Ο έντονος σχηματισμός λιπών λόγω των υδατανθράκων συμβαίνει σε ωρίμανση σπόρων και καρπών, οι οποίοι συσσωρεύουν σημαντική ποσότητα λιπών.
Όπως και με τους μικροοργανισμούς, το λίπος από τους υδατάνθρακες στους ώριμους σπόρους και τους καρπούς των φυτών σχηματίζεται με επαρκή πρόσβαση σε οξυγόνο, καθώς μέρος της ζάχαρης που καταναλώνεται οξειδώνεται πλήρως σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό και η ενέργεια που απελευθερώνεται σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποιείται για τη διαδικασία σύνθεση λίπους. Ταυτόχρονα, τα λιπαρά οξέα που σχηματίζονται από τη ζάχαρη περιέχουν σημαντικά λιγότερο οξυγόνο (περίπου 11-12%) από το αρχικό σάκχαρο, όπως γλυκόζη (περίπου 50%). Επομένως, το οξυγόνο που είναι απαραίτητο για τη σύνθεση των λιπαρών οξέων λαμβάνεται εν μέρει από το ίδιο το σάκχαρο και η κατανάλωση οξυγόνου της ατμόσφαιρας μειώνεται. Ως αποτέλεσμα, οι αναπνευστικοί συντελεστές για ωρίμανση ελαιόσπορων, καθώς και για μικροοργανισμούς που σχηματίζουν λίπος από τη ζάχαρη, είναι σημαντικά υψηλότεροι από 1 (οι αναπνευστικοί συντελεστές για την ωρίμανση των σπόρων καστοριού φτάνουν το 4,71).
Τα συστατικά του λίπους - γλυκερίνη και λιπαρά οξέα - σχηματίζονται από σάκχαρα. Η κύρια πηγή των συστατικών του λίπους είναι οι εξόζες, κυρίως η γλυκόζη και η φρουκτόζη. Ωστόσο, η πρώτη ύλη που χρησιμοποιείται για τη σύνθεση λίπους σε έναν φυτικό οργανισμό μπορεί να είναι όχι μόνο εξόζες, αλλά και πεντόζες και προϊόντα βαθιάς αφομοίωσης υδατανθράκων που περιέχουν δύο ή τρία άτομα άνθρακα ανά μόριο. Η γλυκερόλη, απαραίτητη για τη σύνθεση των λιπών, σχηματίζεται κατά την αναερόβια αφομοίωση των υδατανθράκων με την αναγωγή της γλυκεραλδεΰδης, η οποία λαμβάνεται από τη διφωσφορική φρουκτόζη υπό τη δράση του ενζύμου αλδολάση. Η πρώτη ύλη για τη σύνθεση κορεσμένων λιπαρών οξέων είναι το ενεργό ακετύλιο με τη μορφή του ακετυλοσυνενζύμου Α. Αυτή η διαδικασία απαιτεί Mn 2+ και CO 2, τα οποία αντιδρούν με το ακετυλοσυνένζυμο Α, σχηματίζοντας το μαλονυλοσυνένζυμο Α, το πιο σημαντικό ενδιάμεσο προϊόν του ενζυματική σύνθεση λιπαρών οξέων. Στη διαδικασία προσθήκης CO 2 στο ακετυλοσυνένζυμο Α, η βιοτίνη παίζει σημαντικό καταλυτικό ρόλο και το ATP χρησιμεύει ως πηγή ενέργειας. Σχηματικά, η διαδικασία βιοσύνθεσης του μαλονυλ συνενζύμου Α μπορεί να αναπαρασταθεί ως εξής:
Έτσι, η πραγματική πηγή του θραύσματος δύο άνθρακα, το οποίο προστίθεται διαδοχικά κατά τη σύνθεση των λιπαρών οξέων, είναι το συνένζυμο μαλονυλίου Α. Η βιοτίνη, από την άλλη πλευρά, είναι το συνένζυμο του ενζύμου ακετυλο-CoA-καρβοξυλάση, το οποίο καταλύει την αντίδραση προσθήκης CO 2 κατά τη σύνθεση λιπαρών οξέων.
Τα υψηλότερα κορεσμένα λιπαρά οξέα μετατρέπονται σε ακόρεστα λιπαρά οξέα μέσω αντιδράσεων που περιλαμβάνουν NADPH και οξυγόνο. Για παράδειγμα, το ελαϊκό οξύ μπορεί να συντεθεί από το στεατικό οξύ αφαιρώντας το υδρογόνο από το τελευταίο. Στα φύλλα, η σύνθεση λιπαρών οξέων δεν πραγματοποιείται σε χλωροπλάστες, αλλά σε σπόρους - σε προπλαστίδια. Σε αυτά τα οργανίδια συντίθεται παλμιτικό οξύ, το οποίο στη συνέχεια, με τη συμμετοχή οξυγόνου και φερρεδοξίνης, οξειδώνεται και μετατρέπεται σε ελαϊκό οξύ. Αυτό το τελευταίο, ήδη έξω από τους χλωροπλάστες ή τα προπλαστίδια, υφίσταται διάφορες τροποποιήσεις - υδροξυλίωση, αναγωγή, συμπύκνωση. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται όλη η ποικιλία των λιπαρών οξέων που περιέχονται στα φυτά.
Η διαδικασία διάσπασης του λίπους στον φυτικό οργανισμό συμβαίνει ιδιαίτερα έντονα κατά τη βλάστηση των ελαιούχων σπόρων. Ξεκινά με την υδρολυτική διάσπαση των λιπών, η οποία συμβαίνει υπό τη δράση της λιπάσης και συνοδεύεται από τη συσσώρευση γλυκερίνης και ελεύθερων λιπαρών οξέων. Η προκύπτουσα γλυκερίνη και τα λιπαρά οξέα χρησιμοποιούνται εξαιρετικά γρήγορα για διάφορες συνθέσεις που συμβαίνουν στον αναπτυσσόμενο βλαστό. Στην περίπτωση αυτή, το κύριο προϊόν που προκύπτει από τη μετατροπή των λιπών είναι η ζάχαρη. Πρέπει να σημειωθεί ότι κατά τη βλάστηση σπόρων πλούσιων σε λίπος δεν σχηματίζονται μόνο εξόζες, αλλά και πεντόζες. Αυτό το γεγονός δείχνει ότι κατά τη βλάστηση των σπόρων, το λίπος διασπάται σε ενώσεις χαμηλού μοριακού βάρους που περιέχουν δύο ή τρία άτομα άνθρακα ανά μόριο. Με τη συμπύκνωση αυτών των ενώσεων χαμηλού μοριακού βάρους, σχηματίζονται στη συνέχεια διάφοροι μονοσακχαρίτες και άλλες ουσίες.
Το πιο σημαντικό βήμα στην αφομοίωση των λιπαρών οξέων είναι η β-οξείδωση, όταν η οξείδωση των λιπαρών οξέων συμβαίνει στο άτομο άνθρακα που βρίσκεται στη θέση β σε σχέση με την καρβοξυλική ομάδα.
Ως αποτέλεσμα, η ανθρακική αλυσίδα των λιπαρών οξέων σπάει μεταξύ των ατόμων άνθρακα α- και β με το σχηματισμό μιας ρίζας ακετυλίου και ενός νέου υψηλού μοριακού βάρους λιπαρού οξέος που περιέχει δύο άτομα άνθρακα λιγότερα από το αρχικό λιπαρό οξύ που υποβάλλεται σε οξείδωση. Η διαδικασία της β-οξείδωσης των λιπαρών οξέων πραγματοποιείται με τη συμμετοχή του συνενζύμου Α και ξεκινά με την προσκόλλησή του στο μόριο του λιπαρού οξέος.
Στη συνέχεια ακολουθεί η απομάκρυνση του υδρογόνου στη θέση α-β, που πραγματοποιείται υπό τη δράση του ενζύμου φλαβίνης. Περαιτέρω, ένα μόριο νερού ενώνεται στη θέση του διπλού δεσμού και σχηματίζει ένα β-υδροξυ οξύ. Το προκύπτον β-υδροξυ οξύ υφίσταται οξείδωση με αφαίρεση υδρογόνου, η οποία συμβαίνει με τη συμμετοχή του NAD +, η οποία οδηγεί στον σχηματισμό του β-κετοξέος.
Το τελευταίο βήμα της β-οξείδωσης των λιπαρών οξέων είναι η διάσπαση του προκύπτοντος β-κετοξέος, το οποίο συμβαίνει υπό τη δράση ενός νέου μορίου συνενζύμου Α.
Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται το ακετυλοσυνένζυμο Α και μια ρίζα ενός νέου λιπαρού οξέος που συνδέεται με ένα άλλο υπόλειμμα του συνενζύμου Α, που περιέχει δύο άτομα άνθρακα λιγότερα από το μόριο του αρχικού λιπαρού οξέος.
Το νέο οξύ μπορεί να υποβληθεί ξανά σε β-οξείδωση μέχρι να οξειδωθεί πλήρως.
Έτσι, το τελικό προϊόν της β-οξείδωσης των λιπαρών οξέων είναι το acetylCoA. Είτε οξειδώνεται πλήρως σε CO 2 και H 2 O, εισερχόμενος στον κύκλο του τρικαρβοξυλικού οξέος, είτε χρησιμοποιείται για τη σύνθεση υδατανθράκων στον κύκλο γλυοξυλικού. Το FADH 2 και το NADH, που σχηματίζονται κατά την β-οξείδωση, οξειδώνονται στην αναπνευστική αλυσίδα με τον ταυτόχρονο σχηματισμό πέντε μορίων ATP. Εφόσον ένα μόριο ΑΤΡ καταναλώνεται στο πρώτο στάδιο της β-οξείδωσης, η «καθαρή» απόδοση ΑΤΡ στο πρώτο στάδιο είναι τέσσερα μόρια ΑΤΡ. Έτσι, με πλήρη οξείδωση σε CO 2 και H 2 O ενός μορίου παλμιτικού οξέος C 16 H 32 O 2, η απόδοση των προϊόντων αντίδρασης και ATP θα είναι η εξής.
1. Ως αποτέλεσμα επτά σταδίων β-οξείδωσης, καθένα από τα οποία παράγει πέντε μόρια ATP, σχηματίζονται 35 μόρια ATP. Με την αφαίρεση ενός μορίου ATP που καταναλώθηκε στο πρώτο στάδιο, παίρνουμε 34 μόρια.
2. Η πλήρης οξείδωση οκτώ μορίων ακετυλο-CoA στον κύκλο του τρικαρβοξυλικού οξέος δίνει 96 μόρια ATP (η οξείδωση ενός μορίου ακετυλο-CoA δίνει 12 μόρια ATP).
3. Έτσι, σχηματίζονται 16 μόρια CO 2 και 16 μόρια H 2 O και σχηματίζονται 130 μόρια ATP.
Το ακετυλο-CoA, το οποίο εμφανίζεται κατά την π-οξείδωση των λιπαρών οξέων, μπορεί όχι μόνο να οξειδωθεί πλήρως σε CO 2 και H 2 O, αλλά επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη σύνθεση διαφόρων ενώσεων, ιδιαίτερα υδατανθράκων. Είναι αυτή η διαδικασία σύνθεσης υδατανθράκων από λίπος που συμβαίνει κατά τη βλάστηση των πλούσιων σε λίπος σπόρων. Ταυτόχρονα, το ακετυλο-CoA, το οποίο σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της β-οξείδωσης, περιλαμβάνεται στις αντιδράσεις του κύκλου του γλυοξυλικού οξέος και δίνει το οξαλοξικό οξύ, και στη συνέχεια το μηλικό οξύ, το οποίο μετατρέπεται περαιτέρω σε φωσφοενολοπυρουβικό οξύ. τελευταίο σε υδατάνθρακες.
Είχε προηγουμένως υποδειχθεί ότι η μετατροπή των λιπών σε σάκχαρα κατά τη βλάστηση των πλούσιων σε λάδι σπόρων συμβαίνει σε ειδικές υποκυτταρικές δομές - γλυοξυσώματα. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται γλυκονεογένεση. Το λίπος υδρολύεται σε λιπαρά οξέα και γλυκερίνη με τη δράση των λιπασών. Τα λιπαρά οξέα, οξειδωμένα, σχηματίζουν ακετυλο-CoA, το οποίο, μέσω μιας σειράς αντιδράσεων του κύκλου γλυοξυλικού, εντοπιζόμενου κυρίως σε γλυοξισώματα, δίνει οξαλοξικό οξύ, το οποίο μετατρέπεται περαιτέρω σε φωσφοενολοπυροσταφυλικό. Η γλυκερόλη, από την άλλη πλευρά, δίνει φωσφοτριόζες, οι οποίες, όπως η φωσφοενολοπυροσταφυλική, χρησιμεύουν ως πρώτη ύλη για τη σύνθεση γλυκόζης και φρουκτόζης αντιστρέφοντας τη διαδικασία αναερόβιας διάσπασης της γλυκόζης.
Η παρουσία ενζυματικών αντιδράσεων που κρύβονται πίσω από αυτόν τον μετασχηματισμό έχει αποδειχθεί για τη βλάστηση σπόρων καστορίνιου, κολοκύθας, φιστικιών και ηλίανθων.
Τα λίπη συντίθενται από τη γλυκερίνη και τα λιπαρά οξέα.
Η γλυκερίνη στο σώμα εμφανίζεται κατά τη διάσπαση του λίπους (τροφίμων και δικών), και επίσης σχηματίζεται εύκολα από τους υδατάνθρακες.
Τα λιπαρά οξέα συντίθενται από το ακετυλο συνένζυμο Α. Το ακετυλο συνένζυμο Α είναι ένας γενικός μεταβολίτης. Η σύνθεσή του απαιτεί υδρογόνο και την ενέργεια του ATP. Το υδρογόνο λαμβάνεται από το NADP.H2. Στο σώμα συντίθενται μόνο κορεσμένα και μονοκορεσμένα (με έναν διπλό δεσμό) λιπαρά οξέα. Τα λιπαρά οξέα που έχουν δύο ή περισσότερους διπλούς δεσμούς σε ένα μόριο, που ονομάζονται πολυακόρεστα λιπαρά οξέα, δεν συντίθενται στο σώμα και πρέπει να παρέχονται με τροφή. Για τη σύνθεση του λίπους μπορούν να χρησιμοποιηθούν λιπαρά οξέα - προϊόντα υδρόλυσης τροφίμων και δικά τους λίπη.
Όλοι οι συμμετέχοντες στη σύνθεση του λίπους πρέπει να είναι σε ενεργή μορφή: γλυκερόλη στη μορφή γλυκεροφωσφορικό, και λιπαρά οξέα στη μορφή ακετυλο συνένζυμο Α.Η σύνθεση του λίπους πραγματοποιείται στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων (κυρίως λιπώδης ιστός, ήπαρ, λεπτό έντερο) Οι οδοί σύνθεσης λίπους φαίνονται στο διάγραμμα.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η γλυκερίνη και τα λιπαρά οξέα μπορούν να ληφθούν από τους υδατάνθρακες. Ως εκ τούτου, με την υπερβολική κατανάλωσή τους στο πλαίσιο ενός καθιστικού τρόπου ζωής, αναπτύσσεται η παχυσαρκία.
DAP - φωσφορική διυδροακετόνη,
Το DAG είναι διακυλογλυκερόλη.
TAG, τριακυλογλυκερόλη.
Γενικά χαρακτηριστικά των λιποπρωτεϊνών.Τα λιπίδια στο υδάτινο περιβάλλον (και επομένως στο αίμα) είναι αδιάλυτα, επομένως, για τη μεταφορά λιπιδίων από το αίμα, σχηματίζονται σύμπλοκα λιπιδίων με πρωτεΐνες στο σώμα - λιποπρωτεΐνες.
Όλοι οι τύποι λιποπρωτεϊνών έχουν παρόμοια δομή - έναν υδρόφοβο πυρήνα και ένα υδρόφιλο στρώμα στην επιφάνεια. Το υδρόφιλο στρώμα σχηματίζεται από πρωτεΐνες που ονομάζονται αποπρωτεΐνες και αμφίφιλα μόρια λιπιδίων που ονομάζονται φωσφολιπίδια και χοληστερόλη. Οι υδρόφιλες ομάδες αυτών των μορίων αντιμετωπίζουν την υδατική φάση, ενώ τα υδρόφοβα μέρη αντιμετωπίζουν τον υδρόφοβο πυρήνα της λιποπρωτεΐνης, που περιέχει τα μεταφερόμενα λιπίδια.
Αποπρωτεΐνεςεκτελεί διάφορες λειτουργίες:
Σχηματίζουν τη δομή των λιποπρωτεϊνών.
Αλληλεπιδράστε με τους υποδοχείς στην επιφάνεια των κυττάρων και έτσι προσδιορίστε ποιοι ιστοί θα δεσμεύσουν αυτόν τον τύπο λιποπρωτεΐνης.
Χρησιμεύουν ως ένζυμα ή ενεργοποιητές ενζύμων που δρουν στις λιποπρωτεΐνες.
Λιποπρωτεΐνες.Οι ακόλουθοι τύποι λιποπρωτεϊνών συντίθενται στο σώμα: χυλομικρά (XM), λιποπρωτεΐνες πολύ χαμηλής πυκνότητας (VLDL), λιποπρωτεΐνες μέσης πυκνότητας (IDL), λιποπρωτεΐνες χαμηλής πυκνότητας (LDL) και λιποπρωτεΐνες υψηλής πυκνότητας (HDL). Κάθε τύπος LP είναι σχηματίζεται σε διαφορετικούς ιστούς και μεταφέρει ορισμένα λιπίδια. Για παράδειγμα, το XM μεταφέρει εξωγενή (διατροφικά λίπη) από τα έντερα στους ιστούς, έτσι οι τριακυλογλυκερίνες αποτελούν έως και το 85% της μάζας αυτών των σωματιδίων.
ιδιότητες των λιποπρωτεϊνών.Τα LP είναι ιδιαίτερα διαλυτά στο αίμα, μη ιριδίζοντα, καθώς έχουν μικρό μέγεθος και αρνητικό φορτίο.
επιφάνειες. Ορισμένα φάρμακα περνούν εύκολα από τα τοιχώματα των τριχοειδών αγγείων των αιμοφόρων αγγείων και μεταφέρουν λιπίδια στα κύτταρα. Το μεγάλο μέγεθος του HM δεν τους επιτρέπει να διεισδύσουν μέσα από τα τοιχώματα των τριχοειδών αγγείων, έτσι από τα εντερικά κύτταρα εισέρχονται πρώτα στο λεμφικό σύστημα και στη συνέχεια μέσω του κύριου θωρακικού πόρου ρέουν στο αίμα μαζί με τη λέμφο. Η μοίρα των λιπαρών οξέων, της γλυκερίνης και των υπολειμματικών χυλομικρών. Ως αποτέλεσμα της δράσης της LP-λιπάσης στα λίπη XM, σχηματίζονται λιπαρά οξέα και γλυκερόλη. Η κύρια μάζα των λιπαρών οξέων διεισδύει στους ιστούς. Στον λιπώδη ιστό κατά την περίοδο απορρόφησης, τα λιπαρά οξέα εναποτίθενται με τη μορφή τριακυλογλυκερολών, στον καρδιακό μυ και τους εργαζόμενους σκελετικούς μύες χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας. Ένα άλλο προϊόν υδρόλυσης λίπους, η γλυκερίνη, είναι διαλυτό στο αίμα και μεταφέρεται στο ήπαρ, όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνθεση λίπους κατά την περίοδο απορρόφησης.
Υπερχυλομικροναιμία, υπερτριγλυκεροναιμία.Μετά την κατάποση τροφής που περιέχει λίπη, αναπτύσσεται φυσιολογική υπερτριγλυκεροναιμία και, κατά συνέπεια, υπερχυλομικροναιμία, η οποία μπορεί να διαρκέσει έως και αρκετές ώρες. Ο ρυθμός απομάκρυνσης του HM από την κυκλοφορία του αίματος εξαρτάται από:
Δραστικότητα LP-λιπάσης;
Η παρουσία HDL, που παρέχει αποπρωτεΐνες C-II και E για HM.
Δραστηριότητες μεταφοράς apoC-II και apoE σε HM.
Γενετικά ελαττώματα σε οποιαδήποτε από τις πρωτεΐνες που εμπλέκονται στο μεταβολισμό της CM οδηγούν στην ανάπτυξη οικογενούς υπερχυλομικροναιμίας, τύπου Ι υπερλιποπρωτεϊναιμίας.
Στα φυτά του ίδιου είδους, η σύνθεση και οι ιδιότητες του λίπους μπορεί να ποικίλλουν ανάλογα με τις κλιματικές συνθήκες ανάπτυξης. Η περιεκτικότητα και η ποιότητα των λιπών στις ζωικές πρώτες ύλες εξαρτάται επίσης από τη φυλή, την ηλικία, τον βαθμό παχυσαρκίας, το φύλο, την εποχή του έτους κ.λπ.
Τα λίπη χρησιμοποιούνται ευρέως στην παραγωγή πολλών προϊόντων διατροφής, έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε θερμίδες και θρεπτική αξία, προκαλούν μακροχρόνιο αίσθημα κορεσμού. Τα λίπη είναι σημαντικά γευστικά και δομικά συστατικά στη διαδικασία παρασκευής του φαγητού, έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην εμφάνιση του φαγητού. Κατά το τηγάνισμα, το λίπος παίζει το ρόλο ενός μέσου μεταφοράς θερμότητας.
|
Το όνομα του προϊόντος |
Το όνομα του προϊόντος |
Κατά προσέγγιση περιεκτικότητα σε λίπη στα τρόφιμα, % επί του υγρού βάρους |
|
|
ψωμί σικάλεως | |||
|
Ηλιοτρόπιο |
Φρέσκα λαχανικά | ||
|
Φρέσκα φρούτα | |||
|
Βοδινό κρέας | |||
|
σπόροι κακάο | |||
|
φιστίκια |
Αρνίσιο κρέας | ||
|
Καρύδια (κουκούτσια) |
Ψάρι | ||
|
Σιτηρά: |
αγελαδινό γάλα | ||
|
Βούτυρο | |||
|
Μαργαρίνη | |||
Τα λίπη που προέρχονται από φυτικούς και ζωικούς ιστούς, εκτός από γλυκερίδια, μπορεί να περιέχουν ελεύθερα λιπαρά οξέα, φωσφατίδια, στερόλες, χρωστικές, βιταμίνες, αρωματικές και αρωματικές ουσίες, ένζυμα, πρωτεΐνες κ.λπ., που επηρεάζουν την ποιότητα και τις ιδιότητες των λιπών. Η γεύση και η μυρωδιά των λιπών επηρεάζονται επίσης από ουσίες που σχηματίζονται στα λίπη κατά την αποθήκευση (αλδεΰδες, κετόνες, υπεροξείδιο και άλλες ενώσεις).
Τα λίπη στο ανθρώπινο σώμα πρέπει να τροφοδοτούνται συνεχώς με τροφή. Η ανάγκη για λίπη εξαρτάται από την ηλικία, τη φύση της εργασίας, τις κλιματικές συνθήκες και άλλους παράγοντες, αλλά κατά μέσο όρο, ένας ενήλικας χρειάζεται από 80 έως 100 g λίπους την ημέρα. Η καθημερινή διατροφή πρέπει να είναι περίπου 70% ζωικά και 30% φυτικά λίπη.
Οι αντιδράσεις βιοσύνθεσης λιπιδίων μπορούν να πραγματοποιηθούν στο λείο ενδοπλασματικό δίκτυο των κυττάρων όλων των οργάνων. Υπόστρωμα για σύνθεση λίπους de novoείναι γλυκόζη.
Όπως γνωρίζετε, μπαίνοντας στο κύτταρο, η γλυκόζη μετατρέπεται σε γλυκογόνο, πεντόζες και οξειδώνεται σε πυροσταφυλικό οξύ. Όταν η παροχή είναι υψηλή, η γλυκόζη χρησιμοποιείται για τη σύνθεση γλυκογόνου, αλλά αυτή η επιλογή περιορίζεται από τον όγκο των κυττάρων. Ως εκ τούτου, η γλυκόζη «πέφτει» σε γλυκόλυση και μετατρέπεται σε πυροσταφυλικό είτε απευθείας είτε μέσω μιας παροχέτευσης φωσφορικής πεντόζης. Στη δεύτερη περίπτωση σχηματίζεται NADPH, που αργότερα θα χρειαστεί για τη σύνθεση λιπαρών οξέων.
Το πυροσταφυλικό εισέρχεται στα μιτοχόνδρια, αποκαρβοξυλιώνεται σε ακετυλο-SCoA και εισέρχεται στον κύκλο TCA. Ωστόσο, ικανός υπόλοιπο, στο υπόλοιπο, παρουσία υπερβολής ενέργειαστο κύτταρο, οι αντιδράσεις TCA (ιδιαίτερα, η αντίδραση ισοκιτρικής αφυδρογονάσης) αποκλείονται από περίσσεια ATP και NADH.
Γενικό σχήμα για τη βιοσύνθεση των τριακυλογλυκερολών και της χοληστερόλης από τη γλυκόζη
Το οξαλοξικό, που επίσης σχηματίζεται από κιτρικό, ανάγεται από τη μηλική αφυδρογονάση σε μηλικό οξύ και επιστρέφει στα μιτοχόνδρια.
- μέσω μηχανισμού μεταφοράς μηλικού-ασπαρτικού (δεν φαίνεται στο σχήμα),
- μετά από αποκαρβοξυλίωση μηλικού σε πυροσταφυλικόΜηλεϊνικό ένζυμο εξαρτώμενο από NADP. Το σχηματιζόμενο NADPH θα χρησιμοποιηθεί στη σύνθεση λιπαρών οξέων ή χοληστερόλης.
Τα λίπη συντίθενται από τη γλυκερίνη και τα λιπαρά οξέα.
Η γλυκερίνη στο σώμα εμφανίζεται κατά τη διάσπαση του λίπους (τροφίμων και δικών), και επίσης σχηματίζεται εύκολα από τους υδατάνθρακες.
Τα λιπαρά οξέα συντίθενται από το ακετυλο συνένζυμο Α. Το ακετυλο συνένζυμο Α είναι ένας γενικός μεταβολίτης. Η σύνθεσή του απαιτεί υδρογόνο και την ενέργεια του ATP. Το υδρογόνο λαμβάνεται από το NADP.H2. Στο σώμα συντίθενται μόνο κορεσμένα και μονοκορεσμένα (με έναν διπλό δεσμό) λιπαρά οξέα. Τα λιπαρά οξέα που έχουν δύο ή περισσότερους διπλούς δεσμούς σε ένα μόριο, που ονομάζονται πολυακόρεστα λιπαρά οξέα, δεν συντίθενται στο σώμα και πρέπει να παρέχονται με τροφή. Για τη σύνθεση του λίπους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν λιπαρά οξέα - προϊόντα υδρόλυσης τροφίμων και ιδίων λιπών.
Όλοι οι συμμετέχοντες στη σύνθεση του λίπους πρέπει να είναι σε ενεργή μορφή: γλυκερόλη στη μορφή γλυκεροφωσφορικό, και λιπαρά οξέα στη μορφή ακετυλο συνένζυμο Α.Η σύνθεση του λίπους πραγματοποιείται στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων (κυρίως λιπώδης ιστός, ήπαρ, λεπτό έντερο). Οι οδοί σύνθεσης λίπους φαίνονται στο διάγραμμα.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η γλυκερίνη και τα λιπαρά οξέα μπορούν να ληφθούν από τους υδατάνθρακες. Ως εκ τούτου, με την υπερβολική κατανάλωσή τους στο πλαίσιο ενός καθιστικού τρόπου ζωής, αναπτύσσεται η παχυσαρκία.
DAP - φωσφορική διυδροακετόνη,
Το DAG είναι διακυλογλυκερόλη.
TAG, τριακυλογλυκερόλη.
Γενικά χαρακτηριστικά των λιποπρωτεϊνών.Τα λιπίδια στο υδάτινο περιβάλλον (και επομένως στο αίμα) είναι αδιάλυτα, επομένως, για τη μεταφορά λιπιδίων από το αίμα, σχηματίζονται σύμπλοκα λιπιδίων με πρωτεΐνες στο σώμα - λιποπρωτεΐνες.
Όλοι οι τύποι λιποπρωτεϊνών έχουν παρόμοια δομή - έναν υδρόφοβο πυρήνα και ένα υδρόφιλο στρώμα στην επιφάνεια. Το υδρόφιλο στρώμα σχηματίζεται από πρωτεΐνες, που ονομάζονται αποπρωτεΐνες, και αμφίφιλα λιπιδικά μόρια, φωσφολιπίδια και χοληστερόλη. Οι υδρόφιλες ομάδες αυτών των μορίων αντιμετωπίζουν την υδατική φάση, ενώ τα υδρόφοβα μέρη αντιμετωπίζουν τον υδρόφοβο πυρήνα της λιποπρωτεΐνης, που περιέχει τα μεταφερόμενα λιπίδια.
Αποπρωτεΐνεςεκτελεί διάφορες λειτουργίες:
Σχηματίζουν τη δομή των λιποπρωτεϊνών.
Αλληλεπιδράστε με τους υποδοχείς στην επιφάνεια των κυττάρων και έτσι προσδιορίστε ποιοι ιστοί θα δεσμεύσουν αυτόν τον τύπο λιποπρωτεΐνης.
Χρησιμεύουν ως ένζυμα ή ενεργοποιητές ενζύμων που δρουν στις λιποπρωτεΐνες.
Λιποπρωτεΐνες.Οι ακόλουθοι τύποι λιποπρωτεϊνών συντίθενται στο σώμα: χυλομικρά (XM), λιποπρωτεΐνες πολύ χαμηλής πυκνότητας (VLDL), λιποπρωτεΐνες μέσης πυκνότητας (IDL), λιποπρωτεΐνες χαμηλής πυκνότητας (LDL) και λιποπρωτεΐνες υψηλής πυκνότητας (HDL). Κάθε τύπος LP είναι σχηματίζεται σε διαφορετικούς ιστούς και μεταφέρει ορισμένα λιπίδια. Για παράδειγμα, το XM μεταφέρει εξωγενή (διατροφικά λίπη) από τα έντερα στους ιστούς, έτσι οι τριακυλογλυκερίνες αποτελούν έως και το 85% της μάζας αυτών των σωματιδίων.
ιδιότητες των λιποπρωτεϊνών.Τα LP είναι εξαιρετικά διαλυτά στο αίμα, μη ιριδίζοντα, καθώς έχουν μικρό μέγεθος και αρνητικό φορτίο στο
επιφάνειες. Ορισμένα φάρμακα περνούν εύκολα από τα τοιχώματα των τριχοειδών αγγείων των αιμοφόρων αγγείων και μεταφέρουν λιπίδια στα κύτταρα. Το μεγάλο μέγεθος του HM δεν τους επιτρέπει να διεισδύσουν μέσα από τα τοιχώματα των τριχοειδών αγγείων, έτσι από τα εντερικά κύτταρα εισέρχονται πρώτα στο λεμφικό σύστημα και στη συνέχεια μέσω του κύριου θωρακικού πόρου ρέουν στο αίμα μαζί με τη λέμφο. Η μοίρα των λιπαρών οξέων, της γλυκερίνης και των υπολειμματικών χυλομικρών. Ως αποτέλεσμα της δράσης της LP-λιπάσης στα λίπη XM, σχηματίζονται λιπαρά οξέα και γλυκερόλη. Η κύρια μάζα των λιπαρών οξέων διεισδύει στους ιστούς. Στον λιπώδη ιστό κατά την περίοδο απορρόφησης, τα λιπαρά οξέα εναποτίθενται με τη μορφή τριακυλογλυκερολών, στον καρδιακό μυ και τους εργαζόμενους σκελετικούς μύες χρησιμοποιούνται ως πηγή ενέργειας. Ένα άλλο προϊόν υδρόλυσης λίπους, η γλυκερίνη, είναι διαλυτό στο αίμα και μεταφέρεται στο ήπαρ, όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνθεση λίπους κατά την περίοδο απορρόφησης.
Υπερχυλομικροναιμία, υπερτριγλυκεροναιμία.Μετά την κατάποση τροφής που περιέχει λίπη, αναπτύσσεται φυσιολογική υπερτριγλυκεροναιμία και, κατά συνέπεια, υπερχυλομικροναιμία, η οποία μπορεί να διαρκέσει έως και αρκετές ώρες. Ο ρυθμός απομάκρυνσης του HM από την κυκλοφορία του αίματος εξαρτάται από:
Δραστικότητα LP-λιπάσης;
Η παρουσία HDL, που παρέχει αποπρωτεΐνες C-II και E για HM.
Δραστηριότητες μεταφοράς apoC-II και apoE σε HM.
Γενετικά ελαττώματα σε οποιαδήποτε από τις πρωτεΐνες που εμπλέκονται στο μεταβολισμό της CM οδηγούν στην ανάπτυξη οικογενούς υπερχυλομικροναιμίας, τύπου Ι υπερλιποπρωτεϊναιμίας.
Στα φυτά του ίδιου είδους, η σύνθεση και οι ιδιότητες του λίπους μπορεί να ποικίλλουν ανάλογα με τις κλιματικές συνθήκες ανάπτυξης. Η περιεκτικότητα και η ποιότητα των λιπών στις ζωικές πρώτες ύλες εξαρτάται επίσης από τη φυλή, την ηλικία, τον βαθμό παχυσαρκίας, το φύλο, την εποχή του έτους κ.λπ.
Τα λίπη χρησιμοποιούνται ευρέως στην παραγωγή πολλών προϊόντων διατροφής, έχουν υψηλή περιεκτικότητα σε θερμίδες και θρεπτική αξία, προκαλούν μακροχρόνιο αίσθημα κορεσμού. Τα λίπη είναι σημαντικά γευστικά και δομικά συστατικά στη διαδικασία παρασκευής του φαγητού, έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην εμφάνιση του φαγητού. Κατά το τηγάνισμα, το λίπος παίζει το ρόλο ενός μέσου μεταφοράς θερμότητας.
| Το όνομα του προϊόντος | Το όνομα του προϊόντος | Κατά προσέγγιση περιεκτικότητα σε λίπη στα τρόφιμα, % επί του υγρού βάρους | |
| Σπόροι: | ψωμί σικάλεως | 1,20 | |
| Ηλιοτρόπιο | 35-55 | Φρέσκα λαχανικά | 0,1-0,5 |
| κάνναβις | 31-38 | Φρέσκα φρούτα | 0,2-0,4 |
| παπαρούνα | Βοδινό κρέας | 3,8-25,0 | |
| σπόροι κακάο | Χοιρινό | 6,3-41,3 | |
| φιστίκια | 40-55 | Αρνίσιο κρέας | 5,8-33,6 |
| Καρύδια (κουκούτσια) | 58-74 | Ψάρι | 0,4-20 |
| Σιτηρά: | αγελαδινό γάλα | 3,2-4,5 | |
| Σιτάρι | 2,3 | Βούτυρο | 61,5-82,5 |
| σίκαλη | 2,0 | Μαργαρίνη | 82,5 |
| βρώμη | 6,2 | Αυγά | 12,1 |
Τα λίπη που προέρχονται από φυτικούς και ζωικούς ιστούς, εκτός από γλυκερίδια, μπορεί να περιέχουν ελεύθερα λιπαρά οξέα, φωσφατίδια, στερόλες, χρωστικές, βιταμίνες, αρωματικές και αρωματικές ουσίες, ένζυμα, πρωτεΐνες κ.λπ., που επηρεάζουν την ποιότητα και τις ιδιότητες των λιπών. Η γεύση και η μυρωδιά των λιπών επηρεάζονται επίσης από ουσίες που σχηματίζονται στα λίπη κατά την αποθήκευση (αλδεΰδες, κετόνες, υπεροξείδιο και άλλες ενώσεις).
Λιπίδιαπαίζουν σημαντικό ρόλο στον μεταβολισμό των κυττάρων. Όλα τα λιπίδια είναι οργανικές αδιάλυτες στο νερό ενώσεις που υπάρχουν σε όλα τα ζωντανά κύτταρα. Σύμφωνα με τις λειτουργίες τους, τα λιπίδια χωρίζονται σε τρεις ομάδες:
- δομικά λιπίδια και υποδοχείς των κυτταρικών μεμβρανών
- ενεργειακή «αποθήκη» κυττάρων και οργανισμών
- βιταμίνες και ορμόνες της ομάδας "λιπιδίων".
Τα λιπίδια αποτελούνται από λιπαρό οξύ(κορεσμένα και ακόρεστα) και οργανική αλκοόλη - γλυκερίνη. Το μεγαλύτερο μέρος των λιπαρών οξέων το παίρνουμε από τα τρόφιμα (ζωικά και φυτικά). Τα ζωικά λίπη είναι ένα μείγμα κορεσμένων (40-60%) και ακόρεστων (30-50%) λιπαρών οξέων. Τα φυτικά λίπη είναι τα πιο πλούσια (75-90%) σε ακόρεστα λιπαρά οξέα και είναι τα πιο ωφέλιμα για τον οργανισμό μας.
Η κύρια μάζα των λιπών χρησιμοποιείται για τον ενεργειακό μεταβολισμό, που διασπάται από ειδικά ένζυμα - λιπάσες και φωσφολιπάσες. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνονται λιπαρά οξέα και γλυκερόλη, τα οποία χρησιμοποιούνται περαιτέρω στις αντιδράσεις της γλυκόλυσης και στον κύκλο του Krebs. Από την άποψη του σχηματισμού μορίων ΑΤΡ - τα λίπη αποτελούν τη βάση του ενεργειακού αποθέματος των ζώων και των ανθρώπων.
Το ευκαρυωτικό κύτταρο λαμβάνει λίπη από τα τρόφιμα, αν και μπορεί το ίδιο να συνθέσει τα περισσότερα λιπαρά οξέα ( εκτός από δύο αναντικατάστατα– λινολεϊκό και λινολενικό). Η σύνθεση ξεκινά στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων με τη βοήθεια ενός πολύπλοκου συνόλου ενζύμων και καταλήγει στα μιτοχόνδρια ή στο λείο ενδοπλασματικό δίκτυο.
Το αρχικό προϊόν για τη σύνθεση των περισσότερων λιπιδίων (λίπη, στεροειδή, φωσφολιπίδια) είναι ένα «καθολικό» μόριο - το ακετυλο-συνένζυμο Α (ενεργοποιημένο οξικό οξύ), το οποίο είναι ένα ενδιάμεσο προϊόν των περισσότερων αντιδράσεων καταβολισμού στο κύτταρο.
Υπάρχουν λίπη σε οποιοδήποτε κύτταρο, αλλά υπάρχουν ιδιαίτερα πολλά από αυτά σε ειδικά κύτταρα. λιποκύτταρα – λιποκύτταρασχηματίζοντας λιπώδη ιστό. Ο μεταβολισμός του λίπους στο σώμα ελέγχεται από ειδικές ορμόνες της υπόφυσης, καθώς και από ινσουλίνη και αδρεναλίνη.
Υδατάνθρακες(μονοσακχαρίτες, δισακχαρίτες, πολυσακχαρίτες) είναι οι πιο σημαντικές ενώσεις για τις αντιδράσεις του ενεργειακού μεταβολισμού. Ως αποτέλεσμα της διάσπασης των υδατανθράκων, το κύτταρο λαμβάνει την περισσότερη ενέργεια και τις ενδιάμεσες ενώσεις για τη σύνθεση άλλων οργανικών ενώσεων (πρωτεΐνες, λίπη, νουκλεϊκά οξέα).
Το μεγαλύτερο μέρος των σακχάρων που λαμβάνει το κύτταρο και το σώμα από το εξωτερικό - από τα τρόφιμα, αλλά μπορεί να συνθέσει γλυκόζη και γλυκογόνο από ενώσεις που δεν περιέχουν υδατάνθρακες. Υποστρώματα για διάφορους τύπους σύνθεσης υδατανθράκων είναι μόρια γαλακτικού οξέος (γαλακτικό) και πυροσταφυλικό οξύ (πυρουβικό), αμινοξέα και γλυκερόλη. Αυτές οι αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα στο κυτταρόπλασμα με τη συμμετοχή ενός ολόκληρου συμπλέγματος ενζύμων - γλυκόζης-φωσφατάσες. Όλες οι αντιδράσεις σύνθεσης απαιτούν ενέργεια - η σύνθεση 1 μορίου γλυκόζης απαιτεί 6 μόρια ATP!
Το μεγαλύτερο μέρος της δικής του σύνθεσης γλυκόζης συμβαίνει στα κύτταρα του ήπατος και των νεφρών, αλλά δεν πηγαίνει στην καρδιά, τον εγκέφαλο και τους μύες (δεν υπάρχουν απαραίτητα ένζυμα). Ως εκ τούτου, οι παραβιάσεις του μεταβολισμού των υδατανθράκων επηρεάζουν κυρίως το έργο αυτών των οργάνων. Ο μεταβολισμός των υδατανθράκων ελέγχεται από μια ομάδα ορμονών: ορμόνες της υπόφυσης, γλυκοκορτικοστεροειδείς ορμόνες των επινεφριδίων, ινσουλίνη και παγκρεατική γλυκαγόνη. Οι διαταραχές στην ορμονική ισορροπία του μεταβολισμού των υδατανθράκων οδηγούν στην ανάπτυξη διαβήτη.
Εξετάσαμε εν συντομία τα κύρια μέρη της ανταλλαγής πλαστικών. Μπορεί να κάνει μια σειρά γενικά συμπεράσματα: