтазы, к фосфопантетеину присоединяется малонил-SКоА и цикл повторяется 7 раз до образования остатка пальмитиновой кислоты. После этого пальмитиновая кислота отщепляется шестым ферментом комплекса тиоэстеразой.
Синтезированная пальмитиновая кислота при необходимости поступает в эндоплазматический ретикулум или в митохондрии. Здесь с участием малонил-S-КоА иНАДФН цепь удлиняется до С18 или С20.Удлиняться могут и ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая) с образованием производных эйкозановой кислоты (С20). Но двойная связь животными клетками вводится не далее 9 атома углерода, поэтому ω3- и ω6-полиненасыщенные жирные кислоты синтезируются только из соответствующих предшественников.
Например, арахидоновая кислота может образоваться в клетке только при наличии линоленовой или линолевой кислот. При этом линолевая кислота (18:2) дегидрируется до γ-линоленовой (18:3) и удлиняется до эйкозотриеновой кислоты (20:3), последняя далее вновь дегидрируется до арахидоновой кислоты (20:4). Так формируются жирные кислоты ω6 ряда.
- Экзаменационные вопросы по биохимии для студентов лечебного, педиатрического, медико-профилактического факультетов за 2010-2011 уч. Год
- Электрохимические свойства белков как основа методов их исследования. Электрофорез белков крови.
- Коллоидные свойства белков. Гидратация. Растворимость. Денатурация, роль шаперонов.
- Углевод-белковые комплексы. Строение углеводных компонентов. Гликопротеины и протеогликаны.
- Липид-белковые комплексы. Строение липидных компонентов. Структурные протеолипиды и липопротеины, их функции.
- Ферменты, их химическая природа, структурная организация. Активный центр ферментов, его строение.
- Коферменты и их функции в ферментативных реакциях. Витаминные коферменты. Примеры реакций с участием витаминных коферментов.
- Свойства ферментов. Лабильность конформации, влияние температуры и рН среды. Специфичность действия ферментов, примеры реакций.
- Номенклатура и классификация ферментов. Характеристика класса оксидоредуктаз. Примеры реакций с участием оксидоредуктаз.
- Характеристика класса лиаз, изомераз и лигаз (синтетаз), примеры реакций.
- Характеристика классов ферментов трансфераз и гидролаз. Примеры реакций с участием данных ферментов.
- Современные представления о механизме действия ферментов. Стадии ферментативного катализа, молекулярные эффекты, примеры.
- Ингибирование ферментов. Конкурентное и неконкурентное ингибирование, примеры реакций. Лекарственные вещества как ингибиторы ферментов.
- Обмен веществ и энергии. Этапы обмена веществ. Общий путь катаболизма. Окислительное декарбоксилирование пирувата.
- Цитратный цикл, химизм процесса, его биологическое значение.
- С опряжение реакций цикла трикарбоновых кислот с дыхательной цепью ферментов. Написать эти реакции.
- Реакции прямого и окислительного декарбоксилирования, примеры.
- Современные представления о биологическом окислении. Над-зависимые дегидрогеназы. Строение окисленной и восстановленной форм над.
- Компоненты дыхательной цепи и их характеристика. Фмн и фад-зависимые дегидрогеназы. Строение окисленной и восстановленной форм фмн.
- Цитохромы электронтранспортной цепи. Их функционирование. Образование воды как конечного продукта обмена.
- Пути синтеза атф. Субстратное фосфорилирование (примеры). Молекулярные механизмы окислительного фосфорилирования (теория Митчелла). Разобщение окисления и фосфорилирования.
- Альтернативные пути биологического окисления, оксигеназный путь. Микросомальные монооксигеназы.
- Свободнорадикальное окисление. Токсичность кислорода. Активные формы кислорода. Антиокислительная защита. Роль сро в патологии.
- Потребность человека в белках. Строение незаменимых аминокислот. Биологическая ценность белков. Роль белков в питании.
- Превращение белков в желудке. Роль соляной кислоты в переваривании белков. Показать действие пептидгидролаз. Качественный и количественный анализ желудочного содержимого.
- Переваривание белков в кишечнике. Покажите действие трипсина, карбокси-и аминопептидазы на конкретных примерах.
- Гниение белков и аминокислот в кишечнике. Пути образования продуктов гниения. Примеры.
- Механизм обезвреживания продуктов гниения белков. Роль фафс и удф-гк в этом процессе (конкретные примеры).
- Переаминирование и декарбоксилирование аминокислот. Химизм процессов, характеристика ферментов и коферментов. Образование амидов.
- Дезаминирование аминокислот. Виды дезаминирования. Окислительное дезаминирование. Непрямое дезаминирование аминокислот на примере тирозина.
- Орнитиновый цикл, последовательность реакций, биологическая роль.
- Особенности катаболизма пуриновых нуклеотидов. Их строение и распад. Образование мочевой кислоты. Подагра.
- Генетические дефекты обмена фенилаланина и тирозина.
- Механизмы репликации днк (матричный принцип, полуконсервативный способ). Условия, необходимые для репликации. Основные этапы репликации.
- Биосинтез рнк (транскрипция). Условия и этапы транскрипции. Процессинг рнк. Альтернативный сплайсинг.
- Биосинтез белка. Этапы трансляции и их характеристика. Белковые факторы биосинтеза белка. Энергетическое обеспечение биосинтеза белка.
- Посттрансляционный процессинг. Виды химической модификации, фолдинг и адресование белков. Шапероны, прионы.
- Строение оперона. Регуляция биосинтеза белка у прокариотов. Функционирование лактозного и гистидинового оперонов.
- Особенности и уровни регуляции биосинтеза белка у эукариотов. Амплификация генов, энхансерные и сайленсерные элементы.
- Блокаторы белковых синтезов. Действие антибиотиков и токсинов. Биологическая роль теломер и теломераз.
- Виды молекулярных мутаций и их биологические последствия.
- Биохимический полиморфизм. Генотипическая гетерогенность популяций. Наследственная непереносимость пищевых веществ и лекарств.
- Причины полиморфизма и динамичности протеома при определенной консервативности генома: роль особенностей транскрипции, трансляции, процессинга белка.
- Роль углеводов в питании. Переваривание и всасывание углеводов в органах пищеварительной системы. Написать реакции.
- Катаболизм глюкозы в анаэробных условиях. Химизм процесса, биологическая роль.
- Катаболизм глюкозы в тканях в аэробных условиях. Гексозодифосфатный путь превращения глюкозы и его биологическая роль. Эффект Пастера.
- Г ексозомонофосфатный путь превращения глюкозы в тканях и его биологическая роль. Реакции окислительной стадии.
- Биосинтез и распад гликогена в тканях. Биологическая роль этих процессов. Гликогеновые болезни.
- Пути образования глюкозы в организме. Глюконеогенез. Возможные предшественники, последовательность реакций, биологическая роль.
- Характеристика основных липидов организма человека, их строение, классификация, суточная потребность и биологическая роль.
- 62. Фосфолипиды, их химическое строение и биологическая роль.
- 63. Биологическая роль липидов пищи. Переваривание, всасывание и ресинтез липидов в органах пищеварительной системы.
- 64. Желчные кислоты. Их строение и биологическая роль. Желчнокаменная болезнь.
- 65. Окисление высших жирных кислот в тканях. Особенности окисления высших жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов, энергетический эффект.
- 66. Окисление глицерола в тканях. Энергетический эффект этого процесса.
- 67. Биосинтез высших жирных кислот в тканях. Биосинтез липидов в печени и жировой ткани.
- 6 8. Холестерол. Его химическое строение, биосинтез и биологическая роль. Причины
- Витамины, их характеристика, отличительные признаки. Роль витаминов в обмене веществ. Коферментная функция витаминов (примеры).
- С труктура и функции витамина а.
- Витамин д, его строение, метаболизм и участие в обмене веществ. Признаки проявления гиповитаминоза.
- Участие витаминов е и к в метаболических процессах.
- С труктура витамина в1, его участие в метаболических процессах, примеры реакций.
- Витамин в2. Строение, участие в обмене веществ.
- В итамин в6 и pp. Роль в обмене аминокислот, примеры реакций, строение.
- Характеристика витамина с, строение. Участие в обмене веществ, проявление гиповитаминоза. Витамин р.
- Витамин в12 и фолиевая кислота. Их химическая природа, участие в метаболических процессах. Причины гиповитаминозов.
- Витамины – антиоксиданты, их биологическая роль. Витаминоподобные вещества. Антивитамины.
- Биотин, пантотеновая кислота, их роль в обмене веществ.М
- Гормоны передней доли гипофиза, классификация, их химическая природа, участие в регуляции процессов метаболизма. Семейство пептидов проопиомеланокортина.
- Гормоны задней доли гипофиза, место их образования, химическая природа, влияние на функции органов-мишеней.
- Тиреоидные гормоны, место их образования, строение, транспорт и механизм действия на метаболические процессы.
- Тиреокальцитонин, паратиреоидный гормон. Химическая природа, участие в регуляции обмена веществ.
- Инсулин, схема строения, участие в регуляции метаболических процессов. Специфика в действии на рецепторы органов мишеней, инсулиноподобные факторы роста (ифр).
- Глюкагон и соматостатин. Химическая природа. Влияние на обмен веществ.
- У частие адреналина в регуляции обмена веществ. Место выработки. Структура адреналина, механизм его гормонального действия, метаболические эффекты.
- К ортикостероидные гормоны. Структура кортизола, механизм действия. Участие глюкокортикоидов и минералокортикоидов в обмене веществ.
- Гормоны половых желез: эстрадиол и тестостерон, их строение, механизм действия и биологическая роль.
- Простаноиды - регуляторы обмена веществ. Биологические эффекты простаноидов и химическая природа.
- Важнейшие функции печени. Роль печени в обмене веществ.
- Обезвреживающая роль печени. Реакции микросомального окисления и реакции коньюгации токсических веществ в печени. Примеры обезвреживания (фенол, индол).
- Биосинтез и распад гемоглобина в тканях. Механизм образования основных гематогенных пигментов.
- Патология пигментного обмена. Виды желтух.
- Окисление этанола в печени. Первичные эффекты этанола.
- Основы клинической биохимии. Основные виды изменений биохимического состава крови.
- Белки крови, их биологическая роль, функциональная характеристика, лабораторно – диагностическое значение показателей белкового состава крови.
- Химический состав нервной ткани.
- Особенности обмена веществ в нервной ткани (энергетический, углеводный обмен).
- Роль глутамата в обмене веществ в нервной ткани. Написать реакции.
- Биохимия передачи нервного импульса. Основные компоненты и этапы.
- Образование нейромедиаторов – ацетилхолина, адреналина, дофамина, серотонина.
- Особенности химического состава мышечной ткани.
- Особенности энергетического обеспечения мышечного сокращения. Креатин, креатинфосфат и продукт их распада. Биохимические изменения при мышечных дистрофиях и денервации мышц. Креатинурия.
- Роль атф в мышечном сокращении. Пути ресинтеза атф в мышечной ткани. Написать реакции ресинтеза атф в анаэробных условиях. Нарушение метаболизма при ишемической болезни сердца.
- Межклеточный матрикс, его компоненты, функции. Характеристика коллагена, его строение. Полиморфизм коллагеновых белков.
- Этапы синтеза и созревания коллагена. Роль ферментов и витаминов в этом процессе. Катаболизм коллагена.
- Особенности строения и функции эластина. Неколлагеновые структурные белки: фибронектин и ламинин.
- Гликозаминогликаны. Строение, функции.
- Протеогликаны межклеточного матрикса, их состав, функции. Образование надмолекулярных комплексов. Метаболизм протеогликанов.
- Функциональная биохимия почек. Физико-химические свойства мочи. Характеристика химических компонентов мочи по отношению к процессам мочеобразования.
- Молекулярные основы онкогенеза. Онкогены, протоонкогены, гены-супрессоры опухолей (гсо).
- Виды клеточной гибели: апоптоз и некроз. Биологическое значение.
- Этапы апоптоза. Рецепторы, передача сигнала гибели клетки.
- Каспазы: образование и биологическая роль.
- Варианты индукции апоптоза. Роль митохондрий в развитии апоптоза.