Пальмитиновая кислота служит предшественником для синтеза других насыщенных жирных кислот с более длинной цепью в организме животных и человека. Удлинение углеродной цепи может происходить за счет дополнительного присоединения ацетил-СоА (митохондрии) или малонил-СоА
(ЭПР) при помощи ферментов, имеющихся как в цитозоле (микросомальные ферменты), так и в митохондриях.
На рис. 23.8 приведен процесс наращивания углеродного скелета жирной кислоты, осуществляющийся в митохондриях.
Рис.23.8. Элонгация жирной кислоты в митохондриях
Процесс инициируется тиолазой. β-кетоацильный интермедиат подвергается восстановлению при участии NADH и фермента L-β-гидроксиацил-СоА дегидрогеназы. Далее образовавшийся продукт дегидратируется еноилСоА-гидратазой (оба фермента являются участниками процесса β-окисления, но работают в обратном порядке). Продукт данных двух энзиматических процессов ‒ интермедиат, содержащий двойную связь (α,β- транс -еноил-СоА). Для восстановления двойной связи используется NADPH. В результате образуется ацил-СоА, удлиненный на два атома углерода.
Введение двойных связей осуществляется с помощью ферментов десатураз. Десатуразы (ацил-оксигеназы) могут образовывать двойные связи в пальмитиновой и стеариновой кислотах, в результате образуются моноеновые жирные кислоты ‒ пальмитолеиновая и олеиновая.
Эти процессы осуществляются преимущественно в микросомах в печени и требуют участия молекулярного кислорода, восстановленного NAD и цитохрома b5 (рис.23.9).
Рис. 23.9. Образование ненасыщенных жирных кислот
В этом процессе одновременно окисляются два разных субстрата: жирная кислота (возникает двойная связь) и NADH. Его катализируют десатуразы, являющиеся монооксигеназами. Известен и другой механизм образования двойных связей в молекулах жирных кислот, не требующий участия молекулярного кислорода. У микроорганизмов (E.coli) синтез пальмитолеиновой кислоты начинается еще на синтазе жирных кислот, со стадии образования двойной связи в составе С10-фрагментов особым ферментом, присутствующим в кишечной палочке. Затем происходит удлинение ненасыщенного фрагмента до С16- и С18-производных.
У животных и растений введение в молекулу насыщенной жирной кислоты первой двойной связи осуществляется в цитозоле довольно легко. Образование дополнительных связей у растений происходит в эндоплазматическом ретикулуме. У животных образование двойных связей не может происходить в цепи далее девятого углеродного атома, поэтому млекопитающие и человек не могут образовывать ненасыщенные жирные кислоты с двумя и тремя двойными связями. Эти жирные кислоты относятся к категории незаменимых, или эссенциальных, т.е. должны поступать в организм с пищей (растительного происхождения).
Эти жирные кислоты служат субстратами для построения других полиненасыщенных жирных кислот. Недостаток линолевой и линоленовой кислот в рационе животных приводит к торможению роста, поражению кожных покровов и почек, нарушению функции размножения. На рис.23.10 приведен процесс превращения линолевой кислоты (две двойные связи) в арахидоновую кислоту, содержащую четыре двойных связи.
Рис. 23.10 Синтез арахидоновой кислоты у эукариот
