Распад и биосинтез фосфатидов

Распад фосфатидов исследован вне живого организма. В биологических объектах их превращения исследованы недостаточно.

Фосфатиды распадаются на составляющие их структурные единицы, т. е. высшие жирные кислоты, фосфорную кислоту, азотистые основания и глицерин гидролитическим путем. Эфирные связи разрушаются гидролизом и этот процесс ускоряется под действием ферментов фосфолипаз, которые в зависимости от разрушаемых связей обозначают как фосфорилазы А, В, С, Д.

Представления о возможных путях распада фосфолипидов можно представить следующими схемами превращений:

 

І. 1. CH₂-O-CO-R¹

│ фосфолипаза А

CH-O-CO-R² O + HOH R¹-COOH +

│ ║

CH₂ - O - P-O-CH₂-CH₂-N⁺(CH₃)₂

│

O^-

 

 

СН₂-ОН

│ фосфолипаза В

СН- ОН О + HOH R²COOH +

│ ║

CH₂ – O – P -O-CH₂-CH₂-N⁺(CH₃)₂

│

O^-

 

 

СН₂-ОН

│ глицерофосфохолин-

СН- ОН О + HOH НО-СН₂-СН₂-N⁺(CH₃)₂

│ ║ эстераза

CH₂ – O – P -O-CH₂-CH₂-N⁺(CH₃)₂

│

O^-

 

 

СН₂-ОН СН₂-ОН

│ фосфомоноэстераза │

СН- ОН О + HOH Н₃РО₄ + СН-ОН

│ ║ │

CH₂ – O – P –OH СН₂-ОН

│

O^-

ІІ. 1. СН₂-О-СО-R¹ O

│ фосфолипаза С ║

CH-O-CO-R² O + HOH НО-Р-О-СН₂-СН₂N⁺(CH₃)₂ +

│ ║ │

CH₂ - O - P - O-CH₂-CH₂-N⁺(CH₃)₂ O^-

│ фосфохолин

O^-

 

 

СН₂-О-СО-R¹ CH₂-OH

│ липаза │

CH-O-CO-R² + HOH R¹COOH + CH-CO-R² +

│ │

CH₂ -OH CH₂OH

 

CH₂-OH

липаза │

+ HOH CH-OH + R²-COOH

│

CH₂-OH

ІІІ. 1.

СН₂-О-СО-R¹

│ фосфолипаза Д

CH-O-CO-R² O + HOH НО-СН₂-СН₂N⁺(CH₃)₂ +

│ ║ холин

CH₂ - O - P - O-CH₂-CH₂-N⁺(CH₃)₂

│

O^-

СН₂-О-СО-R¹

│ фосфотидатфосфогидролаза

CH-O-CO-R² O + HOH Н₃РО₄ +

│ ║

CH₂ - O - P - OН

│

O^-

СН₂-О-СО-R¹ CH₂-OH

│ липаза │

CH-O-CO-R² + HOH R¹COOH + CH-O-CO-R² + HOH→

│ │

CH₂ -ОН CH₂-OH

 

CH₂-OH

│

CH-OH + R²-COOH

│

CH₂-OH

Следовательно, фосфолипаза А расщепляет первичную сложноэфирную связь; фосфолипаза В – вторичную сложноэфирную связь; фосфолипаза С – глицериноспиртофосфатную связь; фосфолипаза Д –фосфохолиновую связь.

Дальнейший распад высших жирных кислот и глицерина идет по ранее рассмотренному механизму.

Превращение холина в живом организме, в нервной ткани животных сводится в первую очередь к реакции ацилирования. Источник ацетильных групп ацетил-КоА, реакция же ускоряется ферментом холинацетилтрансферазой:

холинацетилтрансфераза

СН₃-СО—S-KoA + HO-CH₂-CH₂-N⁺(CH₃)₂

 

H-S-KoA + CH₃-COO-CH₂-CH₂-N⁺(CH₃)₂

ацетилхолин

Ацетилхолин физиологическиактивное вещество, участвующее в передаче нервных импульсов и является непременной составляющей нервной ткани.

Другой реакцией превращения холина является реакция окисления холина в бетаин, которая идет в две стадии:

холинде-

1. (СН₃)₂N⁺-CH₂-CH₂-OH+ ФАД ФАДН₂ + (СН₃)₂N⁺-O-CH₂CH=O

дегидрогеназа

 

бетаинальдегид

2.(СН₃)₂N⁺-CH₂-CH₂-OH+ НОН (СН₃)₂N⁺-O-CH₂C=O + 2Н⁺

дегидрогеназа │

О^-

Под действием фермента бетаингемоцистеинметилтрансферазы бетаин вступает в реакцию трансаминирования с гемоцистеином с образованием в конечном итоге метионина:

Бетаингемоцистеин-

(CH₃)₃N⁺-CH₂-COO^- + HS-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH

-метилтрансфераза

 

(СН₃)₂-N-CH₂-COOH + CH₃-S-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH

N,N – диметилглицин метионин

Далее возможно превращение диметилглицина в глицин, а метионин – важнейший источник метильных групп в обмене белков.