background image

1

Synteza kwasów 

tłuszczowych

Błony biologiczne

Synteza kwasów tłuszczowych versus ß-oksydacja

Porównanie syntezy kwasów tłuszczowych z degradacją kwasów 

tłuszczowych :

1.

Synteza przebiega w cytozolu, a degradacja w matriks

mitochondrialnej

2.

Produkty pośrednie syntezy kwasów tłuszczowych są 

kowalencyjnie związane z grupą –SH białkowego nośnika reszt 

acylowych (ACP), a produkty pośrednie degradacji kw. 

tłuszczowych są związane z grupą     –SH Co A.

3.

Synteza jest katalizowana przez syntazę kwasów tłuszczowych, 

która u zwierząt jest wielofunkcyjnym kompleksem enzymatycznym 

zlokalizowanym w pojedynczym łańcuchu polipeptydowym, a u 

mikroorganizmów jest kompleksem enzymatycznym. Enzymy 

uczestniczące w degradacji są pojedynczymi, odrębnymi białkami.

4.

Łańcuch kwasu tłuszczowego ulega wydłużaniu przez dołączanie 

kolejnych jednostek dwuwęglowych, pochodzących z acetylo-CoA. 

Bezpośrednim, aktywowanym dawcą tych jednostek dwuwęglowych

jest malonylo-ACP. Podczas degradacji uwalniane są cząsteczki               

acetylo-CoA. 

5.

Reduktorem w procesie biosyntezy kwasów tłuszczowych jest 

NADPH. Utleniaczami w procesie degradacji kwasów tłuszczowych 

są NAD

+

i FAD.  

Pochodzenie acetylo-CoA

Metabolizm szkieletów węglowych

aminokwasów ketogennych

Pirogronian

Oks

ydac

yjna

 dek

arbo

ksyla

cja

Acetylo-CoA

Rozpad ciał
ketonowych

ß-oksydacja 
kwasów 
tłuszczowych

Katabolizm szkieletów 
węglowych aminokwasów 
ketogennych

Pochodzenie NADPH

Dekarboksylacja jabłczanu
przez enzym jabłczanowy
(dehydrogenaza
jabłaczanowa
dekarboksylująca

Transport cytrynianu z 
mitochondrium do 
cytoplazmy

Szlak fosforanów pentoz

NADPH

background image

2

Przeniesienie acetylo-CoA z matriks

mitochondrialnej do cytozolu

1

1

-liaza ATP-cytrynianowa

Potencjał
redukcyjny 
NADH→NADPH

2

2

– dehydrogenaza

jabłczanowa

3

3

– enzym jabłczanowy (dehydrogenaza jabłczanowa

dekarboksylująca zależna od NADP

+

)

Elongacja kwasów tłuszczowych

W każdym obrocie cyklu elongacji w syntezie kwasów 

tłuszczowych wyróżniamy cztery reakcje:

1. Kondensacja acetylo-ACP i malonylo-ACP, co daje 

acetoacetylo-ACP. Reakcję katalizuje:

enzym kondensujący acylo-malonylo-ACP.

2. Redukcja acetoacetylo-ACP do D-3-hydroksybutyrylo-

ACP. Reakcję katalizuje:
reduktaza β

β

β

β-ketoacylo-ACP, reduktor- NADPH.

3. Odwodnienie D-3-hydroksybutyrylo-ACP do krotonylo-

ACP. Reakcję katalizuje: dehydrataza 3-
hydroksyacylo-ACP.

4. Redukcja krotonylo-ACP przez cząsteczkę NADPH 

prowadzi do powstania butyrylo-ACP. Reakcję 

katalizuje:

reduktaza enoilo-ACP.

malonylo~ S-CoA

Po przejściu reakcji od1 do 4 
siedem razy powstaje

palmitoilo-ACP

Tioesteraza

palmitynian

CH

3

- (CH

2

)

14

– COO

-

Biosynteza kwasów 
tłuszczowych

Synteza kwasów tłuszczowych 

u roślin

• NADPH niezbędny do 

syntezy kwasów 
tłuszczowych  pochodzi z 
procesu fotosyntezy

• acetylo~SCoA pochodzi z 

oksydacyjnej dekarboksylacji
pirogronianu lub jest 
produktem reakcji 
katalizowanej przez 
syntetazę acetylo~SCoA: 

octan + ATP→

acetylo ~SCoA + AMP + PPi

background image

3

STECHIOMETRIA SYNTEZY KWASÓW 
TŁUSZCZOWYCH

Reakcja syntezy palmitynianu (C

16

):

Acetylo-CoA + 7 malonylo-CoA + 14NADPH + 20H

+

palmitynian + 7CO

2

+ 14 NADP

+

+ 8CoA + 6H

2

O

Równanie syntezy malonylo-CoA

:

7acetylo-CoA + 7CO

2

+ 7ATP         7 malonylo-CoA + 7 ADP +                        

7P

i

+ 14H

+

Reakcja sumaryczna syntezy palmitynianu:

8 acetylo-CoA + 7 ATP + 14 NADPH + 6H

+

palmitynian + 14 NADP

+

+ 8 CoA + 6H

2

O + 7 ADP + 7 P

i

Błony biologiczne

Skład chemiczny: lipidy, białka

Bariery  o selektywnej przepuszczalności

Błona komórkowa – plazmalema

Błony wewnątrzkomórkowe

Cechy wspólne błon biologicznych

 Struktury warstwowe
 Zbudowane z lipidów i białek oraz węglowodanów
 Lipidy błon tworzą dwuwarstwę stanowiącą barierę dla 

przepływu cząsteczek polarnych

 Białka zanurzone w dwuwarstwie lipidowej pełnią funkcje: 

pomp, kanałów, receptorów, enzymów, przenośników 
energii

 Błony są zespołami cząsteczek niezwiązanych 

kowalencyjnie (oddziaływania niekowalencyjne o 
charakterze kooperatywnym)

 Są strukturami płynnymi, są asymetryczne
 Są spolaryzowane elektrycznie: (-) od strony wnętrza 

komórki lub organellum.

Amfipatyczny charakter lipidów błonowych jest przyczyną 

spontanicznego formowania dwuwarstwy w roztworach 

wodnych 

background image

4

Lipidy błon biologicznych

 Fosfolipidy 
Sfingolipidy
Sterole

Fosfolipidy i sfingolipidy błon 

biologicznych

Sterole błon biologicznych

Białka błonowe

1. Integralne białko błonowe 

(transbłonowe)

2. Białko monowarstwy 

zewnętrznej

3. Białko monowarstwy 

wewnętrznej

4. Białko wewnętrzne błony

5. Białko peryferyczne

5

5

background image

5

Sposoby kotwiczenia białek 

błonowych

Tworzą kanały błonowe o polarnym 
wnętrzu.

Białka nie przebijające błony łączą się
z fosfolipidami błony za pomocą
słabych wiązań jonowych, 
wodorowych i oddziaływań van der 
Waalsa lub za pomocą kotwic 
lipidowych (kwas palmitynowy , 
mirystynowy)

Sposoby asocjacji 
białek z błonami 
biologicznymi

:

 za pomocą kwasów 

tłuszczowych;

 za pomocą

pochodnych 
prenylowych

 za pośrednictwem 

fosfatydyloinozytolu

 za posrednictwem

cholesterolu

Model płynnej mozaiki

Płynność i asymetria błon biologicznych



Płynność i giętkość błony zależy od charakteru hydrofobowych „ogonów” 

fosfolipidów, im więcej nienasyconych kwasów tłuszczowych tym bardziej 
płynna błona. Cholesterol wypełnia przestrzenie pomiędzy łańcuchami 
nienasyconych kwasów tłuszczowych i zmniejsza jej płynność.

 Cząsteczki wykonują ruchy obrotowe wokół długiej osi i wymieniają się z 

cząsteczkami sąsiadującymi (dyfuzja rotacyjna)

 Przemieszczanie cząsteczek z jednej warstwy do drugiej (dyfuzja

poprzeczna flip-flop) jest utrudniona.

 Przemieszczanie lipidów w obrębie warstwy (dyfuzja lateralna ) zachodzi 

intensywnie.

Rozmieszczenie 
składników błon 
biologicznych 

Fosfatydyloinozytole – w cytosolowej warstwie  

background image

6

Transport bierny- dyfuzja ułatwiona:  

• zachodzi z udziałem białkowych przenośników lub kanałów;

• dzięki tworzeniu się na błonie gradientu elektrochemicznego lub 
chemicznego;

• zachodzi na drodze uniportu.

Transport bierny – dyfuzja prosta: 

przemieszczanie metabolitów przez błony zgodnie z gradientem stężeń

lub gradientem elektrochemicznym, aż do ustalenia się równowagi; 
• nie wymaga przenośników, nie zużywa  ATP
• zachodzi na drodze uniportu

Transport aktywny przez błony

 Zachodzi wbrew gradientowi stężeń.
 Wymaga energii pochodzącej bezpośrednio lub pośrednio z hydrolizy ATP.
 Wykazuje charakter wektorowy (tylko w jedna stronę).
 Zachodzi przy udziale swoistych przenośników  - pomp - białek o cechach 

enzymów (swoistość w stosunku do przenoszonej cząsteczki, Vmax, Km)

Pompa sodowo-potasowa