Biosynteza FA - przebieg,

regulacja

Barbara Weiss

grupa 17

Kwasy tłuszczowe



Budowa: łańcuch weglowodorowy zakończony
grupą karboksylową



Cechy: charakter amfipatyczny, nierozpuszczalne
w wodzie, łańcuch najczęściej prosty



Źródła: lipoliza acylogliceroli i estrów cholesterolu,
biosynteza de novo

Nasycone

Nienasycone

łańcuchu węglowodorowym

wyłącznie wiązania pojedyncze

1 – 6 wiązań podwójnych,

najczęściej w konformacji cis

produkowane przede wszystkim

przez organizmy zwierząt

występują w dużych ilościach w

roślinach

Jedno- lub wielonienasycone

Występowanie

http://www.zdrowastrona.pl/index.php?site=uklad_trawienny_anatomia_i_fizjologia http://wyborcza.pl/piatekekstra/1,129867,13088715,Co_ma_nerka_do_glowy_.html

http://zdroow.pl/budowa-piersi/http

://pl.wikipedia.org/wiki/Tkanka_t%C5%82uszczowa

Substraty



acetylo~S-CoA:



oksydacyjna
dekarboksylacji
pirogronianu,



β oksydacja kwasów
tłuszczowych,



rozpad ciał
ketonowych lub
szkieletów niektórych
aminokwasów



NADPH+H+ z szlaku
pentozofosforanoweg
o i dekarboksylacji
jabłczanu przez
enzym jabłczanowy



ATP

Karboksylacja acetylo-CoA do

malonylo-CoA

Etapy:



Karboksylacja biotyny z udziałem ATP



Przeniesienie karboksylu na acetylo-CoA z

wytworzeniem malonylo~S-CoA

E. Bańkowski; Biochemia

Karboksylaza acetylo-CoA

Białko wieloenzymowe zbudowane z
dużej liczby identycznych
podjednostek



Biotyna



Karboksylaza biotyny



Białko nośnikowe karboksybiotyny



Transkarboksylaza



Miejsce allosteryczne

Regulacja



Przez asocjację

podjednostek



+ cytrynian



- malonylo Co- A,

palmitoilo~S-CoA



Przez fosforylację ( forma

ufosforylowana

nieaktywna):



+ adrenalina



- insulina



Dieta: bogato

węglowodanowa lub

ubogo tłuszczowa

powoduje wzrost syntez

enzymu



propionyloCoA inicjuje

syntezę

długołańcuchowych

kwasów tłuszczowych

złożónych z

nieparzystystej liczby

atomów węgla

Kompleks syntazy kwasów
tłuszczowych



Budowa: dimer, z podjednostek o 7
aktywnościach enzymatycznych



ACP :



Kwas pantotenowy w formie
4’fosfopanteteiny



Przejściowy nośnik grup acylowych
wiążących się z –SH 4’fosfopanteteiny

Przeniesienie grupy acetylowej



Donor: inicjująca cząsteczka acetylo
CoA



Akceptor: grupa –SH reszty
cysteinowej syntazy



Enzym: transacylaza acetylowa

Przyłączenie grupy malonylowej



Donor: malonylo~S-CoA



Akceptor: sąsiednia grupa –SH
cysteiny fosfopantoteiny



Enzym: transacetylaza malonylowa

Reakcja grupy acetylowej z
malonylową



Grupa acetylowa atakuje grupę metylową
reszty malonylowej, zajmując miejsce CO2



Produkt: 3 keto acyloeznym (acetoacetylo-
ACP)



Uwolniona zostaje grupa –SH cysteiny



Enzym: syntaza 3 ketoacylowa



Dekarboksylacja pozwala na zajście reakcji
do końca – siła pociągająca reakcję

Redukcja



Grupa ketonowa reszty
acetoacetylowej jest redukowana do
grupy alkoholowej



Donorem wodoru jest NADPH+H+



produkt: B-hydroksybutyrylo-S-ACP



Enzym: reduktaza B-etoacylowa

Powstanie podwójnego wiązania



Odłączenie cząsteczki wody



Powstanie wiązania podwójnego



Produkt: krotonoilo~S-ACP



Enzym: dehydrataza
BhydroksyacyloACP

Redukcja



Grupa krotonoilowa związana z ACP
zostaje przekształcona w grupę
maślanową (butyrylową)



Donorem wodoru jest NADPH+H+



Produkt: butyrylo-S-ACP (kwas
masłowy związany z ACP)



Enzym:reduktaza enoilowa

Uwolnienie reszty SH

fosfopanteteiny



Przeniesienie reszty butyrylowej z
ACP na SH cysteiny



Grupa fosfopanteinowa może
prznieść kolejną grupę malonylową z
malonylo S CoA

Wydłużanie łańcucha



Miejsce zwolnione prze
dekarboksylację malonylo~S-ACP
zostaje zajęte prze coraz dłuższy
łańcuch



7 cyli



Produkt: palmitoilo-S-ACP

Uwalnianie kwasu

palmitynowego



Hydroliza wiązania tioestrowego
między resztą kwasu palmitynowego
i siarką ACP



Enzym: tioestraza palmitynianowa

Dalsze przekształcenia



Desaturacja



Elongacja



Biosynteza triacylogliceroli



Estryfikacja z cholesterolem

Desaturacja

Wprowadzanie wiązań podwójnych

•

Zachodzi w siateczce gładkiej

•

Pierwsze w pozycji delta 9

delta9 desaturaza

palmitoilo-CoA --------------> palmitooleilo CoA

•

Reakcja zachodzi w obecności tlenu i NADH
lub NADPH

•

Kolejne podwójne wiązania zawsze
oddzielone są grupą metylową

Elongacja



Lokalizacja: siateczka śródplazmatyczna



Wydłużenie o 2 at C



Substraty:



malonylo-CoA – donor acetylu



NADPH+H+ - czynnik redukujący



Enzymy mikrosomalnego układu
redukującego: elongaza kwasu
tłuszczowego

Biosynteza triacylogliceroli



Powstanie: fosfoglicerolu



W przemianach glukozy



W wątrobie:



Estryfikacja glicerolu kwasami
tłuszczowymi



Aktywacja kwasów tłuszczowych przez związanie z CoA-SH
katalizowane prze syntetazę acylo~S-CoA



Estryfikacja skrajnej i srodkowej grupy –OH katalizowana przez
acylotransferazę glicerolofosforanową z wytworzeniem kwasu
fosfatydowego



Odłączenie fosforanu nieorganicznego z wytworzeniem
diacyloglicerolu i dołączenie trzeciej reszty kwasu tłuszczowego
w wyniku czego powstaje triacyloglicerol

Regulacja



Stan odżywienia: nadmiar glukozy,
mleczanu, pirogronianu zostaje
magazynowany w postaci tłuszczu



Krótkoterminowa:



Karboksylaza acetylo-CoA



Dehydrogenaza pirogronianowa



Długoterminowa:



Zmiana całkowitej ilości enzymów w stanie głodu
lub sytości



Insulina

Znaczenie



Kwasy tłuszczowe w fosfolipidach są

składnikiem utrzymującym płynność

błony



Duża zawartość w diecie kwasów

nienasyconych w stosunku do nasyconych

zapobiega chorobie wieńcowej serca



Tworzenie ikozanoidów: prostaglandyn,

tromboksanów, leukotrienów, lipoksyn



Zmiany aktywności szlaku lipogenezy w

otyłości i cukrzycy typu I

Bibliografia



Bańkowski E.; Biochemia. Podręcznik dla
studentów uczelni medycznych; Elsevier
Urban & Partner, 2009



Murray Robert K., Granner Daryl K.,
Rodwell Victor W.; Biochemia Harpera.
Ilustrowana; Wydawnictwo lekarskie PZWL,
2012

Dziękuję za uwagę