6-боб липидлaр aлмaшинуви

Тўйинмаган ёғ кислоталарининг оксидланиши
Тўйинмаган ёғ кислоталарининг оксидланиши учун иккита қўшимча реакция талаб этилади. Юқорида келтирилган ёғ кислоталари оксидланиши тўйинган ёғ кислоталари учун хос. Лекин ҳайвон ва ўсимлик триацилглицеринлари ва фосфолипидларида кўпчилик ёғ кислоталари тўйинмаган, улар бир ёки бир неча қўш боғларни сақлайдилар. Бу боғлар цис-конфигурацияга эга, шунинг учун β-оксидланиш даврида ҳосил бўлган транс-конфигурациядаги ∆2-еноил-СоА га сув бирикишини катализловчи фермент еноил-СоА-гидратаза уларга таъсир этмайди. Табиий тўйинмаган ёғ кислоталарининг β-оксидланиши учун иккита қўшимча фермент талаб этилади: изомераза ва редуктаза. Икки мисолда бу қўшимча реакцияларни иллюстрация қилиб берамиз. Олеин кислота 18 углерод атомли монотўйинмаган цис-конфигурацияга эга бўлган ёғ кислотаси бўлиб, С-9 ва С-10 оралиғида қўш боғга эга (∆9 белгиланади). Оксидланишнинг биринчи босқичида олеин кислота олеоил-СоА га айланади ва, тўйинган ёғ кислоталари каби, карнитин ўтказувчиси ёрдамида митохондрия матриксига тушади. Шундан сўнг олеоил-СоА уч марта ёғ кислоталар оксидланиш циклидан ўтиб, уч молекула ацетил-СоА ва кофермент А эфири ва ∆3,12-углеродли тўйинмаган ёғ кислота, цис-∆3-додеценоил-СоА ҳосил қилади. Бу маҳсулот еноил-СоА-гидратаза учун субстрат бўла олмайди, у фақат транс-қўш боғларга таъсир этади. Қўшимча фермент ∆3, ∆2-еноил-СоА-изомераза цис-∆3-еноил-СоА изомерни еноил-СоА-гидратаза катализлайдиган тегишли β-гидроксиацил-СоА га (цис-∆2-додеценоил-СоА) айлантиради. Энди бу оралиқ маҳсулот β-оксидланишнинг бошқа ферментларига таъсир этиб, ацетил-СоА ва кофермент А эфирларини ҳамда 10 углеродли тўйинган ёғ кислотани – деканоил-СоА ни ҳосил қилади (6-расм).

6-расм. Тўйинмаган ёғ кислотасининг оксидланиши.

Бу маҳсулот еноил-СоА-гидратаза учун субстрат бўла олмайди, у фақат транс-қўш боғларга таъсир этади. Қўшимча фермент ∆3, ∆2-еноил-СоА-изомераза цис-∆3-еноил-СоА изомерни еноил-СоА-гидратаза катализлайдиган тегишли β-гидроксиацил-СоА га (цис-∆2-додеценоил-СоА) айлантиради. Энди бу оралиқ маҳсулот β-оксидланишнинг бошқа ферментларига таъсир этиб, ацетил-СоА ва кофермент А эфирларини ҳамда 10 углеродли тўйинган ёғ кислотани – деканоил-СоА ни ҳосил қилади. Деканоил-СоА яна 4 марта бу йўлдан ўтиб, қўшимча 5 молекула ацетил-СоА ни ҳосил қилади. Натижада 18 углерод атомли олеин кислотадан 9 молекула ацетил-СоА ҳосил бўлади.

Кўп тўйинмаган ёғ кислоталари, масалан цис-∆9, цис-∆12 конфигурацияли 18 углерод атомли линолеат оксидланиши учун қўшимча редуктаза ферменти керак. Линолеоил-СоА уч марта β-оксидланиш реакцияларини ўтиб, уч молекула ацетил-СоА ва кофермент А эфири ҳамда 12 углерод атомли цис-∆3, цис-∆6 конфигурацияли тўйинмаган ёғ кислотаси ҳосил бўлади. Бу оралиқ маҳсулот β-оксидланиш ферментлари таъсирига учрамайди; унинг қўш боғлари керакли ҳолатда эмас ва керакли конфигурацияга эга эмас (цис-, транс- эмас). Лекин, еноил-СоА-изомераза ва 2,4-диеноил-СоА-редуктазанинг биргаликда таъсири бу интермедиатга яна қайтадан β-оксидланиш циклига тушишига ва парчаланганда олти молекула ацетил-СоА ҳосил бўлишига имкон беради. Умумий натижа бўлиб, линолеатнинг тўққиз молекула ацетил-СоА гача ўзгариши ҳисобланади. Тоқ углерод атомли ёғ кислоталар тўлиқ оксидланиши учун учта қўшимча реакция талаб этилади.
Кўпчилик табиий липидлар тоқ сонли углерод атоми бўлган ёғ кислоталарни сақлайди; тоқ углерод сонли ёғ кислоталари кўпчилик ўсимлик ва баъзи денгиз ҳайвонлари липидларида учрайди. Қора мол ва бошқа кавш қайтарувчи ҳайвонлар ошқозонининг катта қоринида углеводлар ферментацияси даврида кўп миқдорда уч углеродли пропионат (СН₃-СН₂-СОО^-) ҳосил бўлади; у қонга сўрилади ва жигар ҳамда бошқа тўқималарда оксидланади. Пропионатни оз миқдорда баъзи нон маҳсулотларида моғорга қарши ингибитор сифатида қўшилади.
Узун углерод занжирли ва тоқ углерод атомига эга бўлган ёғ кислоталар жуфт углерод атомига эга бўлган ёғ кислоталаридек занжирнинг карбоксил охиридан бошлаб оксидланадилар. Лекин охирги цикл β-оксидланишнинг субстрати бўлиб, беш углерод атомига эга бўлган ёғ кислотанинг ацил-СоА ҳосиласи ҳисобланади. Бу моддадан оксидланиш натижасида ацетил-СоА ва пропионил-СоА ҳосил бўлади. Ацетил-СоА, албатта, уч карбон кислоталар циклида оксидланади, лекин пропионил-СоА уч ферментни ўз ичига олган бошқа циклга киради. Унда кофактор сифатида биотин сақловчи пропионил-СоА-карбоксилаза таъсирида пропионил-СоА карбоксилланиб, метилмалонил-СоА D-стереоизомери ҳосил бўлади. Пируваткарбоксилаза реакциясидагидек, бу ферментатив жараёнда СО₂ ёки НСО₃^- гидроксикарбонат иони субстрат билан боғланмасдан олдин биотин билан боғланиб, фаолланади (бу ҳолатда пропионат қолдиғи). Карбоксибиотин оралиқ бирикмаси ҳосил бўлиши учун энергия талаб этилади, у АТФ нинг АДФ ва Н₃РО₄ гача парчаланишидан ҳосил бўлади. Шу йўл билан ҳосил бўлган D-метилмалонил-СоА метилмалонил-СоА-эпимераза ёрдамида L-стереоизомерга ферментатив эпимерланади:

Бундан кейин L-метилмалонил-СоА ички молекуляр гуруҳлар ўзгаришига учраб, сукцинил-СоА ҳосил бўлади, энди у уч карбон кислоталар циклига кириши мумкин. Бу гуруҳ ўзгариши метилмалонил-СоА-мутаза ёрдамида катализланади, кофермент сифатида 5'-дезоксиаденозилкобаламин ёки витамин В₁₂ дан (кобаламин) ҳосил бўлувчи кофермент В₁₂ талаб этилади.