Окислення гліцеролу

Гліцерол захоплюється печінкою. Послідовність така: фосфорилювання, окислення і ізомеризація. Гліцеральдегід-3-фосфат є проміжним метаболітом у: гліколізі та глюконеогенезі

Розщеплення жирів дає приблизно 50 % енергії в печінці, нирках і скелетних м'язах, і до 95 % енергії серцевого м'язу. Жири є основним джерелом енергії при голодуванні та діабеті. При низькій концентрації вуглеводів та інсуліну (під час голодування), гідроліз ТАГ стимулюється адреналіном, норадреналіном, глюкагоном, і адренокортикотропним гормоном. Гідроліз ТАГ інгібується інсуліном після прийому їжі.

Стадії β-окислення вищих жирних кислот:

1. Активація жирних кислот (відбувається на зовнішній мітхондріальній мембрані).

2. Транспорт в мітохондрію.

3.Деградація до двохвуглецевих фрагментів (ацетил СоА) в мітохондріальному матриксі (β-окислення)

Активація жирних кислот. Жирні кислоти перетворюються до тіоефірів СоА ферментом ацил-СоА синтетазою (АТФ залежна). Для активації однієї жирної кислоти до тіоефіру витрачаються два молекули АТФ.

Транспорт в мітохондрію здійснюється за допомогою карнітин човникової системи. Спочатку ацил-СоА перетворюється в ацилкарнітин (фермент карнітинацилтрансфераза (зв'язаний із зовнішньою мітохондріальною мембраною). Після чого ацилкарнітин переноситься в мітохондрію транслоказою. Потім ацильна група переноситься назад до СоА (фермент - карнітинацштрансфераза II).

Реакції β-окислення жирних кислот:

1. Шлях β-окислення (окислюється β-вуглець СЗ) відщеплює двохвуглецевий фрагмент від жирної кислоти

2. Окислення ацил-СоА ацетилСоА-дегідрогеназою з утворенням еноїл-СоА. Коензим - ФАД

3. Гідрування подвійного зв'язку між С-2 і С-3 еноїл-СоА-гідратазою з утворенням 3-гідроксиацил СоА β-гідроксиацил СоА.

4. Окислення 3-гідроксиацил-СоА до 3-кетоацил-СоА за допомогою ферменту гідроксиацил СоА дегідрогеназою. Кофермент - НАД⁺

5. Розщеплення 3-кетоацил-СоА тіоловою групою іншої молекули СоА з утворенням ацетил-СоА і ацил-СоА, що є коротшим на два атоми вуглецю. Фермент - кетотіолаза.

Вкорочена ацил СоА потім піддається іншому циклу окислення. Кількість циклів: n/2-l, де п - кількість атомів вуглецю

Клініко-діагностичне значення. В ході обмінних процесів в організмі постійно утворюються ацетонові кетонові тіла, до яких відносяться ацетооцтова і β-оксимасляна кислоти та ацетон. Вони утворюються в печінці з ацетил-КоА, а потім поступають до периферичних тканин, де використовуються для обмінних процесів. Так, в м'язах (серцевому м'язі), мозку при голодуванні ацетонові тіла окислюються з утворенням АТФ і приймають участь у мієлонізації нервових волокон, є регулятором вуглеводного і ліпідного обмінів. Вони запобігають гідролізу ТАГ в жировій тканині і попереджують гіперліпемію. Таким чином, вони знижують і використання вуглеводів.

Теоретичні питання

1. Біологічні функції простих і складних ліпідів в організмі людини:

- участь ліпідів у побудові та функціонуванні біологічних мембран клітин. Рідинно-мозаїчна модель біомембран. Ліпосоми. Використання ліпосом в медицині;

- запасна функція ліпідів;

- енергетична функція ліпідів;

- використання ліпідів в якості попередників в біосинтезі біологічно активних сполук ліпідної природи;

- використання ліпідів для синтезу жовчних кислот;

- участь ліпідів в терморегуляції;

2. Адипоцити жирової тканини та їх роль в обміні ліпідів і біоенергетичних процесах в організмі.

3. Основні шляхи метаболізму ліпідів в організмі людини.

4. Катаболізм триацилгліцеролів:

- характеристика внутрішньоклітинного ліполізу, його біологічне значення;

- ферментативні реакції;

- механізми регуляції активності триацилгліцеролліпази;

- нейрогуморальна регуляція ліполізу за участю адреналіну, норадреналіну, глюкагону, інсуліну;

- енергетика окислення триацилгліцеролів;

5. β-окислення вищих жирних кислот:

- локалізація процесу β-окислення жирних кислот;

- активація жирних кислот. Роль карнітину в транспорті жирних кислот в мітохондрії;

- послідовність ферментативних реакцій β-окислення жирних кислот;

- енергетика β-окислення жирних кислот;

6. Метаболізм кетонових тіл:

- ферментативні реакції біосинтезу кетонових тіл;

- реакції утилізації кетонових тіл, енергетичне значення;

- метаболізм кетонових тіл за умов патології. Механізми надмірного зростання вмісту кетонових тіл при цукровому діабеті та голодуванні;

- поняття - кетоацидоз, кетонемія, кетонурія;

- принципи методів визначення кетонових тіл в крові та сечі, значення виявлення кетонових тіл для медицини;

- виявлення ацетону йодоформною реакцією. Написати цю реакцію.