της Δήμητρας Σπανού, χημικού, καθηγήτριας Δευτ/θμιας Εκπ/σης μόνιμη στο 1ο Γυμν. Δάφνης
υπό κατασκευή
ΒΙΟΣΥΝΘΕΣΕΙΣ ΑΠΟ ΜΕΤΑΒΟΛΙΤΕΣ ΤΟΥ ΚΥΚΛΟΥ ΚΡΕΜΠΣ
Ο κύκλος του Κρεμπς εκτός από τον βασικό μεταβολικο κύκλο του καταβολισμού λειτουργεί και σαν δίσκος περιστροφής . Από τους μεταβολίτες του Κυκλου Κρεμπσ περνάμε σε αναβολικές πορείς από τις οποίες βιοσυντίθενται και εξασφαλίζονται οι απαραίτητες για τον οργανισμό οργανικές ουσίες.
Το συνένζυμο Α και τα ακυλοσυνένζυμαΑ
Το ακέτυλοσυνένζυμοΑ είναι ένα από τα ακυλοσυνένζυμα Α που προέρχονται από το συνένζυμο Α, το οποίο μπορεί να παραλάβει καρβοξυλικά οξέα (οξικό, ηλεκτρικό κ.α.) με δεσμό της τελικής ομάδας -SH, πλούσιο σε ενέργεια. Η -SH είναι η καθοριστική ομάδα για την αντιδραστικότητα του
συνενζύμου Α είναι η ομάδα -SH ανήκει στην κυστείνη.
Τα ακυλοσυνένζυμαΑ δημιουργούνται όταν η ομάδα -SH του συνενζύμουΑ δεσμεύει τα οξέα σε έναν πολύ δραστικό θειοεστέρα. RCOSCoA
Βιοσυνθέσεις από το ακέτυλοσυνένζυμο Α
Εδώ θα δούμε τα προιόντα που παίρνουμε στην αρχή του κύκλου από το ακέτυλοσυνένζυμοΑ.
Το ακέτυλο συνένζυμο Α προέρχεται από την γλυκόλυση αλλά και την διάσπαση λιπαρών οξέων .
Το οξύ που συνδέεται με το συνένζυμοΑ είναι το οξικό οξύ και μπορούμε έτσι να το θεωρήσουμε σαν το ενεργοποιημένο οξικό οξύ.
Πλην των πολλών βιοσυνθέσεων όπως των λιπαρών οξέων και των στερολών το συναντούμεκαι σε άλλες περιπτώσεις εφόσον, είναι ο βασικός φορέας και δωρητής ακυλοομάδων στο σώμα,
Για τις συνθέσεις από το ακέτυλο CoA χρειάζεται ενέργεια (ΑTP) και ανάλογα ένζυμα.
ΣΤΕΡΟΛΕΣ
Οι στερόλες περιέχουν τον τετραμελή στεροειδή δακτύλιο με τα 17 άτομα άνθρακα που κατασκευάζεται στον οργανισμό από το ακέτυλοσυνένζυμοΑ.
στεροειδής δακτύλιος
H χοληστερόλη:
Μια από τις πιο απαραίτητες ουσίες για τους ζωικούς οργανισμούς αλλά και επικίνδυνη όταν αυξηθεί υπερβολικά. Βιοσύνθεση από ακετυλοσυνένζυμοΑ κυρίως στα ηπατικά κύτταρα.
Θεωρητικά , χοληστερόλη μπορούν να συνθέσουν όλα τα κύτταρα όμως η σύνθεσή της γίνεται κυρίως στα ηπατικά κύτταρα, αλλά οχι στα μιτοχόνδρια ή στους πυρήνες των κυττάρων.
Εξωκυτταρικά σε μεγάλο βαθμό από την βλενογόνο των εντέρων, από τα επινεφρίδια, τα γεννητικά όργανα και σε περιπτώσεις από τον εγκέφαλο.
Για να γίνει η βιοσύνθεσή της οι δομικές μονάδες είναι διττανθρακικές που ενεργοποιούνται και μετατρέπονται σε ακέτυλοσυνένζυμοΑ. Για την σύνθεση ακόμα χρειάζονταιμια καύσιμη ύλη (ουσία που οξειδώνεται και για να περέχει ενέργεια π.χ. γλυκόζη), νικοτιναμίδη ή NAD, φωσφόρο, οξυγόνο
18 μόρια οξικού οξέος σχηματίζουν ένα μόριο χοληστερίνης
αρχικά
- Δύο μόρια του ακέτυλοσυνένζυμουΑ (που είναι το ενεργοποιημένο οξικό οξύ) σχηματίζεται το ακετο-ακέτυλοσυνένζυμοΑ
- το ακετο-ακέτυλοσυνένζυμοΑ αντιδρά με ένα άλλο μόριο ενεργοποιημένου οξικού οξέος (ακέτυλοσυνένζυμουα) για να δώσει την ένωση β υδρόξυ-β-μεθυλο-γλουταρυοσυνένζυμοΑ
- Το β υδρόξυ-β-μεθυλο-γλουταρυοσυνένζυμοΑ μετασχηματίζεται σε μεβαλονικό οξύ και αυτό σε πεντανθρακικές μονάδες ισοπρενίου.
- με συμπύκνωη 6 μονάδων ισοπρενίου σχηματίζεται το σκουαλένιο
- από το σκουαλένιο σχηματίζεται στην συνέχεια ο στεροειδής δακτύλιος των τεσσάρων δακτυλίων
- σχηματίζεται η χοληστερόλη
Παράγοντες που μπορούν να αυξήσουν την παραγωγή της είναι τροφικοί όπως η κατανάλωση ουδέτερου λίπους της τροφής (άμεση παραγωγή διττανθρακικών μονάδων) ή ορμονική
- όπως οι ορμόνες θυρεοειδούς.
Η χοληστερίνη αποτελεί συστατικό των μεμβρανών των κυττάρων όπου παρεμβάλεται μεταξύ των μορίων των φωσφολιποειδών σχηματίζοντας δίκτυο συγκράτησης αυτών, εφ όσον τα φωσφολιποειδή συνδέονται επίσης και με τα λευκώματα.
Αλλά επίσης συνδέεται με πρωτείνες στις λιποπρωτείνες όπου υπάρχουν πυκνές μεμβράνες και έτσι την συναντάμε στο συκώτι, την σπονδυλική στήλη, τον εγκέφαλο και τα αθηρώματα (από όπου και η κακή της φήμη).
ΣΤΕΡΟΕΙΔΕΙΣ ΟΡΜΟΝΕΣ
Οι ορμόνες αυτές συντίθενται με μητρική ουσία τη χολιστερόλη, δεν αποθηκεύονται αλλά χρησιμοποιούνται άμεσα. Aνεξάρτητα του ιστού στον οποίο παράγονται οι στεροειδείς ορμόνες, η χοληστερόλη πρέπει πρώτα να αποκόψει την πλευρική της αλυσίδα ώστε να μετατραπεί σε πρεγνενολόνη
Σπουδαιότερες από τις στεροειδείς ορμόνες που παράγονται είναι η αλδοστερόλη και η κορτιζόλη από τον φλοιό των επινεφριδίων,
καθώς και οι ορμόνες του φύλου τεστοστερόνη από τους όρχεις, οιστραδιόλη από τα ωοθηλάκια και προγεστερόνη από το ωχρό σωμάτιο
Σύνδεση στερεοειδών με πρωτείνες και λιπαρά στον οργανισμό
1. Η τεστοστερόνη δεσμεύεται από σφαιρίνη για την μεταφορά της στο αίμα
2. Στο αίμα η χοληστερόλη βρίσκεται συνδεδεμένη με λιποπρωτείνες σαν συστατικό τους . Εστεροποιείται, αφού το 3 ΟΗ της χοληστερόλης ακυλιώνεται με λιπαρά οξέα
3. Η χοληστερόλη στο νευρικό σύστημα, η χοληστερόλη παίρνει μέρος στον σχηματισμό μυελίνης.
4. Στις μεμβράνες η χοληστερόλη βρίσκεται μαζύ με τα φωσφολιποειδή
5. Η ενδοκυτταρική χοληστερόλη μεταφέρεται δεσμευμένη σε πρωτείνες
6. Οι στεροειδείς ορμόνες είναι λιπίδια και μεταφέρονται στο αίμα συνδεδεμένες με ειδικές πρωτείνες τις σφαιρίνες
ΧΟΛΙΚΟ ΟΞΥ ΚΑΙ ΧΟΛΙΚΑ ΑΛΑΤΑ
Στο ήπαρ παράγονται τα χολικά οξέα σαν τελικό προιόν μεταβολισμού της χοληστερόλης.Στα χολικά οξέα έχουμε cis σύνδεση δακτυλίων και υρροξυλομάδες σε α θέση.Αποτελούν το 80% των οργανικών ενώσεων στην χολή και η λειτουργία τους είναι να διασπόυν λιπαρά της τροφής που τα γαλακτωματοποιούν. Τα ελεύθερα χολικά οξέα μπορούν να συνδεθούν στο ήπαρ με γλυκίνη ή ταυρίνη. Από τα χολικά οξέα που εκκρίνονται στο πεπτικό το μεγάλο ποσοστό επαναρρωφάται στο έντερο
Από το χολικό οξύ παράγουν τα χολικά άλατα τα οποία αν και απαιτούν πολύ ενέργεια για την κατασκευή τους , είναι απαραίτητα για τον οργανισμό.
ΠΗΓΕΣ
ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Peter Karlson
https://el.winesino.com/diet-nutrition/nutrition/1013096819.html
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3191736/
https://slideplayer.gr/slide/11637498/
https://ebooks.edu.gr/modules/ebook/show.php/DSGL-C120/480/3166,12758/
https://physrev.physiology.org/content/86/4/1237
chemistry.gravitywaves.com601 × 134
https://www.chembio.uoguelph.ca/educmat/chm452/lectur20.htm