3-окисление
Cтраница 3
Метилмасляная кислота, 1 - С14 - изомасляная кислота и 1 - С14 - изовалериановая кислота ( продукты окислительного декар-боксилирования соответственно изолейцина, валина и лейцина) превращаются в С14О2 в условиях, описанных для [ 3-окисления жирных кислот митохондриями арахиса ( см. стр. [31]
АТФ) с ацетил - КоА; на всех этапах синтеза жирных кислот принимает участие ацилпереносящий белок ( HS-АПБ); при биосинтезе образуется D ( -) - изомер 3-гидроксикис-лоты, а не Ь () - изомер, как это имеет место при 3-окислении жирных кислот; необходимость для синтеза жирных кислот кофермента НАДФН. [33]
Наблюдение, согласно которому многие производные жирных кислот под действием различных растительных тканей могут уменьшать длину своей цепи, позволяет предполагать, что ферменты, принимающие участие в реакциях 3-окисления, имеют относительно широкую специфичность. Однако некоторые результаты дают возможность предполагать, что ферменты ( 3-окисления из различных тканей все же имеют разную специфичность по отношению к ряду со-замещенных жирных кислот. Так, в опытах с колеоптилями пшеницы были активны все 2 4 5-трихлорфеноксиалкилкарбоновые кислоты, содержащие в боковой цепи четное число углеродных атомов. В то же время в опытах с тканями гороха и томатов активна была только 2 4 5-трихлорфеноксиуксусная кислота, а более высокомолекулярные гомологи этого ряда не проявляли никакой биологической активности. [34]
Через ацетил - КоА перекидывается мостик от моносахаридов и аминокислот к липидам. Основным источником ацетил - КоА является окислительное декарбоксилирование пирувата и ( 3-окисление жирных кислот. [35]
Кетоновые тела образуются в печени. Прежние представления о том, что кетоновые тела являются промежуточными продуктами 3-окисления жирных кислот, оказались ошибочными. [36]
Чтобы предотвратить их накопление в природе, промышленность добровольно перешла к производству подверженных биодеградации, линейных неразветвленных алкилбензолсульфонатов. Разрушение этих поверхностно-активных соединений начинается с окисления концевых метильных групп, после чего за счет 3-окисления идет расщепление линейных боковых цепей. Кольцевые структуры молекул обычно разрушаются только после полной деградации боковой цепи. Данный процесс осуществляется только в аэробных условиях, поскольку для начального окислительного этапа требуется кислород. Разветвленные молекулы не всегда оказываются устойчивыми, хотя процесс их р-окисления и затруднен. Механизм разрушения разветвленной цепи до конца не установлен. Связь углерод - сера является очень прочной, и это увеличивает биологическую инертность молекулы детергента. Реакции десульфирования детально не изучены, но скорее всего в них участвуют гидроксилазы или монооксигеназы. По-видимому, далее сульфонатный остаток превращается в сульфат, возможно, с образованием сульфита в качестве промежуточного продукта. Метаболизм арил-сульфонатов уже был рассмотрен нами в разд. Есть основания считать, что десульфирование и жета-расщепление ароматического кольца детерминируются плазмидами. [37]
При выращивании микроорганизмов на средах, содержащих углеводороды с длинной цепью атомов углерода, синтезируемые жирные кислоты имеют длину цепи субстрата. Наличие жирных кислот с длиной цепи, укороченной на С2 - фрагменты, указывает на ( 3-окисление первичных кислот. О возможности а-окисления говорит наличие кислот, укороченных на 1 углеродный атом. [38]
В те времена, когда использование радиоактивных изотопов еще не вошло в практику, опыты с живыми организмами давали мало информации о механизмах метаболических процессов. Кнопом на рубеже XIX и XX веков с использованием метки другого типа, который привел к созданию концепции 3-окисления жирных кислот. В настоя-v щее время при постановке такого эксперимента ХЧбыли бы использованы тяжелые или радиоактив-ные изотопы. Кноп же синтезировал жирные кис - V лоты, в которых к концевому углеродному атому убыла присоединена фенильная группа. При ( - добавлении этих замещенных жирных кислот в пищу животных наблюдалось следующее. [39]
Ключевым промежуточным метаболитом в большинстве организмов ( см. разд. Ацетил - КоА образуется в процессе метаболизма Сахаров путем окислительного декарбокси-лирования пировиноградной кислоты; он является также конечным продуктом ( 3-окисления углеводородов или жирных кислот при их использовании в качестве источников энергии и углерода. В экспериментах с мечеными соединениями на интактных организмах ацетил - КоА обычно легко образуется из внешнего ацетата путем ЛТР-зависимой активации. Специфика механизма отдельных стадий цикла трикарбоновых кислот такова, что метка из [ 2 - 14С ] ацетата обычно в значительной степени переходит на С-1 ацетатного звена, и его превращение в С 2 соотвеюгвенно замедляется. С-1 ацетатного звена, или теряется в виде СОз, поэтому он является более специфичным, но в целом менее эффективным предшественником. Влияние этих метаболических процессов уменьшается при увеличении количества добавляемой метки ( при таких обстоятельствах этот термин, в сущности, уже неприменим); такая ситуация часто возникает при работе с тяжелыми изотопами ( см. разд. [40]
Жирные кислоты, входящие в состав естественных жиров животных и растений, имеют четное число углеродных атомов. Любая такая кислота, от которой отщепляется по паре углеродных атомов, в конце концов проходит через стадию масляной кислоты. После очередного ( 3-окисления масляная кислота становится ацетоуксусной. Последняя затем гидроли-зуется до двух молекул уксусной кислоты. [41]
Первые предположения о путях окисления жирных кислот высказал Кноп еще в 1904 г., а вскоре вслед за ним - Эмбден и Дакин. Однако прошло почти 50 лет до того, как блестящие догадки Кнопа получили полное экспериментальное подтверждение. Кноп выдвинул свою гипотезу ( 3-окисления на основе опытов по скармливанию животным жирных кислот, концевой фрагмент которых был помечен фенильной группой. [42]
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 НСО3 ( в качестве источника СО2); субстратом является ацетил - КоА, конечным продуктом-пальмитиновая кислота. Потребности в кофакторах процессов биосинтеза и 3-окисления жирных кислот значительно различаются. [43]
В результате происходит образование четы-рехуглеродного ацильного остатка и высвобождение HS-группы цистеина, ранее занятой ацетильной группой. Декарбоксилирование в этой реакции имеет энергетическое значение, позволяет реакции пройти до конца и, таким образом, является движущей силой биосинтеза. Три последние реакции сходны с соответствующими обратными реакциями ( 3-окисления, отличаются образованием в четвертой реакции D-изомера р-гидроксикислоты, а не L-изоме-ра, а также тем, что восстановителем является НАДФН, а не НАДН. Завершается синтез кислоты гидролитическим отщеплением HS-АПБ от пальмитоил - АПБ при действии фермента деацилазы, не входящей в состав комплекса синтазы жирной кислоты. [44]
Если бы эти новые соединения оказались токсичными, то теорию 3-окисления следовало бы отбросить; и наоборот, если бы они оказались нетоксичными, то они получила бы превосходное подтверждение как раз с той стороны, кото-рая до сих пор не принималась в соображение. [45]
Страницы: 1 2 3 4