1ШЕ существующих цепей жирных кислот. Установлено, что в цитоплазме печеночных клеток синтезируется пальмитиновая кислота (16 углеродных атомов), а в митохондриях этих клеток из уже синтезированной в цито-пллчме клетки пальмитиновой кислоты или нч ж ирных кислот »КЧО1 (.иного происхождения, т.е. ilociyiыющих из кишечника, образуются жир]мае кислоты, содержащие 18, 20 и 22 уч л сродных атома.

Иньгми словами, митохондрияльняя система биосинтеза жирных кислот, включающая несколько модифицированную последовательность реакций р-окисления, осуществляет только удлинение существующих в организме среднецепочечных жирных кислот, в то время как полный биосинтез пальмитиновой кислоты из ацетил-КоА активно протекает в цитозоле, т.е. вне митохондрий, по совершенно другому пути.

Внемитохондриальная система биосинтеза de novo жирных кислот (литогенез). Эта система находится в растворимой (цитозольной) фракции клеток многих органов, в частности печени, почек, мозга, легких, молочной железы, а также в жировой ткани. Биосинтез жирных кислот протекает с участием НАДФН, АТФ, Мп2+ и НС03" (в качестве источника С02); субстратом является ацетил-КоА, конечным продуктом—пальмитиновая кислота. Потребности в кофакторах процессов биосинтеза и р-окисления жирных кислот значительно различаются.

Как отмечалось, строительным блоком для синтеза жирных кислот в цитозоле клетки служит ацетил-КоА, который в основном поступает из митохондрий. Было выявлено, что цитрат стимулирует синтез жирных кислот в цитозоле клетки. Известно также, что образующийся в митохондриях в процессе окислительного декарбоксилирования пирувата и окисления жирных кислот ацетил-КоА не может диффундировать в цито-золь клетки, так как митохондриальная мембрана непроницаема для данного субстрата. Поэтому вначале внутримитохондриальный ацетил-КоА взаимодействует с оксалоацетатом, в результате чего образуется цитрат. Реакция катализируется ферментом цитрат-синтазой. Образовавшийся цитрат переносится через мембрану митохондрий в цитозоль при помощи сжециальной тршсарбоксжлаттранспортирующей системы.

В цитозоле цитрат реагирует с HS-KoA и АТФ, вновь распадаясь на ацетил-КоА и оксалоацетат. Эта реакция катализируется АТФ -цитрат-лиа-зой. Уже в цитозоле оксалоацетат при участии цитозольной малатдегидрогеназы восстанавливается до малата. Посшедний при помощи дикарбокси-латтр анспортирующей системы возвращается в миг ох ондриальный мат-рикс, где окисляется до оксалоацетата, завершая тем самым так называемый челночный цикл:

Матргкс митохондрии

Мембрана митохондрии

ЦИТОЭЭЛЬ

HS-KoA

Ацетил Малэт Синтез жирных

кислот

Существует еще один ПУТЬ переноса внутримитохондриального ацетил-КоА в циттаодь клетки^ с участием карнитина. Как отмечалось, кар-нитин играет роль переносчика ацильных групп из цитозоля в митохондрии при окислении жирных кислот. По-видимому, он может выполнять эту роль и в обратном процессе, т.е. в переносе ацильных радикалов, в том числе ацетильного радикала, из митохондрий в цитозоль клетки. Однако, когда речь идет о синтезе жирных кислот, данный путь переноса ацетил-КоА не является главным.

Образование малонил-КоА. Первой реакцией БИОСИНТЕЗА жирных кислот является карбоксилирование ацетил-КоА, для чего требуются бикарбонат, АТФ, ионы марганца. Катализирует эту реакцию фермент ацетил-КоА-кар-боксилаза. Фермент содержит в качестве простетической группы биотин. Авидин—ингибитор биотина угнетает эту реакцию, как и синтез жирных кислот в целом.

Установлено, что ацетил-КоА-карбоксилаза состоит из переменного числа одинаковых субъединиц, каждая из которых содержит биотин, биотинкарбонсилазу, карбоксибиотинпереносящий белок, транскарбоксилазу, а также регуляторный ал-лостерический центр, т.е. представляет собой полиферментный комплекс.

Реакция протекает в два этапа: I—карбоксилирование биотина с участием АТФ и II-перенос карбоксильной группы на ацетил-КоА, в результате чего образуется малонил-КоА:

СО, + АТФ >биотин-Фермент *~ КЯРБОКСИБИОТИН-ФЕРМВНТ+АДФ + Р, (1)

КАРБОКСИБИОТИН-ФЕРМЕНТ + CH3-CO-S-KOA Т»

АЦЕТИЛ-КОА

НООС-СНГ-СО S-KOA > БИОТИН-ФЕРМЕНТ (3

МАЛОНИЛ-КОА

Малонил-КоА представляет собой первый специфический продукт биоСИНТЕЗА ЖИРНЫХ кислот. В ПРИСУТСТВИИ СООТВЕТСТВУЮЩЕЙ ФЕРМЕНТНОЙ системы малонил-КоА быстро превращается в жирные кислоты.

Энзиматические системы, осуществляющие синтез жирных кислот, называются жирно-кислотными синтетазами. Они широко встречаются в природе и могут БЫТЬ изолированы из различных одноклеточных организмов, растений и животных тканей.

Жирно-кислотные синтетазы делятся на 2 группы. К первой группе относятся полиэнзимные, не поддающиеся фракционированию комплексы с мол. м. порядка 500000, в которых все индивидуальные энзимы собраны в компактную структуру. В частности, в эту группу входят жирно-кислотные синтетазы животных тканей и дрожжей.

Вторая группа ВКЛЮЧАЕТ ЖИРНО-КИСЛОТНЫЕ СИНТЕТАЗЫ, из КОТОРЫХ отдельные энзимы могут быть выделены методами белкового фракционирования. Такие синтетазы встречаю