Məlumat

6.13: Yağ metabolizması - Biologiya

6.13: Yağ metabolizması - Biologiya


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.

Adipositlərdə yağın parçalanması üç fermentin katalitik təsirini tələb edir: birinci yağ turşusunu yağdan çıxarmaq üçün hormona həssas triasilgliserol lipaz (LIPE adlanır), ikincisini çıxarmaq üçün digliserid lipaz və üçüncünü çıxarmaq üçün monoqliserid lipaz. Bunlardan yalnız LIPE tənzimlənir və bu, sürəti məhdudlaşdıran reaksiya kimi görünür. Gliserol-3-fosfatla başlayan yağın sintezi, qliserin onurğasına yağ turşularının əlavə edilməsini kataliz edən qliserol-3-fosfat asil transferaza kimi asil transferaza fermentlərinin təsirini tələb edir.


Maraqlıdır ki, yağ turşularının metabolizmasına nəzarət çox azdır. Onların oksidləşməsinə əsas nəzarət əlçatanlıqdır. Buna nəzarət etməyin bir yolu yağın parçalanmasına nəzarət etməkdir. Epinefrin kinaz kaskadı ilə stimullaşdırıla bilən bu proses adipositlərdə (yağ tərkibli hüceyrələr) olan LIPE vasitəsilə idarə olunur. Apidositlərdə yağın parçalanması üç fermentin hərəkətini tələb edir, hər biri qliserin onurğasından bir yağ turşusunu hidroliz edir. Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, yalnız ilk hidrolizi kataliz edən HSTL tənzimlənir.

Yağın sintezi üçün qliserin-3-fosfat (və ya DHAP) və üç yağ turşusu lazımdır. Birinci reaksiyada qliserol-3-fosfat 1-ci mövqedə yağ turşusu ilə esterləşir, ardınca 2-ci mövqedə fosfatidin turşusu əmələ gətirmək üçün dublikat reaksiya verilir. Həm yağların, həm də fosfogliseridlərin sintezində ara məhsul olan bu molekul, yağ əmələ gətirmək üçün üçüncü esterifikasiyadan əvvəl diasilqliserol əmələ gətirmək üçün defosforilləşir.

Gliserofosfolipidlərin mübadiləsi

Fosfatidin turşusu, yuxarıda qeyd edildiyi kimi, qliserofosfolipidlərin metabolizmində vacib bir ara məhsuldur. Mühüm membran komponentləri olan bu birləşmələr bir neçə yolla sintez edilə bilər.


6.13: Yağ metabolizması - Biologiya

Yağ trigliseridlər adlanan maddələr mübadiləsində istifadə olunan makro qidalar sinfini təsvir etmək üçün istifadə edilən bir termindir. Bunlar zülallar və karbohidratlar da daxil olmaqla üç makronutrient sinfindən birini təşkil edir. Yağlar əksər eukariotlar üçün enerji saxlama vasitəsidir, həm də qida mənbəyi kimi çıxış edir. Yağlar makronutrientlərin ən yüksək enerji saxlama potensialına malikdir və kimyəvi cəhətdən çox sabitdir, bu da onları sonrakı istifadə üçün enerji saxlamaq üçün ideal edir. Makronutrientlər molekulun ölçüsünə deyil, həyatı təmin etmək üçün lazım olan miqdarlara aiddir. Vitaminlər və minerallar nəzərə alınır mikronutrientlər.


YAĞLARIN VƏ ZÜLALLARIN MEDABOLİZMASI

Qlükoza katabolizmi hüceyrələrdə ən çox görülən metabolik yoldur. Ancaq heyvanlar da yağlar və zülallar istehlak edirlər. Bunlar enerji yığmaq üçün istifadə edilə bilər.

Yağlar uzun zəncirli yağ turşularından və qliserindən əmələ gəlir. Onlar trigliseridlər əmələ gətirir. Yağın ilkin katabolizmi trigliseridlərin qliserinə və üç yağ turşusu molekuluna həzm olunması ilə başlayır.

  • Qliserin fosforlanmışdır. Qliseraldehidlər 3-fosfat səviyyəsində qlikolitik yola daxil ola bilər.
  • Sərbəst yağ turşuları mitoxondriyə keçir. Onların karbonlarının çıxarıldığı yer. Asetil koenzim əmələ gətirirlər. Asetil koenzim A Krebs dövrü ilə oksidləşir. Əlavə NADH və FADH istehsal edir2 elektron daşıma zənciri vasitəsilə oksidləşir. Yağın vahid çəkisinə düşən hidrogen atomlarının sayı karbohidratlar və ya zülallardan daha çoxdur. Beləliklə, 1 q yağ 1 q karbohidrat və ya zülaldan təxminən 2,5 dəfə çox ATP enerjisi təmin edir. Buna görə də bir çox heyvanlar enerji y-ni piy toxumasında yağ şəklində saxlayırlar.

ATI3HElektron ötürülməsi H20 ağciyər və xemlosmoz

A Mals zülalları amin turşularına həzm edir. Bunlardan bəziləri hər yerdə paylanır bədən. Onlar yeni zülalların sintezi üçün istifadə olunur. Digər amin əlavələri qana və ya hüceyrədənkənar mayeyə daşınır. Bu amin turşuları yanacaq kimi istifadə edilə bilər. Buna görə də, bu amin turşuları daha da parçalana bilər. Me qrupu ammonyak əldə etmək üçün çıxarılır. Bu proses deaminasiya adlanır PnlInwinn Deaminasiya zamanı proseslər baş verir:

  1. Bir oksigen atomu bir keto turşusu yaratmaq üçün bir amin qrupunu əvəz edir.
  2. Keto turşusu Krebs dövrünə daxil ola bilər.
  3. Nəhayət, amin turşusunun karbon skeleti parçalanır və 002-ə qədər oksidləşir.

R - CH - COOH + H20 R — C —000H + NH3 + H2

Amin turşusu Su Keto turşusu Ammonyak Hidrogen

1 q protein 1 q qlükoza ilə eyni miqdarda enerji verir. Ammonyak çox zəhərlidir və xaric edilməlidir.


Protein, Yağ və Karbohidrat metabolizması | Biokimya

Bu yazıda zülal, yağ və karbohidrat mübadiləsində qarşılıqlı əlaqəni müzakirə edəcəyik: 1. Protein yağ və karbohidrat mübadiləsi üçün zərurilik 2. Beyin və eritrositlər üçün qlükoza ehtiyacı 3. Aclıq zamanı Davamlı Yanacaq Təchizatı Zəruriliyi.

Zülal, yağ və karbohidrat mübadiləsi üçün ehtiyac:

1. Piruvat uzun zəncirli yağ turşularının sintezi üçün başlanğıc material olan asetil-CoA-ya çevrilir və əks proseslə yağ turşuları qlu-şikoza çevrilir, halbuki piruvat dehidrogenaz reaksiyası mahiyyət etibarı ilə geri dönməzdir və birbaşa çevrilmənin qarşısını alır. asetil-CoA-dan oksaloasetata limon turşusu dövrü ilə çevrilir, çünki bir molekul oksaloasetatın asetil-KoA ilə kondensasiyası tələb olunur və yalnız bir molekul oksaloasetat regenerasiya olunur.

Bənzər səbəblərə görə, cüt sayda avtomobil və şibbon atomlarına malik olan yağ turşularının qlükoza və ya qlikogenə xalis çevrilməsi mümkün deyil.

2. Tək sayda karbon atomuna malik olan yağ turşusunun yalnız terminal 3-karbon hissəsi qlükogendir, çünki molekulun bu hissəsi 3-oksidləşmə nəticəsində nəhayət propionil-KoA əmələ gətirir.

3. Oksaloasetat həm limon turşusu dövrəsində, həm də qlükoneogenez yolunda ara məhsuldur.

4. Triaçilqliserolun qliserin hissəsi qliserin 3-fosfat aktivləşdirildikdən sonra qlükoza əmələ gətirə bilər.

5. Əsas olmayan və əsas olmayan amin turşularının bir çox karbon skeleti limon turşusu dövrü və transaminasiya yolu ilə karbohidratdan istehsal oluna bilər. Qlükogen amin turşuları, həmçinin bu proseslərin tərsinə çevrilməsi ilə limon turşusu dövrünün prekursorları və ya üzvləri olan karbon skeletləri istehsal edə bilər. Onlar qlükoneogen yollarla asanlıqla qlükoza və qlikogenə çevrilirlər.

6. Ketogen amin turşuları keçmiş qaraciyər toxumalarında asetil-KoA əmələ gətirən keton cisimləri kimi metabolizə olunan asetoasetata çevrilir.

7. Yağ turşularının karbohidratlara xalis çevrilməsi və həmçinin yağ turşularının qlükogen amin turşularına xalis çevrilməsi mümkün deyil.

Bununla belə, qlükogen amin turşularının karbon skeletlərinin piruvat və asetil-KoA əmələ gəlməsi və ya limon turşusu dövrünün qeyri-mitoxondrial reaksiyalarının α-ketoqlutaratdan sitrata çevrilməsi yolu ilə yağ turşularına çevrilməsi mümkündür. asetil-KoA vermək üçün ATP-sitrat liazanın hərəkəti.

Bununla belə, aclıq şəraitində zülal və amin turşularının xalis parçalanması yağın xalis parçalanması ilə müşayiət olunur. Amin turşularının yağa xalis çevrilməsi yüksək protein qidası qəbul edən heyvanlar istisna olmaqla, əhəmiyyətli bir proses deyil.

Beyin və eritrositlər üçün qlükoza ehtiyacı:

1. Qlükoneogenez çox vacibdir, çünki mərkəzi sinir sistemi və eritrositlər də daxil olmaqla müəyyən toxumalar və hüceyrələr qlükozanın davamlı təchizatından tam asılıdır.

2. Oxaloasetat konsentrasiyasını və limon turşusu dövrünün in­t bütövlüyünü saxlamaq üçün qaraciyərdənkənar toxumalar üçün də minimal qlükoza tədarükü tələb olunur.

3. Qlükoza yağ toxuması kimi qliserin kinazdan məhrum olan toxumalarda qliserol 3-fosfatın əsas mənbəyidir.

4. Minimum miqdarda qlükoza bütün şərtlərdə mütləqdir.

5. Böyük miqdarda qlükoza dölün qidalanması və süddə laktoza sintezi üçün vacibdir.

6. Müəyyən mexanizmlər, həmçinin qıtlıq zamanı qlükoza oksidləşməsinin qarşısını almaq üçün başqa substratlar təqdim etməklə onun tədarükündə iştirak edir.

Aclıq zamanı Davamlı Yanacaq Təchizatı Zəruriliyi:

1. Aclıq zamanı qidadan qlükoza qəbulu azalır və qaraciyər qliko və şigen qanda qlükoza saxlanmasında iştirak edir. Qanda insulinin səviyyəsi azalır, qlükaqon isə artır.

2. Piy toxumasında qlükozanın istifadəsi azaldığından və insulinin lipolizə inhibitor təsiri azaldığından, yağlar sərbəst yağ turşuları və qliserin kimi hərəkətə keçir. Sərbəst yağ turşuları toxumalarda oksidləşir və ya esterləşir. Qliserin qaraciyərdə və böyrəklərdə qliserin 3-fosfata çevrilir.

3. Aclıq vəziyyətində endogen qlükoza pro­duksiyası (amin turşusu və qliseroldan) onun utilizasiyası və oksidləşməsi ilə ayaqlaşmır. Beləliklə, qaraciyər qlikogen ehtiyatları tükənir və qanda qlükoza və şikoz səviyyəsi aşağı düşür.

4. Yağ sürətlə səfərbər olur və bir neçə saat ərzində plazma sərbəst yağ turşuları və qanda qlükoza aclıq səviyyəsində sabitləşir. Bu nöqtədə, keton cisimlərini meydana gətirən yağ turşularının oksidləşməsi və udulması artır.

Daha çox qlükoza tələb olunduqda, adi və şipoz toxumasında qliserol şəklində olan avtomobil və şibohidrat mühüm funksiya və funksiya yerinə yetirir, çünki zülaldan qlükoneogenezlə təmin edilən yalnız bu karbohidrat və shidrat mənbəyidir.

5. İnsanlarda uzun müddətli aclıqda zülaldan qlükoneogenez azalır. Bu, beyni oksidləşmiş qlükozanın yarısını keton cisimləri ilə əvəz etmək üçün uyğunlaşdırır.


Alimlər lipid mübadiləsini simulyasiyalar və təcrübələrlə araşdırırlar

Sxematik təsvir lipid tərkibinin lipid damcılarının əmələ gəlməsinə necə təsir etdiyini və seipinin trigliseridləri və diasilqliserolları halqavari strukturunda necə tutduğunu və topladığını göstərir. Kredit: Araşdırma qrupu Stefano Vanni, Fribourg Universiteti

İnsanlarda və heyvanlarda yağ hüceyrələri xüsusi orqanoidlərdə yağ istehsal edir və onları hüceyrə daxilində xüsusi alt bölmələr olan lipid damcıları adlanır. Lipid damcıları adipositlər kimi tanınan bu yağ hüceyrələrinin həcminin ən böyük hissəsini təşkil edir. Adipositlər orqanlarımızı, eləcə də bədənin soyuğa həssas hissələrini qoruyan həyati vəzifələri yerinə yetirir və ehtiyat enerji mənbəyi kimi xidmət edir. Ancaq çox yağlı qidalar qəbul etdikdə, adipositlər və beləliklə, yağ yataqları həddindən artıq böyüyərək, ən pis ssenaridə, piylənmə və piylənmə ilə əlaqəli xəstəliklər kimi patologiyaların inkişafına səbəb olur. Bunun əksinə olaraq, bəzi insanlarda heç bir lipid damcısı əmələ gəlmədiyi üçün xəstəlik inkişaf edir. Əlaqədar klinik mənzərə lipodistrofiya adlanır, bu zaman təsirlənmiş fərdlər lipidləri saxlaya bilmir və beləliklə də ağır xəstələnirlər.

Adipositlərdən əlavə, insan orqanizminin hər bir hüceyrəsində lipid damcıları var. Orqanoidlər, məsələn, hüceyrə böyüməsi zamanı, əsasən, enerji tədarükçüsü kimi xidmət edir, lakin hüceyrə daxilində lipid mübadiləsində də iştirak edirlər.

Fribourg Universitetinin SNSF professoru Stefano Vanni deyir: "Lipid damcılarının rolu kritikdir. Və lipidlərin saxlanması zəif tənzimləndikdə, piylənmə, lipodistrofiya və xərçəng kimi patologiyalar inkişaf edir". Buna görə də bütün orqanizmin hər bir hüceyrəsi üçün lipid ehtiyatının düzgün tənzimlənməsi vacibdir.

Lipid metabolizmasının simulyasiyası

Vanni və onun tədqiqat qrupu bu lipid damcılarının hüceyrələrdə lipidləri necə saxladığını araşdırır. Alimlər molekulyar səviyyədə lipidlərin saxlanmasında iştirak edən mexanizmləri daha yaxşı başa düşmək üçün CSCS "Piz Daint" superkompüterində mürəkkəb sistemlərin təsvirini sadələşdirmək üçün kimyəvi qrupların ayrı-ayrı muncuqlarla təmsil olunduğu iri dənəli molekulyar dinamika simulyasiyalarını həyata keçirirlər. Onların lipid metabolizması ilə bağlı tədqiqat nəticələri bu yaxınlarda hər ikisində dərc edilmişdir eLifeMilli Elmlər Akademiyasının Materialları.

İlk araşdırmada onlar lipid damcılarının necə əmələ gəldiyini araşdırıblar. Əvvəlki tədqiqatlardan məlum olduğu kimi, damcılar hüceyrənin başqa bir orqanoidi olan endoplazmatik retikulum membranının iki yarpaqları arasında yağ yığıldıqdan sonra əmələ gəlir. Endoplazmatik retikulum bütün hüceyrə həcmi boyunca genişlənir və digər şeylərlə yanaşı, lipid mübadiləsində mühüm rol oynayır. Bununla belə, lipid damcılarının əmələ gəlməsinin endoplazmatik retikuluma necə bağlı olduğu və prosesin necə tənzimləndiyi hələ də aydın deyildi.

Vanni deyir: "Lipid damcılarının simulyasiyasında çətinliklərdən biri onların böyüklüyüdür: 50-100 nanometr ölçüsü ilə onlar fərdi zülallarla müqayisədə böyük obyektlərdir". Bu o deməkdir ki, onların simulyasiyası üçün çox böyük hesablama resursları lazımdır, lakin, öz növbəsində, alınan nəticələr mikroskop altında orqanoidlərin in vivo müşahidələri ilə birbaşa müqayisə edilə bilər. Buna görə də alimlər lipid damcılarının necə əmələ gəldiyinə dair simulyasiyalardan əldə etdikləri nəticələri Fribourg Universitetində yerləşən eksperimental tədqiqat qrupunun nəticələri ilə müqayisə etdilər. Xüsusilə, eksperimental qrup floresan mikroskopdan istifadə edərək in vivo müşahidə edilən maya hüceyrələrində lipid damcılarının əmələ gəlməsinə gen modifikasiyasının təsirini araşdırdı.

Müxtəlif növ lipidlər lipid damcılarının düzgün formalaşmasını təmin edir

Tədqiqatçılar silisium və in vivo təcrübələri birləşdirərək göstərə bildilər ki, fosfolipidlər adlanan endoplazmatik retikulumun membranlarını təşkil edən lipidlər, yağların əsas forması olan trigliseridlərin birləşməsini ya təşviq edir, ya da qarşısını alır. lipid damcıları. Nəticələrə görə, strukturunda mono doymamış yağ turşuları olan fosfolipidlər lipid damcılarının əmələ gəlməsinə kömək edir. Lakin fosfolipidlərdə qısa doymuş yağ turşuları olduqda bunun əksi baş verir: Daha az lipid damcıları əmələ gəlir və sərbəst trigliseridlər lipid damcılarında yığılmaq əvəzinə endoplazmatik retikulum membranına keçir.

Tədqiqatçılar əldə etdikləri nəticələrə əsasən belə qənaətə gəlirlər ki, lipid damcılarının əmələ gəlməsi endoplazmatik retikulumdan stressi aradan qaldırır: Endoplazmik retikulum membranının iki vərəqindən sərbəst trigliseridləri lipid damcılarına daşımaqla hüceyrələr yüksək yağ turşusu səviyyəsindən (lipotoksiklik) qorunur. nəticədə hüceyrə ölümünə səbəb olur.

Zülal seipin lipid damcılarının qurulmasına necə nəzarət edir

Əlavə simulyasiyalarla Vanni və həmkarları zülal seipinin rolunu da araşdırdılar, çünki son işlərdə lipid damcılarının əmələ gəlməsi həmişə bu zülalın mövcud olduğu yerlərdə baş verdiyini göstərdi. Seipinin lipid damlacıqlarının əmələ gəlməsi prosesində dəqiq rolu hələ də bəlli deyil - zülal yalnız iyirmi il əvvəl yuxarıda qeyd olunan lipodistrofiya ilə əlaqədar kəşf edilib, Vanni deyir ki, zülaldakı spesifik mutasiyalar xəstəliyə səbəb ola bilər. Vanniyə görə seipinin sirrlərindən biri odur ki, zülal məhv edildikdə lipid damcıları sadəcə yox olmur. Əksinə, ya çox böyük, ya da çox kiçik lipid damcıları əmələ gəlir, bu da zülalın funksiyasını başa düşməyi çətinləşdirir.

Vanni qrupunun həyata keçirdiyi simulyasiyalar göstərir ki, seipin öz halqavari strukturunda triqliseridləri tutur və toplayır və tədqiqatçılar üçün təəccüblüdür ki, bu növ yağların, yəni diasilqliserolların prekursorları da var. Bununla belə, trigliseridləri tutan xüsusi seipin bölgəsində mutasiyalar tətbiq olunarsa, lipid damcılarının əmələ gəlməsi maneə törədir. Tədqiqat həmçinin zülal seipininin endoplazmatik retikulumun müəyyən yerlərini yenidən modelləşdirərək onları lipid damlacıqlarının əmələ gəlməsinə hazırladığını göstərir. Yağ metabolizmasının əsas mexanizmlərini daha yaxşı başa düşməklə, tədqiqatçılar, məsələn, poli doymamış yağların niyə doymamış yağlardan daha sağlam olduğunu və niyə sonuncunun pəhrizimizdə azaldılması lazım olduğunu izah etməyə ümid edirlər. Bundan əlavə, nəticələr yağın saxlanması ilə bağlı metabolik xəstəliklər haqqında anlayışı yaxşılaşdırmağa kömək edə bilər və beləliklə, dərman və ya pəhriz məhsullarının inkişafına kömək edə bilər.

Valeria Zoni və digərləri, Seipin diasilqliserolları və trigliseridləri öz halqaya bənzər strukturunda toplayır və saxlayır, Milli Elmlər Akademiyasının Materialları (2021). DOI: 10.1073/pnas.2017205118


5. Xülasə

Xülasə, retinoid metabolizması yağ toxumasının biologiyasında mürəkkəb şəkildə iştirak edir və beləliklə, bütün bədən qlükoza və lipid homeostazına təsir göstərir. Pəhriz tədqiqatları və genetik olaraq hazırlanmış siçan modelləri yağ toxuması biologiyasında retinoid metabolizminin rolları haqqında dəyərli məlumatlar verir. Retinoid maddələr mübadiləsinin müxtəlif hissələrində pozulma olan bir neçə siçan modeli retinoidin yağ toxumasının biologiyasında və enerji homeostazında roluna dair sübutlar təqdim edir. Molekulyar səviyyədə retinoik turşunun adipogenezi maneə törədə biləcəyi çoxdan təqdir edilmişdir. Bununla belə, son illərdə retinoid fəaliyyəti üçün yeni molekulyar yollara işarə edən yeni tədqiqatlar ortaya çıxdı. Bu tədqiqatların nəticələri göstərir ki, retinoid metabolizmasının dəyişməsi əsas tənzimləyici PPAR'ın [16,26,46,47,69] fəaliyyətinə təsir göstərir. Xüsusi mexanizmlər hələ də öyrənilməlidir. Davam edən tədqiqatlar piy fiziologiyasına və qlükoza və lipid metabolizmasının retinoidləri ilə tənzimlənməsi mexanizmlərinə dair yeni anlayışlar təqdim edəcək. Bu tədqiqatlar piy toxumasının inkişafı üçün vacib olan amillərin daha da anlaşılmasına kömək edəcək və gələcək terapevtik müdaxilələrə səbəb ola bilər. Bunlara yağ toxumasının inkişafını birbaşa hədəfləyən kiçik molekulların inkişafı daxil ola bilər.


Videoya baxın: YEMEKLİK YAĞ TEKNOLOJİSİ UYGULAMA 3 YAĞLARDA SERBEST YAĞ ASİTLERİ ve ASİT SAYISI TAYİNİ (Oktyabr 2022).