La synthèse des graisses a lieu dans la cellule. Synthèse des triglycérides à partir des glucides

03.03.2020

Caractéristiques des organites 1. Membrane plasmique 2. Noyau 3. Mitochondries 4. Plastides 5. Ribosomes 6. ER 7. Centre cellulaire 8. Complexe de Golgi 9.

Lysosomes A) Transport de substances dans toute la cellule, séparation spatiale des réactions dans la cellule B) Synthèse des protéines C) Photosynthèse D) Stockage des informations héréditaires E) Non membranaire E) Synthèse des graisses et des glucides G) Contient de l'ADN 3) Fournissant le cellule avec énergie I) Autodigestion de la cellule et digestion intracellulaire J) Communication de la cellule avec l'environnement extérieur K) Contrôle de la division nucléaire M) Disponible uniquement chez les plantes H) Disponible uniquement chez les animaux

Lequel

les caractéristiques d'une cellule vivante dépendent du fonctionnement des membranes biologiques

A. perméabilité sélective

B. échange d'ions

B. Absorption et rétention d'eau

D. Isolement de environnement Et
lien avec elle

Lequel
L'organite relie la cellule en un tout, transporte des substances,
participe à la synthèse des graisses, des protéines, des glucides complexes :

Complexe B. Golgi

B. membrane cellulaire externe

Lequel
la structure des ribosomes est :

A. membrane unique

B. double membrane

B. Non membranaire

Comment
Les structures internes des mitochondries sont appelées :

A. grana

B. matrice

V.Christa

Lequel
structures formées par la membrane interne du chloroplaste :

A. stroma

B.thylakoïdes gran

V.Christa

G. Thylakoïdes stromaux

Pour qui
les organismes sont caractérisés par un noyau :

A. pour les eucaryotes

B. pour les procaryotes

Varier
selon la composition chimique des chromosomes et de la chromatine :

Où
Le centromère est situé sur le chromosome :

A. sur la constriction primaire

B. sur la taille secondaire

Lequel
les organites ne sont caractéristiques que des cellules végétales :

B. mitochondries

B. Plastides

Quoi
partie des ribosomes :

B.lipides

1 Les deux organites membranaires de la cellule comprennent :

1) ribosome 2) mitochondrie 3) réticulum endoplasmique 4) lysosome
2 Dans les mitochondries, les atomes d'hydrogène cèdent des électrons et l'énergie est utilisée pour la synthèse de : 1) les protéines 2) les graisses 3) les glucides 4) l'ATP.
3 Tous les organites cellulaires sont interconnectés par : 1) la paroi cellulaire 2) le réticulum endoplasmique 3) le cytoplasme 4) les vacuoles

Choisissez une bonne réponse. 1. La membrane cellulaire externe assure a) une forme constante de la cellule b) le métabolisme et l'énergie dans

b) pression osmotique dans la cellule d) perméabilité sélective

2. Les membranes cellulosiques, ainsi que les chloroplastes, ne contiennent pas de cellules

a) algues b) mousses c) fougères d) animaux

3. Dans une cellule, le noyau et les organites sont situés dans

a) cytoplasme _ c) réticulum endoplasmique

b) Complexe de Golgi d) vacuoles

4. La synthèse se produit sur les membranes du réticulum endoplasmique granulaire

a) protéines b) glucides c) lipides d) acides nucléiques

5. L'amidon s'accumule dans

a) chloroplastes b) noyau c) leucoplastes d) chromoplastes

6. Les protéines, les graisses et les glucides s'accumulent dans

a) noyau b) lysosomes c) complexe de Golgi d) mitochondries

7. Participe à la formation du fuseau de fission

a) cytoplasme b) centre cellulaire c) vacuole d) Complexe de Golgi

8. Un organoïde constitué de nombreuses cavités interconnectées, en
qui accumulent des substances organiques synthétisées dans la cellule - ce sont

a) Complexe de Golgi c) mitochondries

b) chloroplaste d) réticulum endoplasmique

9. L'échange de substances entre la cellule et son environnement se fait par
coquille en raison de la présence dedans

a) molécules lipidiques b) molécules glucidiques

b) de nombreux trous d) des molécules d'acide nucléique

10. Les substances organiques synthétisées dans la cellule se déplacent vers les organites
a) à l'aide du complexe de Golgi c) à l'aide de vacuoles

b) à l'aide de lysosomes d) à travers les canaux du réticulum endoplasmique

11. La dégradation des substances organiques dans la cellule, accompagnée de leur libération.
l'énergie et la synthèse d'un grand nombre de molécules d'ATP se produisent dans

a) mitochondries b) lysosomes c) chloroplastes d) ribosomes

12. Organismes dont les cellules n'ont pas de noyau formé, mitochondries,
Complexe de Golgi, appartient au groupe

a) procaryotes b) eucaryotes c) autotrophes d) hétérotrophes

13. Les procaryotes comprennent

a) algues b) bactéries c) champignons d) virus

14. Les pièces principales grand rôle dans la cellule, puisqu'il participe à la synthèse

a) glucose b) lipides c) fibres d) acides nucléiques et protéines

15. Organite, délimité du cytoplasme par une membrane, contenant
de nombreuses enzymes qui décomposent les substances organiques complexes
aux monomères simples, ceci

a) mitochondrie b) ribosome c) complexe de Golgi d) lysosome

Quelles fonctions la membrane plasmique externe remplit-elle dans une cellule ?

1) limite le contenu de la cellule de l'environnement extérieur
2) assure le mouvement des substances dans la cellule
3) assure la communication entre les organites
4) réalise la synthèse de molécules protéiques

La membrane du réticulum endoplasmique lisse remplit la fonction
1) synthèse des lipides et des glucides
2) synthèse des protéines
3) dégradation des protéines
4) dégradation des glucides et des lipides

Une des fonctions du complexe de Golgi
1) formation de lysosomes
2) formation de ribosomes
3) synthèse d'ATP
4) oxydation des substances organiques

Les molécules lipidiques font partie de
1) membrane plasmique
2) ribosomes
3) membranes cellulaires fongiques
4)centrioles
Merci d'avance à tous ceux qui pourront m'aider

L'énergie est générée par l'oxydation des graisses et des glucides. Cependant, leur quantité excessive conduit à l'obésité, et le manque de glucose conduit à un empoisonnement de l'organisme.

Pour le fonctionnement normal de tout organisme, l'énergie doit être en quantités suffisantes. Sa principale source est le glucose. Cependant, les glucides ne compensent pas toujours pleinement les besoins énergétiques, c'est pourquoi la synthèse des lipides est importante - un processus qui fournit de l'énergie aux cellules avec une faible concentration de sucres.

Les graisses et les glucides constituent également la structure de nombreuses cellules et composants nécessaires aux processus qui assurent le fonctionnement normal du corps. Leurs sources sont des composants provenant de l'alimentation. Le glucose est stocké sous forme de glycogène et son excès est transformé en graisses contenues dans les adipocytes. Avec un apport important en glucides, l’augmentation des acides gras est due aux aliments consommés quotidiennement.

Le processus de synthèse ne peut pas commencer immédiatement après que les graisses pénètrent dans l’estomac ou les intestins. Cela nécessite un processus d’absorption qui possède ses propres caractéristiques. Toutes les graisses provenant des aliments ne finissent pas dans la circulation sanguine. Parmi ceux-ci, 2 % sont excrétés sous forme inchangée par les intestins. Cela est dû à la fois à la nourriture elle-même et au processus d’absorption.

Les graisses fournies avec les aliments ne peuvent pas être utilisées par l'organisme sans dégradation supplémentaire en alcool (glycérol) et en acides. L'émulsification se produit dans le duodénum avec la participation obligatoire d'enzymes de la paroi intestinale elle-même et des glandes. sécrétion interne. Non moins importante est la bile, qui active les phospholipases. Après la dégradation de l'alcool, les acides gras pénètrent dans le sang. La biochimie des processus ne peut pas être simple, car elle dépend de nombreux facteurs.

Acide gras

Ils sont tous divisés en :

court (le nombre d'atomes de carbone ne dépasse pas 10) ;
long (carbone supérieur à 10).

Les plus courts n'ont pas besoin de composés ni de substances supplémentaires pour pénétrer dans la circulation sanguine. Alors que les acides gras longs doivent créer un complexe avec les acides biliaires.

Les acides gras courts et leur capacité à être rapidement absorbés sans composés supplémentaires sont importants pour les bébés dont les intestins ne fonctionnent pas encore comme les adultes. De plus, lui-même lait maternel ne contient que des chaînes courtes.

Les composés d’acides gras et d’acides biliaires résultants sont appelés micelles. Ils ont un noyau hydrophobe, insoluble dans l'eau et constitué de graisses, et une coque hydrophile (soluble grâce aux acides biliaires). Exactement acides biliaires permettre aux lipides d'être transportés dans les adipocytes.

La micelle se désintègre à la surface des entérocytes et le sang est saturé d'acides gras purs, qui finissent bientôt dans le foie. Les chylomicrons et les lipoprotéines se forment dans les entérocytes. Ces substances sont des composés d’acides gras et de protéines et fournissent des substances utiles à n’importe quelle cellule.

Les acides biliaires ne sont pas sécrétés par les intestins. Une petite partie traverse les entérocytes et pénètre dans le sang, et la plus grande partie va jusqu'au bout intestin grêle et est absorbé par le transport actif.

Composition des chylomicrons :

les triglycérides ;
les esters de cholestérol ;
les phospholipides ;
cholestérol libre;
protéine.

Les chylomicrons, qui se forment à l’intérieur des cellules intestinales, sont encore jeunes et de grande taille, ils ne peuvent donc pas se retrouver seuls dans le sang. Ils sont transportés vers système lymphatique et seulement après avoir traversé le conduit principal, ils pénètrent dans le sang. Là, ils interagissent avec les lipoprotéines haute densité et forment les protéines apo-C et apo-E.

Ce n'est qu'après ces transformations que les chylomicrons peuvent être qualifiés de matures, puisque ce sont eux qui sont utilisés pour les besoins de l'organisme. La tâche principale est le transport des lipides vers les tissus qui les stockent ou les utilisent. Ceux-ci inclus tissu adipeux, poumons, cœur, reins.

Les chylomicrons apparaissent après avoir mangé, de sorte que le processus de synthèse et de transport des graisses n'est activé qu'après avoir mangé. Certains tissus ne peuvent pas forme pure absorbent ces complexes, donc une partie se lie à l’albumine et n’est ensuite consommée par les tissus. Un exemple est le tissu squelettique.

L'enzyme lipoprotéine lipase réduit les triglycérides dans les chylomicrons, les faisant diminuer et devenir résiduels. Ce sont eux qui pénètrent complètement dans les hépatocytes et c'est là que se termine le processus de leur dégradation en leurs composants constitutifs.

La biochimie de la synthèse des graisses endogènes se produit à l’aide de l’insuline. Sa quantité dépend de la concentration de glucides dans le sang. Par conséquent, pour que les acides gras pénètrent dans la cellule, du sucre est nécessaire.

Resynthèse lipidique

La resynthèse lipidique est un processus par lequel les lipides sont synthétisés dans la paroi intestinale et les cellules à partir des graisses qui pénètrent dans l'organisme avec les aliments. En complément, les graisses produites en interne peuvent également être utilisées.

Ce processus est l'un des plus importants, car il permet aux acides gras longs de se lier et d'empêcher leur effet destructeur sur les membranes. Le plus souvent, les acides gras endogènes sont liés à un alcool comme le glycérol ou le cholestérol.

Le processus de resynthèse ne se termine pas par la liaison. Ensuite, le conditionnement se fait sous des formes capables de quitter l'entérocyte, celles dites de transport. C’est dans l’intestin lui-même que se produit la formation de deux types de lipoprotéines. Il s'agit notamment des chylomicrons, qui ne sont pas présents en permanence dans le sang et dont l'apparition dépend de la prise alimentaire, et des lipoprotéines de haute densité, qui sont des formes permanentes, et dont la concentration ne doit pas dépasser 2 g/l.

Utilisation de graisses

Malheureusement, l’utilisation des triglycérides (graisses) pour fournir de l’énergie au corps est considérée comme très laborieuse, c’est pourquoi ce processus est considéré comme un processus de secours, même s’il est beaucoup plus efficace que l’obtention d’énergie à partir de glucides.

Les lipides ne sont utilisés pour fournir de l’énergie à l’organisme que si la quantité de glucose est insuffisante. Cela se produit lorsqu'il n'y a pas de consommation alimentaire pendant une longue période, après un exercice actif ou après une longue nuit de sommeil. Après l'oxydation des graisses, de l'énergie est obtenue.

Mais comme le corps n’a pas besoin de toute l’énergie, il doit l’accumuler. Il s'accumule sous forme d'ATP. C’est cette molécule qui est utilisée par les cellules pour de nombreuses réactions qui ne nécessitent que de l’énergie. L’avantage de l’ATP est qu’il convient à toutes les structures cellulaires de l’organisme. Si le glucose est contenu en volume suffisant, alors 70 % de l'énergie est couverte par les processus oxydatifs du glucose et seulement le pourcentage restant par l'oxydation des acides gras. Avec une diminution des glucides accumulés dans le corps, l'avantage se déplace vers l'oxydation des graisses.

Pour garantir que la quantité de substances entrantes ne soit pas supérieure à la quantité produite, cela nécessite une consommation de graisses et de glucides dans les limites normales. Une personne moyenne a besoin de 100 grammes de graisse par jour. Ceci est justifié par le fait que seuls 300 mg peuvent être absorbés par les intestins dans le sang. Grande quantité sera sorti presque inchangé.

Il est important de rappeler qu’en cas de manque de glucose, l’oxydation des lipides est impossible. Cela entraînera une accumulation de produits d’oxydation – l’acétone et ses dérivés – en quantité excessive dans la cellule. Le dépassement de la norme empoisonne progressivement l'organisme et a un effet néfaste sur système nerveux et si elle n'est pas traitée, elle peut être mortelle.

La biosynthèse des graisses fait partie intégrante du fonctionnement de l'organisme. C'est une source d'énergie de réserve qui, en l'absence de glucose, maintient tous les processus biochimiques au bon niveau. Le transport des acides gras vers les cellules est assuré par les chylomicrons et les lipoprotéines. Une particularité est que les chylomicrons n'apparaissent qu'après avoir mangé et que les lipoprotéines sont constamment présentes dans le sang.

La biosynthèse lipidique est un processus qui dépend de nombreux processus supplémentaires. La présence de glucose doit être obligatoire, car l'accumulation d'acétone due à une oxydation incomplète des lipides peut conduire à un empoisonnement progressif de l'organisme.

Des réactions de biosynthèse lipidique peuvent se produire dans le réticulum endoplasmique lisse des cellules de tous les organes. Substrat pour la synthèse des graisses de novo est le glucose.

Comme on le sait, lorsque le glucose pénètre dans la cellule, il est converti en glycogène, en pentose et oxydé en acide pyruvique. Lorsque l’apport est élevé, le glucose est utilisé pour synthétiser le glycogène, mais cette option est limitée par le volume cellulaire. Par conséquent, le glucose « passe » dans la glycolyse et est converti en pyruvate soit directement, soit via le shunt du pentose phosphate. Dans le second cas, il se forme du NADPH, qui sera ensuite nécessaire à la synthèse des acides gras.

Le pyruvate passe dans les mitochondries, est décarboxylé en acétyl-SCoA et entre dans le cycle du TCA. Cependant, capable paix, à vacances, en présence de quantité excédentaire énergie dans la cellule, les réactions du cycle TCA (en particulier la réaction isocitrate déshydrogénase) sont bloquées par un excès d'ATP et de NADH.

Régime général biosynthèse des triacylglycérols et du cholestérol à partir du glucose

L'oxaloacétate, également formé à partir du citrate, est réduit par la malate déshydrogénase en acide malique et renvoyé aux mitochondries.

via un mécanisme de navette malate-aspartate (non représenté sur la figure),
après décarboxylation du malate en pyruvate Enzyme malik dépendante du NADP. Le NADPH obtenu sera utilisé dans la synthèse d’acides gras ou de cholestérol.

3.3. Synthèse des graisses

Les graisses sont synthétisées à partir du glycérol et des acides gras. Le glycérol dans le corps se produit lors de la dégradation des graisses (alimentaires ou propres) et se forme également facilement à partir des glucides. Les acides gras sont synthétisés à partir de l'acétylcoenzyme A, un métabolite universel de l'organisme. Cette synthèse nécessite également de l'hydrogène (sous forme de NADPH 2) et de l'énergie ATP. Le corps synthétise uniquement des acides gras saturés et monoinsaturés (ceux avec une double liaison). Les acides contenant deux ou plusieurs doubles liaisons dans leur molécule (polyinsaturés) ne sont pas synthétisés dans l'organisme et doivent être apportés par l'alimentation. Pour la synthèse des graisses, les acides gras – produits de l’hydrolyse des aliments et des graisses corporelles – peuvent également être utilisés.

Tous les participants à la synthèse des graisses doivent être sous forme active : glycérol sous forme de glycérophosphate et acides gras sous forme d'acyl-enzyme A. La synthèse des graisses se produit dans le cytoplasme des cellules (principalement tissu adipeux, foie, intestin grêle) et se déroule selon le schéma suivant

Il convient de souligner que le glycérol et les acides gras peuvent être obtenus à partir des glucides. Par conséquent, quand consommation excessive glucides en arrière-plan mode de vie sédentaire L'obésité se développe tout au long de la vie.

Conférence 4. Métabolisme des protéines

4.1. Catabolisme des protéines

Les protéines qui composent les cellules de l'organisme sont également soumises à une dégradation constante sous l'influence d'enzymes protéolytiques intracellulaires appelées protéinases intracellulaires ou cathepsines. Ces enzymes sont localisées dans des organites intracellulaires spéciaux - les lysosomes. Sous l’influence des cathepsines, les protéines corporelles sont également transformées en acides aminés. (Il est important de noter que la dégradation des aliments et des propres protéines de l’organisme conduit à la formation des mêmes 20 types d’acides aminés.) Environ 200 g de protéines corporelles sont décomposées chaque jour. Ainsi, environ 300 g d’acides aminés libres apparaissent dans l’organisme au cours de la journée.

4.2. Synthèse des protéines

La plupart des acides aminés sont utilisés pour la synthèse des protéines. La synthèse des protéines se produit avec la participation obligatoire des acides nucléiques.

La première étape de la synthèse des protéines est transcription- effectué dans noyau cellulaire utiliser l'ADN comme source d'information génétique. Les informations génétiques déterminent l'ordre des acides aminés dans les chaînes polypeptidiques de la protéine synthétisée. Cette information est codée par la séquence de bases azotées dans la molécule d'ADN. Chaque acide aminé est codé par une combinaison de trois bases azotées appelées codon, ou triolet. La section d'une molécule d'ADN contenant des informations sur une protéine spécifique est appelée "gène". Dans cette section de l'ADN, l'ARN messager (ARNm) est synthétisé lors de la transcription selon le principe de complémentarité. Ce acide nucléique est une copie du gène correspondant. L’ARNm résultant quitte le noyau et pénètre dans le cytoplasme. De la même manière, la synthèse du ribosome (ARNr) et du transport (ARNt) se produit sur l'ADN en tant que matrice.

Lors de la deuxième étape - reconnaissance(reconnaissance) se produisant dans le cytoplasme, les acides aminés se lient sélectivement à leurs supports - les ARN de transport (ARNt). Chaque molécule d'ARNt est une courte chaîne polynucléotidique contenant environ 80 nucléotides et partiellement tordue en double hélice, ce qui donne une configuration en « feuille de trèfle incurvée ». À une extrémité de la chaîne polynucléotidique, tous les ARNt possèdent un nucléotide contenant de l’adénine. Un acide aminé est attaché à cette extrémité de la molécule d’ARNt. La boucle opposée au site de fixation des acides aminés contient un anticodon, constitué de trois bases azotées et destiné à se lier ultérieurement au codon complémentaire de l'ARNm. L'une des boucles latérales de la molécule d'ARNt assure la fixation de l'ARNt à l'enzyme impliquée dans reconnaissance, et l’autre boucle latérale est nécessaire pour attacher l’ARNt au ribosome lors de l’étape suivante de la synthèse protéique.

A ce stade, la molécule d’ATP est utilisée comme source d’énergie. À la suite de la reconnaissance, un complexe acide aminé-ARNt se forme. À cet égard, la deuxième étape de la synthèse des protéines est appelée activation des acides aminés.

La troisième étape de la synthèse des protéines est diffuser- se produit sur les ribosomes. Chaque ribosome se compose de deux parties : une grande et une petite sous-unité. En termes de composition chimique, les deux sous-particules sont constituées d’ARNr et de protéines. Les ribosomes sont capables de se décomposer facilement en sous-particules, qui peuvent à nouveau se combiner les unes avec les autres pour former un ribosome. La traduction commence par la dissociation du ribosome en sous-particules, qui s'attachent immédiatement à la partie initiale de la molécule d'ARNm provenant du noyau. Dans ce cas, il reste un espace entre les sous-particules (appelé tunnel), où se trouve une petite section d'ARNm. Ensuite, les ARNt liés aux acides aminés sont ajoutés au complexe ribosome-ARNm résultant. L'attachement de l'ARNt à ce complexe se produit en liant l'une des boucles latérales de l'ARNt au ribosome et en liant l'anticodon de l'ARNt à son codon d'ARNm complémentaire situé dans le tunnel entre les sous-particules ribosomales. Dans le même temps, seuls deux ARNt contenant des acides aminés peuvent rejoindre le complexe ribosome-ARNm.

En raison de la liaison spécifique des anticodons d'ARNt aux codons d'ARNm, seules les molécules d'ARNt dont les anticodons sont complémentaires des codons d'ARNm sont attachées à la partie de la molécule d'ARNm située dans le tunnel. Par conséquent, ces ARNt ne délivrent aux ribosomes que des acides aminés strictement spécifiques. Ensuite, les acides aminés sont reliés les uns aux autres par une liaison peptidique et un dipeptide est formé, qui est associé à l'un des ARNt. Après cela, le ribosome se déplace le long de l'ARNm d'exactement un codon (ce mouvement du ribosome est appelé translocation).

À la suite de la translocation, l'ARNt libre (sans acide aminé) est séparé du ribosome et un nouveau codon apparaît dans la zone tunnel, auquel un autre ARNt avec un acide aminé correspondant à ce codon est ajouté selon le principe de complémentarité. L'acide aminé délivré se combine avec le dipeptide précédemment formé, ce qui entraîne un allongement de la chaîne peptidique. Ceci est suivi par de nouvelles translocations, l'entrée de nouveaux ARNt contenant des acides aminés dans le ribosome et un allongement supplémentaire de la chaîne peptidique.

Ainsi, l'ordre d'inclusion des acides aminés dans la protéine synthétisée est déterminé par la séquence des codons dans l'ARNm. La synthèse de la chaîne polypeptidique est achevée lorsqu'un codon spécial pénètre dans le tunnel, qui ne code pas pour les acides aminés et auquel aucun ARNt ne peut se joindre. Ces codons sont appelés codons stop.

En conséquence, grâce aux trois étapes décrites, les polypeptides sont synthétisés, c'est-à-dire que la structure primaire de la protéine est formée. Les structures (spatiales) supérieures (secondaires, tertiaires, quaternaires) apparaissent spontanément.

La synthèse des protéines est un processus gourmand en énergie. Pour inclure un seul acide aminé dans une molécule protéique synthétisée, au moins trois molécules d’ATP sont nécessaires.

4.3. Métabolisme des acides aminés

En plus de la synthèse des protéines, les acides aminés sont également utilisés pour la synthèse de divers composés non protéiques qui ont des propriétés importantes. signification biologique. Certains acides aminés subissent une décomposition et se transforment en produits finaux : C0 2, H 2 0 et NH 3. La décomposition commence par des réactions communes à la plupart des acides aminés.

Ceux-ci inclus:

a) décarboxylation - l'élimination d'un groupe carboxyle des acides aminés sous la forme gaz carbonique:

Tous les acides aminés subissent une transamination. Cette réaction implique un coenzyme - phosphopyridoxal, dont la formation nécessite de la vitamine B 6 - pyridoxine.

La transamination est la principale transformation des acides aminés dans l’organisme, puisque son taux est bien supérieur à celui des réactions de décarboxylation et de désamination.

La transamination remplit deux fonctions principales :

a) en raison de la transamination, certains acides aminés peuvent être convertis en d'autres. Dans ce cas, le nombre total d'acides aminés ne change pas, mais le rapport entre eux change. Entrez dans le corps avec de la nourriture protéines étrangères, dans lequel les acides aminés sont dans des proportions différentes par rapport aux protéines corporelles. Par transamination, la composition en acides aminés de l'organisme est ajustée.

b) est partie intégrante désamination indirecte (indirecte) acides aminés - le processus par lequel commence la dégradation de la plupart des acides aminés.

Dans la première étape de ce processus, les acides aminés subissent une réaction de transamination avec l’acide α-cétoglutarique. Les acides aminés sont convertis en acides α-céto et l'acide α-cétoglutarique est converti en acide glutamique (acide aminé).

Lors de la deuxième étape, l'acide glutamique résultant subit une désamination, le NH 3 en est clivé et l'acide α-cétoglutarique se forme à nouveau. Les acides α-céto résultants subissent ensuite une décomposition profonde et sont convertis en produits finaux C0 2 et H 2 0. Chacun des 20 acides céto (il y en a autant formés qu'il y a de types d'acides aminés) a son propre voies de décomposition. Cependant, lors de la dégradation de certains acides aminés, de l'acide pyruvique se forme comme produit intermédiaire, à partir duquel le glucose peut être synthétisé. Par conséquent, les acides aminés à l’origine de ces acides cétoniques sont appelés glucogénique. Les autres acides cétoniques ne forment pas de pyruvate lors de leur dégradation. Leur produit intermédiaire est l'acétylcoenzyme A, à partir duquel il est impossible d'obtenir du glucose, mais des corps cétoniques peuvent être synthétisés. Les acides aminés correspondant à ces acides céto sont appelés cétogènes.

Le deuxième produit de la désamination indirecte des acides aminés est l'ammoniac. L'ammoniac est hautement toxique pour l'organisme. Le corps dispose donc de mécanismes moléculaires pour sa neutralisation. Au fur et à mesure que le NH 3 se forme, il se lie à l'acide glutamique dans tous les tissus pour former de la glutamine. Ce neutralisation temporaire de l'ammoniac. Avec la circulation sanguine, la glutamine pénètre dans le foie, où elle se décompose à nouveau en acide glutamique et en NH3. L'acide glutamique obtenu est renvoyé dans les organes avec le sang pour neutraliser de nouvelles portions d'ammoniac. L'ammoniac libéré, ainsi que le dioxyde de carbone présent dans le foie, sont utilisés pour la synthèse urée.

La synthèse de l'urée est un processus cyclique en plusieurs étapes qui consomme un grand nombre deénergie. L'ornithine, un acide aminé, joue un rôle très important dans la synthèse de l'urée. Cet acide aminé ne fait pas partie des protéines. L'ornithine est formée à partir d'un autre acide aminé - l'arginine, qui est présente dans les protéines. En raison du rôle important de l'ornithine, la synthèse de l'urée est appelée cycle ornithine.

Au cours du processus de synthèse, deux molécules d'ammoniac et une molécule de dioxyde de carbone sont ajoutées à l'ornithine, et l'ornithine est transformée en arginine, à partir de laquelle l'urée est immédiatement séparée, et l'ornithine se forme à nouveau. Avec l'ornithine et l'arginine, les acides aminés participent également à la formation de l'urée : glutamine Et l'acide aspartique. La glutamine est un fournisseur d'ammoniac et l'acide aspartique est son transporteur.

La synthèse de l'urée est neutralisation finale de l'ammoniac. Du foie, l'urée pénètre dans les reins avec le sang et est excrétée dans l'urine. 20 à 35 g d'urée sont formés par jour. L'excrétion de l'urée dans l'urine caractérise le taux de dégradation des protéines dans l'organisme.

Section 3. Biochimie tissu musculaire

Conférence 5. Biochimie des muscles

5.1. Structure cellulaire fibre musculaire

Les animaux et les humains possèdent deux principaux types de muscles : strié Et lisse. Les muscles striés sont attachés aux os, c'est-à-dire au squelette, et sont donc également appelés squelettiques. Les fibres musculaires striées constituent également la base du muscle cardiaque - le myocarde, bien qu'il existe certaines différences dans la structure du myocarde et des muscles squelettiques. Les muscles lisses forment la musculature des parois vaisseaux sanguins, les intestins, pénètrent dans les tissus les organes internes et la peau.

Chaque muscle strié est constitué de plusieurs milliers de fibres, unies par des couches de tissu conjonctif et la même membrane - fascia. Les fibres musculaires (myocytes) sont des cellules multinucléées très allongées grande taille jusqu'à 2 à 3 cm de long et, dans certains muscles, même plus de 10 cm. L'épaisseur des cellules musculaires est d'environ 0,1 à 0,2 mm.

Comme n'importe quelle cellule, myocyte contient des organites essentiels tels que les noyaux, les mitochondries, les ribosomes, le réticulum cytoplasmique et la membrane cellulaire. Une caractéristique des myocytes qui les distingue des autres cellules est la présence d'éléments contractiles - myofibrilles

Noyaux sont entourés d'une coquille - le nucléolemme et sont principalement constitués de nucléoprotéines. Le noyau contient l'information génétique nécessaire à la synthèse des protéines.

Ribosomes- les formations intracellulaires qui sont des nucléoprotéines en composition chimique. La synthèse des protéines se produit sur les ribosomes.

Mitochondries- des bulles microscopiques jusqu'à 2-3 microns, entourées d'une double membrane. Dans les mitochondries, l'oxydation des glucides, des graisses et des acides aminés en dioxyde de carbone et en eau se produit à l'aide d'oxygène moléculaire (oxygène de l'air). En raison de l’énergie libérée lors de l’oxydation, la synthèse d’ATP se produit dans les mitochondries. Dans les muscles entraînés, les mitochondries sont nombreuses et situées le long des myofibrilles.

Réticulum cytoplasmique(réticulum sarcoplasmique, réticulum sarcoplasmique) est constitué de tubes, tubules et vésicules formés par des membranes et reliés les uns aux autres. Le réticulum sarcoplasmique, via des tubes spéciaux appelés système T, est relié à la membrane des cellules musculaires - le sarcolemme. Il est particulièrement intéressant de noter dans le réticulum sarcoplasmique les vésicules appelées réservoirnous et contenant de fortes concentrations d'ions calcium. Dans les citernes, la teneur en ions Ca 2+ est environ mille fois supérieure à celle du cytosol. Un gradient de concentration aussi élevé en ions calcium est dû au fonctionnement de l'enzyme - calcium adénosine tri- phosphatases(ATPase de calcium), intégré dans la paroi du réservoir. Cette enzyme catalyse l'hydrolyse de l'ATP et, grâce à l'énergie libérée lors de ce processus, assure le transfert des ions calcium à l'intérieur des réservoirs. Ce mécanisme de transport des ions calcium est appelé au sens figuré calciumpompe, ou pompe à calcium.

Cytoplasme(cytosol, sarcoplasme) occupe l'espace interne des myocytes et est une solution colloïdale contenant des protéines, du glycogène, des gouttelettes de graisse et d'autres inclusions. Les protéines sarcoplasmiques représentent 25 à 30 % de toutes les protéines musculaires. Parmi les protéines sarcoplasmiques, il existe des enzymes actives. Il s'agit principalement d'enzymes glycolytiques, qui décomposent le glycogène ou le glucose en acide pyruvique ou lactique. Une autre enzyme sarcoplasmique importante est créatine kinase, impliqué dans l’apport énergétique du travail musculaire. Attention particulière mérite la protéine sarcoplasmique myoglobine, dont la structure est identique à l'une des sous-unités de la protéine sanguine - l'hémoglobine. La myoglobine est constituée d'un polypeptide et d'un hème. La fonction de la myoglobine est de lier l'oxygène moléculaire. Grâce à cette protéine, un certain apport d'oxygène est créé dans les tissus musculaires. DANS dernières années Une autre fonction de la myoglobine a été établie : le transfert de 0 2 du sarcolemme vers les mitochondries musculaires.

En plus des protéines, le sarcoplasme contient des substances azotées non protéiques. Contrairement aux protéines, ils sont appelés extractifs, car ils sont facilement extraits avec de l'eau. Parmi eux se trouvent les nucléotides adényliques ATP, ADP, AMP et d'autres nucléotides, avec prédominance d'ATP. La concentration d'ATP au repos est d'environ 4 à 5 mmol/kg. Les industries extractives comprennent également créatine phosphate, son prédécesseur est la créatine et le produit de la dégradation irréversible du phosphate de créatine - créatinine DANS La concentration au repos de créatine phosphate est généralement de 15 à 25 mmol/kg. Parmi les acides aminés, l'acide glutamique et l'acide glutamique se trouvent en grande quantité. glutamine.

Le principal glucide du tissu musculaire est glycogène. La concentration en glycogène varie de 0,2 à 3 %. Le glucose libre dans le sarcoplasme est contenu en très faibles concentrations - il n'y en a que des traces. Lors du travail musculaire, les produits s'accumulent dans le sarcoplasme le métabolisme des glucides- lactate et pyruvate.

Protoplasmique graisse lié aux protéines et disponible à une concentration de 1%. Graisse de rechange s'accumule dans les muscles entraînés à l'endurance.

5.2. Structure du sarcolemme

Chaque fibre musculaire est entourée d'une membrane cellulaire - sarcolemme. Le sarcolemme est une membrane lyloprotéique d'environ 10 nm d'épaisseur. À l’extérieur, le sarcolemme est entouré d’un réseau de brins entrelacés de protéines de collagène. Lors de la contraction musculaire, des forces élastiques apparaissent dans la coque de collagène, grâce auxquelles, lorsqu'elle est relâchée, la fibre musculaire s'étire et revient à son état d'origine. Les terminaisons des nerfs moteurs se rapprochent du sarcolemme. Lieu de contact terminaison nerveuse avec le sarcolemme s'appelle jonction neuromusculaire, ou plaque neurale terminale.

Éléments contractiles - myofibrilles- occupent la majeure partie du volume des cellules musculaires, leur diamètre est d'environ 1 micron. Dans les muscles non entraînés, les myofibrilles sont dispersées, mais dans les muscles entraînés, elles sont regroupées en faisceaux appelés champs de Conheim.

5.3. Structure des disques anisotropes et isotropes

L'examen microscopique de la structure des myofibrilles a montré qu'elles sont constituées d'une alternance de zones claires et sombres, ou disques. DANS Cellules musculaires les myofibrilles sont disposées de telle manière que les zones claires et sombres des myofibrilles adjacentes coïncident, ce qui crée une striation transversale de l'ensemble de la fibre musculaire visible au microscope. Il a été découvert que les myofibrilles sont des structures complexes, construites à leur tour à partir d'un grand nombre de fils musculaires (protofibrilles ou filaments) de deux types - graisse Et mince. Les fils épais ont un diamètre de 15 nm, les fils fins de 7 nm.

Les myofibrilles sont constituées d'une alternance de faisceaux parallèles épais et fils fins, dont les extrémités se croisent. Une section de la myofibrille, constituée de filaments épais et des extrémités de filaments minces situées entre eux, est biréfringente. En microscopie, cette zone bloque la lumière visible ou le flux d'électrons (au microscope électronique) et apparaît donc sombre. De telles zones sont appelées anisotrope, ou sombres, disques (disques A).

Les zones claires des myofibrilles sont constituées de parties centrales de minces filaments. Ils transmettent relativement facilement des rayons lumineux ou un flux d'électrons, car ils n'ont pas de biréfringence et sont appelés isotrope, ou lumière, disques (je-disques). Au milieu du faisceau de filaments minces, se trouve transversalement une fine plaque de protéine, qui fixe la position des filaments musculaires dans l'espace. Cette plaque est clairement visible au microscope sous la forme d'une ligne traversant le disque I et est appelée Z-une assiette.

La section de myofibrille entre 2 lignes adjacentes est appelée sarcomère Sa longueur est de 2,5 à 3 microns. Chaque myofibrille est constituée de plusieurs centaines de sarcomères (jusqu'à 1 000).

5.4. Structure et propriétés des protéines contractiles

Étudier composition chimique les myofibrilles ont montré que les filaments épais et minces sont constitués uniquement de protéines.

Les filaments épais sont constitués de protéines la myosine. La myosine est une protéine d'un poids moléculaire d'environ 500 kDa, contenant deux très longues chaînes polypeptidiques. Ces chaînes forment une double hélice, mais à une extrémité ces fils divergent et forment une formation sphérique - une tête globulaire. Par conséquent, la molécule de myosine comporte deux parties : la tête globulaire et la queue. Le filament épais contient environ 300 molécules de myosine, et sur une section transversale du filament épais, on trouve 18 molécules de myosine. Les molécules de myosine dans les filaments épais sont entrelacées avec leurs queues et leurs têtes dépassent du filament épais en une spirale régulière. Il existe deux zones (centres) importantes dans les têtes de myosine. L’un d’eux catalyse la division hydrolytique de l’ATP, c’est-à-dire correspond au centre actif de l’enzyme. L'activité ATPase de la myosine a été découverte pour la première fois par les biochimistes russes Engelhardt et Lyubimova. La deuxième section de la tête de myosine assure la connexion des filaments épais avec la protéine des filaments fins lors de la contraction musculaire - eakboue.

Les filaments fins sont constitués de trois protéines : actine, troponine Et tropola myosine.

La principale protéine des filaments minces est actine. L'actine est une protéine globulaire d'un poids moléculaire de 42 kDa. Cette protéine a deux les propriétés les plus importantes. Premièrement, il présente une grande capacité à polymériser avec formation de longues chaînes appelées fibrillaireactine(peut être comparé à un collier de perles). Deuxièmement, comme nous l’avons déjà noté, l’actine peut se combiner avec les têtes de myosine, ce qui conduit à la formation de ponts croisés, ou adhérences, entre filaments fins et épais.

La base du mince filament est une double hélice de deux chaînes d'actine fibrillaire, contenant environ 300 molécules d'actine globulaire (comme deux brins de billes torsadées en double hélice, chaque bille correspondant à de l'actine globulaire).

Une autre protéine à filament fin - tropomyosine– a également la forme d’une double hélice, mais cette hélice est formée de chaînes polypeptidiques et est beaucoup plus petite que la double hélice d’actine. La tropomyosine est située dans le sillon de la double hélice d'actine fibrillaire.

Protéine du troisième filament mince - troponine- se fixe à la tropomyosine et fixe sa position dans le sillon d'actine, ce qui bloque l'interaction des têtes de myosine avec les molécules d'actine globulaire de filaments minces.

5.5. Mécanisme de contraction musculaire

Contraction musculaire est un processus mécanochimique complexe au cours duquel l'énergie chimique du clivage hydrolytique de l'ATP est convertie en travail mécanique réalisée par le muscle.

À l'heure actuelle, ce mécanisme n'a pas encore été entièrement divulgué. Mais ce qui suit est certain :

La source d’énergie nécessaire au travail musculaire est l’ATP.

L'hydrolyse de l'ATP, accompagnée de la libération d'énergie, est catalysée par la myosine qui, comme déjà noté, a une activité enzymatique.

Le mécanisme déclencheur de la contraction musculaire est une augmentation de la concentration d'ions Ca dans le sarcoplasme des myocytes, provoquée par un influx nerveux moteur.

Lors de la contraction musculaire, des ponts croisés, ou adhérences, apparaissent entre les filaments épais et fins des myofibrilles.

Lors de la contraction musculaire, des filaments fins glissent le long des filaments épais, ce qui entraîne un raccourcissement des myofibrilles et de l'ensemble de la fibre musculaire.

De nombreuses hypothèses tentent d’expliquer le mécanisme moléculaire de la contraction musculaire. Le plus justifié à l'heure actuelle est hypothèse du bateau à rames», ou l'hypothèse « d'aviron » de X. Huxley. Sous une forme simplifiée, son essence est la suivante.

Dans un muscle au repos, les filaments épais et fins de myofibrilles ne sont pas connectés les uns aux autres, car les sites de liaison des molécules d'actine sont recouverts par des molécules de tropomyosine.

La contraction musculaire se produit sous l'influence d'un influx nerveux moteur, qui est une onde de perméabilité membranaire accrue se propageant le long de la fibre nerveuse.

Cette vague de perméabilité accrue est transmise par la jonction neuromusculaire au système T du réticulum sarcoplasmique et atteint finalement les citernes contenant de fortes concentrations d'ions calcium. Suite à une augmentation significative de la perméabilité de la paroi du réservoir, les ions calcium quittent les réservoirs et leur concentration dans le sarcoplasme est très élevée. un bref délais(environ 3 ms) augmente 1000 fois. Les ions calcium, étant en forte concentration, s'attachent à la protéine de filaments minces - la troponine - et modifient sa forme spatiale (conformation). Un changement dans la conformation de la troponine, à son tour, conduit au déplacement des molécules de tropomyosine le long du sillon de l'actine fibrillaire, qui constitue la base des filaments minces, et libère la partie des molécules d'actine destinée à se lier aux têtes de myosine. . En conséquence, un pont croisé situé à un angle de 90° apparaît entre la myosine et l'actine (c'est-à-dire entre les filaments épais et fins). Puisque les fils épais et fins comprennent grand nombre molécules de myosine et d'actine (environ 300 chacune), puis un assez grand nombre de ponts croisés, ou adhérences, se forment entre les filaments musculaires. La formation d'une liaison entre l'actine et la myosine s'accompagne d'une augmentation de l'activité ATPase de cette dernière, entraînant une hydrolyse de l'ATP :

ATP + H 2 0 ADP + H 3 P0 4 + énergie

En raison de l'énergie libérée lors de la dégradation de l'ATP, la tête de myosine, comme la charnière ou la rame d'un bateau, tourne et le pont entre les filaments épais et fins forme un angle de 45°, ce qui entraîne le glissement du muscle. filaments les uns vers les autres. Après avoir fait un tour, les ponts entre les fils épais et fins sont rompus. En conséquence, l’activité ATPase de la myosine diminue fortement et l’hydrolyse de l’ATP s’arrête. Mais si l’influx nerveux moteur continue à pénétrer dans le muscle et est stocké dans le sarcoplasme haute concentration ions calcium, des ponts croisés se forment à nouveau, l'activité ATPase de la myosine augmente et l'hydrolyse de nouvelles portions d'ATP se produit à nouveau, fournissant de l'énergie pour la rotation des ponts croisés avec leur rupture ultérieure. Cela entraîne un mouvement ultérieur des filaments épais et fins les uns vers les autres et un raccourcissement des myofibrilles et des fibres musculaires.

Éducatif - méthodiquecomplexePardiscipline Par Parbiochimie. 2. Ensuite...

Complexe pédagogique et méthodologique de la discipline (83)

Complexe de formation et de méthodologie

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Dans le corps humain, les matières premières pour la biosynthèse des graisses peuvent être des glucides provenant des aliments, dans les plantes - du saccharose provenant des tissus photosynthétiques. Par exemple, la biosynthèse des graisses (triacylglycérols) dans les graines en cours de maturation des plantes oléagineuses est également étroitement liée au métabolisme des glucides. Aux premiers stades de la maturation, les cellules des principaux tissus de la graine - les cotylédons et l'endosperme - sont remplies de grains d'amidon. Ce n'est qu'alors, aux stades ultérieurs de la maturation, que les grains d'amidon sont remplacés par des lipides dont le composant principal est le triacylglycérol.

Les principales étapes de la synthèse des graisses comprennent la formation de glycérol-3-phosphate et d'acides gras à partir de glucides, puis de liaisons ester entre les groupes alcool du glycérol et les groupes carboxyle des acides gras :

Figure 11 – Schéma général de synthèse des graisses à partir des glucides

Examinons de plus près les principales étapes de la synthèse des graisses à partir des glucides (voir Fig. 12).

Synthèse du glycérol-3-phosphate

Étape I - sous l'action des glycosidases correspondantes, les glucides subissent une hydrolyse avec formation de monosaccharides (voir paragraphe 1.1.), qui dans le cytoplasme des cellules sont inclus dans le processus de glycolyse (voir Fig. 2). Les produits intermédiaires de la glycolyse sont la phosphodioxyacétone et le 3-phosphoglycéraldéhyde.

Étape II. Le glycérol-3-phosphate est formé à la suite de la réduction de la phosphodioxyacétone, un produit intermédiaire de la glycolyse :

De plus, du glycéro-3-phosphate peut se former pendant la phase sombre de la photosynthèse.

Relation entre les lipides et les glucides
1. Synthèse des graisses à partir des glucides

Figure 12 – Schéma de conversion des glucides en lipides

Synthèse des acides gras

L'élément constitutif de la synthèse des acides gras dans le cytosol cellulaire est l'acétyl-CoA, qui se forme de deux manières : soit à la suite d'une décarboxylation oxydative du pyruvate. (voir fig. 12, stade III) ou à la suite d'une -oxydation des acides gras (voir fig. 5). Rappelons que la conversion du pyruvate formé lors de la glycolyse en acétyl-CoA et sa formation lors de la β-oxydation des acides gras se produisent dans les mitochondries. La synthèse des acides gras a lieu dans le cytoplasme. La membrane mitochondriale interne est imperméable à l'acétyl-CoA. Son entrée dans le cytoplasme s'effectue par type de diffusion facilitée sous forme de citrate ou d'acétylcarnitine, qui dans le cytoplasme se transforment en acétyl-CoA, oxaloacétate ou carnitine. Cependant, la principale voie de transfert de l'acétyl-CoA de la mitochondrie vers le cytosol est la voie du citrate (voir Fig. 13).

Premièrement, l’acétyl-CoA intramitochondrial réagit avec l’oxaloacétate, entraînant la formation de citrate. La réaction est catalysée par l'enzyme citrate synthase. Le citrate obtenu est transporté à travers la membrane mitochondriale jusqu'au cytosol à l'aide d'un système de transport spécial tricarboxylate.

Dans le cytosol, le citrate réagit avec HS-CoA et ATP et se décompose à nouveau en acétyl-CoA et oxaloacétate. Cette réaction est catalysée par l'ATP citrate lyase. Déjà dans le cytosol, l'oxaloacétate, avec la participation du système de transport cytosolique du dicarboxylate, retourne à la matrice mitochondriale, où il est oxydé en oxaloacétate, complétant ainsi le cycle dit de navette :

Figure 13 – Schéma du transfert de l'acétyl-CoA des mitochondries vers le cytosol

La biosynthèse des acides gras saturés se produit dans le sens opposé à leur -oxydation ; la croissance des chaînes hydrocarbonées des acides gras s'effectue grâce à l'ajout séquentiel d'un fragment à deux carbones (C 2) - l'acétyl-CoA - à leur se termine (voir Fig. 12, étape IV.).

La première réaction dans la biosynthèse des acides gras est la carboxylation de l'acétyl-CoA, qui nécessite des ions CO 2, ATP et Mn. Cette réaction est catalysée par l'enzyme acétyl-CoA - carboxylase. L'enzyme contient de la biotine (vitamine H) comme groupe prothétique. La réaction se déroule en deux étapes : 1 – carboxylation de la biotine avec la participation de l'ATP et II – transfert du groupe carboxyle en acétyl-CoA, entraînant la formation de malonyl-CoA :

Le malonyl-CoA est le premier produit spécifique de la biosynthèse des acides gras. En présence du système enzymatique approprié, le malonyl-CoA est rapidement converti en acides gras.

Il convient de noter que le taux de biosynthèse des acides gras est déterminé par la teneur en sucre de la cellule. Une augmentation de la concentration de glucose dans le tissu adipeux des humains et des animaux et une augmentation du taux de glycolyse stimulent le processus de synthèse des acides gras. Cela indique que le métabolisme des graisses et celui des glucides sont étroitement liés. Un rôle important est ici joué par la réaction de carboxylation de l'acétyl-CoA avec sa conversion en malonyl-CoA, catalysée par l'acétyl-CoA carboxylase. L'activité de ce dernier dépend de deux facteurs : la présence d'acides gras de haut poids moléculaire et de citrate dans le cytoplasme.

L'accumulation d'acides gras a un effet inhibiteur sur leur biosynthèse, c'est-à-dire inhiber l'activité de la carboxylase.

Un rôle particulier est attribué au citrate, qui est un activateur de l'acétyl-CoA carboxylase. Le citrate joue en même temps le rôle d’un maillon dans le métabolisme des glucides et des graisses. Dans le cytoplasme, le citrate a un double effet en stimulant la synthèse des acides gras : d'une part, en tant qu'activateur de l'acétyl-CoA carboxylase et, d'autre part, en tant que source de groupes acétyles.

Une caractéristique très importante de la synthèse des acides gras est que tous les produits intermédiaires de la synthèse sont liés de manière covalente à la protéine de transfert d'acyle (HS-ACP).

HS-ACP est une protéine de faible poids moléculaire, thermostable, contenant un groupe HS actif et dont le groupe prothétique contient de l'acide pantothénique (vitamine B 3). La fonction de HS-ACP est similaire à celle de l’enzyme A (HS-CoA) dans la -oxydation des acides gras.

Dans le processus de construction d'une chaîne d'acides gras, des produits intermédiaires forment des liaisons ester avec l'ABP (voir Fig. 14) :

Le cycle d'allongement de la chaîne des acides gras comprend quatre réactions : 1) condensation de l'acétyl-ACP (C 2) avec du malonyl-ACP (C 3) ; 2) restauration ; 3) déshydratation et 4) seconde réduction des acides gras. En figue. La figure 14 montre un diagramme de la synthèse des acides gras. Un cycle d'extension de chaîne acide gras comprend quatre réactions séquentielles.

Figure 14 – Schéma de synthèse des acides gras

Dans la première réaction (1) - la réaction de condensation - les groupes acétyle et malonyle interagissent les uns avec les autres pour former de l'acétoacétyl-ABP avec libération simultanée de CO 2 (C 1). Cette réaction est catalysée par l'enzyme de condensation -cétoacyl-ABP synthétase. Le CO 2 clivé du malonyl-ACP est le même CO 2 qui a participé à la réaction de carboxylation de l'acétyl-ACP. Ainsi, à la suite de la réaction de condensation, la formation d'un composé à quatre carbones (C 4) se produit à partir de composants à deux carbones (C 2) et à trois carbones (C 3).

Dans la deuxième réaction (2), une réaction de réduction catalysée par la -cétoacyl-ACP réductase, l'acétoacétyl-ACP est convertie en -hydroxybutyryl-ACP. L'agent réducteur est NADPH + H +.

Dans la troisième réaction (3) du cycle de déshydratation, une molécule d'eau est séparée du -hydroxybutyryl-ACP pour former du crotonyl-ACP. La réaction est catalysée par la -hydroxyacyl-ACP déshydratase.

La quatrième (dernière) réaction (4) du cycle est la réduction du crotonyl-ACP en butyryl-ACP. La réaction se produit sous l'action de l'énoyl-ACP réductase. Le rôle d'agent réducteur est ici joué par la deuxième molécule NADPH + H +.

Ensuite, le cycle de réactions se répète. Supposons que l'acide palmitique (C 16) soit en cours de synthèse. Dans ce cas, la formation de butyryl-ACP n'est complétée que par le premier des 7 cycles, dans chacun desquels le début est l'ajout d'une molécule molonyl-ACP (3) - réaction (5) à l'extrémité carboxyle de la croissance. chaîne d'acide gras. Dans ce cas, le groupe carboxyle est séparé sous forme de CO 2 (C 1). Ce processus peut être représenté comme suit :

C 3 + C 2  C 4 + C 1 – 1 cycle

C 4 + C 3 C 6 + C 1 – 2 cycles

С 6 + С 3 С 8 + С 1 –3 cycles

С 8 + С 3 С 10 + С 1 – 4 cycles

С 10 + С 3 С 12 + С 1 – 5 cycles

С 12 + С 3 С 14 + С 1 – 6 cycles

С 14 + С 3 С 16 + С 1 – 7 cycles

Non seulement des acides gras saturés supérieurs peuvent être synthétisés, mais également des acides gras insaturés. Les acides gras monoinsaturés sont formés à partir d’acides gras saturés résultant d’une oxydation (désaturation) catalysée par l’acyl-CoA oxygénase. Contrairement aux tissus végétaux, les tissus animaux ont une capacité très limitée à convertir les acides gras saturés en acides gras insaturés. Il a été établi que les deux acides gras monoinsaturés les plus courants, palmitoléique et oléique, sont synthétisés à partir des acides palmitique et stéarique. Dans le corps des mammifères, y compris les humains, les acides linoléique (C 18:2) et linolénique (C 18:3) ne peuvent pas être formés, par exemple à partir de l'acide stéarique (C 18:0). Ces acides appartiennent à la catégorie des acides gras essentiels. Les acides gras essentiels comprennent également l'acide arachidique (C 20:4).

Parallèlement à la désaturation des acides gras (formation de doubles liaisons), leur allongement (allongement) se produit également. De plus, ces deux processus peuvent être combinés et répétés. L'allongement de la chaîne d'acides gras se produit par addition séquentielle de fragments à deux carbones à l'acyl-CoA correspondant avec la participation du malonyl-CoA et du NADPH + H +.

La figure 15 montre les voies de conversion de l'acide palmitique dans les réactions de désaturation et d'élongation.