Тимин О.А. Лекции по общей биохимии2020 (832729), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Основным белком является апоВ-100, выполняющий структурную функцию,4. В норме концентрация 1,3-2,0 г/л,5. Слабо атерогенны.ФункцияТранспорт эндогенных и экзогенных ТАГ от печени в ткани, запасающие и использующие жиры.Метаболизм1. Первичные ЛПОНП образуются в печени из пищевых жиров, достигающих гепатоцитов состаточными хиломикронами, и новосинтезированных из глюкозы жиров, содержаттолько апоВ-100;2.
В крови первичные ЛПОНП взаимодействуют с ЛПВП и приобретают от них апоС-II и апоЕ,образуя зрелые формы.3. Аналогично хиломикронам, на эндотелии капилляров ряда тканей зрелые ЛПОНП подвергаются воздействию липопротеинлипазы с образованием свободных жирных кислот. Жирные кислоты перемещаются в клетки органа, либо остаются в плазме крови и в комплексес альбумином разносятся с кровью в другие ткани.4.
Остаточные ЛПОНП (также называемые липопротеины промежуточной плотности,ЛППП)biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2020г)243либо попадают в гепатоциты посредством эндоцитоза, связанного с рецепторами к апоЕи апоВ-100-белкам,o либо после воздействия на них липазы печени (только в синусоидах печени) превращаются в следующий класс липопротеинов – липопротеины низкой плотности (ЛПНП).oП Р О М Е ЖУ Т О Ч Н Ы Й О Б М Е Н Л И П И Д О ВИСТОЧНИКИИ СУ ДЬБА ЖИР НЫХ КИСЛОТЖирные кислоты входят в состав большей части липидов. Поэтому вопросы метаболизма липидов – это часто вопросы обмена жирных кислот, их источники и пути дальнейшихпревращений.Судьба жирной кислоты зависит от ее строения (насыщенная ЖК или полиненасыщенная ЖК) и от внутриклеточных условий (наличие или отсутствие энергии в клетке, гормональные влияния).Абсорбтивный периодВ течение нескольких часов после приема пищи насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты (НЖК) поступают от кишечника в определенные ткани из хиломикронов.Параллельно в этот период времени в печени жирные кислоты способны синтезироваться из избытка экзогенной глюкозы и полученные эндогенные жирные кислоты этерифицируются с глицеролом в реакциях липогенеза с образованием ТАГ.
Далее они транспортируются из печени в ткани, имеющие липопротеинлипазу, в составе ЛПОНП.В клетках жировой ткани после приема пищи насыщенная жирная кислота либо синтезируется из глюкозы, либо поступает из хиломикронов и ЛПОНП. Далее она направляется влипогенез и запасается в составе ТАГ.Строение и обмен липидов244Если липопротеинлипазы нет в ткани, то жирная кислота доставляется сюда в комплексе с альбумином. Этот комплекс образуется после работы липопротеинлипазы в другихтканях.Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК) обычно поступают в клетки в виде эфиров холестерола и в составе фосфолипидов ЛПВП и ЛПНП.
Эти кислоты необходимы для синтеза эйкозаноидов в некоторых видах клеток, либо они участвуют в синтезе фосфолипидовдля мембран клетки.Голодание и мышечная работаПри голодании хиломикроны и ЛПОНП в крови отсутствуют. Так как данному состоянию обычно сопутствует гипогликемия, то для ее компенсации из поджелудочной железы секретируется глюкагон. Под влиянием глюкагона и других гормонов в жировых депо активируется расщепление ТАГ до жирных кислот и глицерола (липолиз). Транспорт жирных кислот,вышедших в кровь, осуществляется альбумином.В состоянии покоя, когда процессы пищеварения уже закончились, при длительном голодании (более 20 часов) и при физической нагрузке в большинстве клеток, кроме нейронови эритроцитов, жирные кислоты используются для образования энергии в процессах -окисления и ЦТК (50% и более всей энергии клетки).В печени при длительном голодании жирная кислота направляется в кетогенез на синтез кетоновых тел.ИСПОЛЬЗОВ АНИЕТ Р ИАЦ ИЛГЛИЦ ЕРОЛОВРаспад ТАГ (липолиз, мобилизация жира) идет в жировых клетках постоянно и обычносуществует равновесие между синтезом и распадом ТАГ.
В состоянии покоя печень, сердце,скелетные мышцы и другие ткани (кроме эритроцитов и нейроцитов) более 50% энергии получают из окисления жирных кислот, поступающих из жировой ткани благодаря фоновомулиполизу.Тимин О.А. Лекции по общей биохимии (2020г)biokhimija.ru245Мобилизация жира активируетсяo при нормальных физиологических стрессовых ситуациях – эмоциональный стресс, мышечная работа, голодание,o при патологических состояниях – сахарный диабет I типа, другие гормональные заболевания: гиперкортицизм, гипертиреоз.О БЩ А ЯХ АР А К ТЕ Р ИС ТИ К А МОБИ ЛИЗ А ЦИИ ЖИ Р ОВВ целом мобилизацию жира можно представить как последовательность следующих событий:1. Липолиз – гормонзависимый распад ТАГ в жировой ткани (см ниже) или резервных ТАГ всамой клетке.2. Транспорт жирных кислот из жировой ткани по крови в комплексе с альбумином.3.
Проникновение жирной кислоты в цитозоль клетки-мишени.4. Активация жирной кислоты через присоединение HS-КоА.5. Карнитин-зависимое перемещение жирной кислоты в митохондрию.6. Окисление жирной кислоты с образованием ацетильных групп (ацетил-SКоА).7. Сгорание ацетил-SКоА в цикле лимонной кислоты или синтез (только в печени) кетоновыхтел.Г ОР МОН З АВ И СИ МА ЯА К ТИВ А ЦИ ЯТАГ- ЛИП А З ЫГормонзависимая активация ТАГ-липазы адипоцитов адреналином и глюкагоном происходит при напряжении организма (голодание, длительная мышечная работа, охлаждение).В первую очередь активность ТАГ-липазы зависит от соотношения инсулин/глюкагон.В целом последовательность событий липолиза выглядит следующим образом:1.
Молекула гормона (адреналин, глюкагон, АКТГ, СТГ) взаимодействует со своим рецептором.2. Активный гормон-рецепторный комплекс воздействует на мембранный G-белок.3. G-белок активирует фермент аденилатциклазу.Строение и обмен липидов2464. Аденилатциклаза превращает АТФ в циклический АМФ (цАМФ) – вторичный посредник(мессенджер).5. цАМФ аллостерически активирует фермент протеинкиназу А.6. Протеинкиназа А фосфорилирует ТАГ-липазу и активирует ее.7. ТАГ-липаза отщепляет от триацилглицеролов жирную кислоту в 1 или 3 положении с образованием ДАГ.
Кроме ТАГ-липазы, в адипоцитах имеются еще ДАГ-липаза и МАГ-липаза,активность которых высока и постоянна, однако в покое она не проявляется из-за отсутствия субстрата. Как только в клетке появляются ДАГ, начинает работать постоянно активная ДАГ-липаза, продукт ее реакции МАГ является субстратом для МАГ-липазы.Кроме гормонов, влияющих на активность аденилатциклазы через G-белки, существуютиные механизмы регуляции. Например, соматотропный гормон увеличивает количество аденилатциклазы, глюкокортикоиды способствуют синтезу ТАГ-липазы.Инсулин препятствует влиянию остальных гормонов на липолиз, т.к.
он активирует фермент фосфодиэстеразу, которая гидролизует цАМФ и, следовательно, снижает активностьТАГ-липазы. Также он активирует протеинфосфатазы, дефосфорилирующие ТАГ-липазу.ТРАНСПОРТЖИР НЫХ К ИСЛ ОТ И ГЛИЦЕРОЛ АВ результате липолиза в адипоцитах образуются свободный глицерол и жирные кислоты.Глицерол с кровью доставляется в печень и почки, здесь фосфорилируется и окисляетсяв метаболит гликолиза диоксиацетонфосфат. В зависимости от условий ДОАФ может включаться в реакции глюконеогенеза (при голодании, мышечной нагрузке) или окисляться в гликолизе до пировиноградной кислоты.Жирные кислоты транспортируются в крови в комплексе с альбуминами плазмы:o при физической нагрузке – в мышцы,o в обычных условиях и при голодании – в мышцы и большинство тканей, однако при этомоколо 30% жирных кислот захватывается печенью.biokhimija.ruТимин О.А.
Лекции по общей биохимии (2020г)247При голодании и физической нагрузке после проникновения в клетки жирные кислотывступают на путь β-окисления. -ОКИСЛЕНИЕЖИР НЫХ К ИСЛ ОТРеакции β-окисления происходят вмитохондриях большинства клеток организма (кроме нервных клеток). Дляокисления используются жирные кислоты, поступающие в цитозоль из кровиили появляющиеся при внутриклеточномлиполизе ТАГ.1.
Прежде, чем проникнуть в матрикс митохондрий и окислиться, жирная кислота в цитозоле должна активироваться. Это осуществляется присоединением коэнзима А с образованием ацил-SКоА. Ацил-SКоА является высокоэнергетическим соединением. Необратимость реакции достигается гидролизом дифосфата на две молекулы фосфорной кислоты.2. Ацил-SКоА не способен проходить через митохондриальную мембрану, поэтому существует способ переноса жирной кислоты в комплексе с витаминоподобным веществомкарнитином.
На наружной мембране митохондрий имеется фермент карнитин-ацилтрансфераза I.3. После связывания с карнитином жирная кислота переносится через мембрану транслоказой.Здесь на внутренней стороне мембраны фермент карнитин-ацилтрансфераза II вновь образует ацил-SКоА который вступает на путь β-окисления.4. Процесс собственно β-окисления состоит из 4-х реакций, повторяющихся циклически.
Вних последовательно происходит окисление, гидратирование и вновь окисление 3-го атомауглерода (β-положение). В последней реакции от жирной кислоты отщепляется ацетилSКоА. Оставшаяся укороченная на два углерода жирная кислота возвращается к первойреакции и все повторяется снова, до тех пор, пока в последнем цикле не образуются дваацетил-SКоА.Строение и обмен липидов248Окисление жирных кислотс нечетным числом углеродных атомовЖирные кислоты с нечетным числом углеродов поступают в организм с растительнойпищей и морепродуктами. Их β-окисление происходит по обычному пути до последней реакции, в которой образуется пропионил-SКоА. Суть превращений пропионил-SКоА сводится кего карбоксилированию, изомеризации и образованию сукцинил-SКоА, используемому вЦТК.
В этих реакциях участвуют биотин (витамин H) и дезоксиаденозилкобаламин (витамин В12).biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по общей биохимии (2020г)249Окисление ненасыщенных жирных кислотПри окислении ненасыщенных жирных кислот возникает потребность клетки в дополнительных ферментах изомеразах. Эти изомеразы перемещают двойные связи в жирнокислотных остатках из - в β-положение, и переводят природные двойные связи из цис- в трансположение.Таким образом, уже имеющаяся двойная связь готовится к β-окислению и пропускаетсяпервая реакция цикла, в которой участвует ФАД.Расчетэнергетической ценности и коэффициента Р/Опри -окислении жирных кислотРанее при расчете эффективности окисления коэффициент P/O для НАДH принимался равным 3,0, для ФАДH2 – 2,0.По современным данным значение коэффициента P/O для НАДH соответствует2,5, для ФАДH2 – 1,5.При расчете количества АТФ, образуемого при β-окислении жирных кислот необходимоучитывать:o количество образуемого ацетил-SКоА – определяется обычным делением числа атомовуглерода в жирной кислоте на 2.o число циклов β-окисления.
Число циклов β-окисления легко определить исходя из представления о жирной кислоте как о цепочке двухуглеродных звеньев. Число разрывовмежду звеньями соответствует числу циклов β-окисления. Эту же величину можно подсчитать по формуле (n/2 -1), где n – число атомов углерода в кислоте.o наличие двойных связей в жирной кислоте.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
