Цис-АКОНИТАТ

ЦИТРАТ

ИЗОЦИТРАТ

α -КЕТОГЛУТАРАТ

АЦЕТИЛ Ко А

НАД⁺

НАДН₂

ОКСАЛО-АЦЕТАТ

СУКЦИНИЛ-Ко А

МАЛАТ

Сукцинат

Н₃РО₄ + ГДФ

ГТФ

HS-Ko A

Е - ФАД

Е-ФАДН₂

ФУМАРАТ

Н₂О

Н₂О

НАДН₂

НАД⁺

Н₂О

НАД⁺

НАДН₂

СО₂

HS-Ko A

CO₂

HS-Ko A

Н₂О

ЦТК

Обмен липидов.

Поскольку в пище присутствуют разнообразные жиры, то в результате их переваривания образуется большое количество разновидностей жирных кислот. Продукты расщепления жира всасываются слизистой тонкой кишки. Глицерин растворим в воде, поэтому его всасывание происходит легко. Жирные кислоты, нерастворимые в воде, всасыва­ются в виде комплексов с желчными кислотами. В клетках тонкой кишки глицерин вновь соединяется с жирными кислотами, но только с теми, которые входят в состав жиров организма человека. В результате^: синтезируется человеческий жир.

Вновь образовавшийся (ресинтезированный) жир по лимфатическим сосудам, минуя печень, поступает в большой круг кровообраще­ния и откладывается в запас в жировых депо. Главные жировые депо организма - подкожная жировая клетчатка, большой и малый сальники, околопочечная капсула.

Катаболизм жиров

Использование жира в качестве источника энергии начинается с его выхода из жировых депо в кровяное русло. Этот процесс называется мобилизацией жира. Мобилизация жира ускоряется под влиянием симпатической нервной системы и гормона адреналина.

Основные превращения жира происходят в печени, где имеются ак­тивные ферменты жирового обмена.

В печени жир прежде всего подвергается гидролизу и превращается, так же как и в кишечнике, в глицерин и жирные кислоты.

Образовавшийся глицерин легко переходит в фосфоглицериновый альдегид, который является также промежуточным продуктол распада углеводов и поэтому вовлекается в углеводный обмен.

Жирные кислоты, являясь веществами химически неактивными, вначале активируются с использованием энергии АТФ и связываются своим переносчиком - коферментом А (комплекс жирная кислота кофермент А называется ацилкофермент А):

АТФ + R— СООН + НS-КоА —> R — СО ~ SКоА

Жирная -АМФ

кислота — ФФ Ацил-коэнзим А

ацил-ko А-синтетаза

Образовавшийся ацилкофермент А далее с помощью еще одного переносчика – l- карнитина поступает в митохондрии, где происходит окисление жирной кислоты.

Окисление жирных кислот протекает в два этапа. На первом этапе, называемом β-окислением (данное название обусловлено тем, что окислению подвергается углеродный атом жирной кислоты, находящийся в (β-положении), от жирной кислоты, связанной с коферментом А, дважды отщепляется по два атома во­дорода, которые затем по дыхательной цепи передаются на молеку­лярный кислород. В итоге образуется вода, и за счет выделяющейся при этом энергии осуществляется синтез пяти молекул АТФ. Завершается β-окисление от­щеплением от жирной кислоты двууглеродного фрагмента в виде ацетилкофермента А:

Получается Укороченная жирная кислота

β-окисление многократно повторяется до тех пор, пока жирная ки­слота полностью не превратится в ацетил-КоА, количество молекул ко­торого равно половине числа атомов углерода в исходной жирной ки­слоте. Как уже отмечалось, каждое отщепление ацетилкофермента А сопровождается синтезом пяти молекул АТФ, осуществляемым тканевым дыханием.

Вторым этапом окисления жирных кислот является цикл трикарбоновых кислот (ЦТК) или цикл Кребса, в котором происходит дальнейшее окисление остатка уксусной кислоты, входящей в ацетилкофермент А, до углекислого газа и воды. При окислении одной молеку­лы ацетилкофермента А выделяется 12 молекул АТФ. В целом окисление жирных кислот до СО₂ и Н₂О дает большое количество энергии. Например, в случае окисления пальмитиновой кислоты (С₁₅Н₃₁СООН) семь раз протекает β-окисление, что приводит к образованию 35 молекул АТФ и 8 молекул ацетилкофермента А. При дальнейшем окислении 8 молекул ацетилкофермента А в цикле Кребса еще синтезируется 96 молекул АТФ. Вычтя из полученной суммы молекул АТФ одну молекулу, энергия которой была затрачена на активацию жирной кислоты, получаем окончательный результат; при окислении молекулы пальмитиновой кислоты образуется 130 молекул АТФ.

Окисление жира протекает в митохондриях при обязательном использовании молекулярного кислорода, что существенно ограничивает скорость этого процесса. Поэтому за счет окисления жиров можно обеспечить энергией только работу средней мощности, но зато очень продолжительную, так как запасы жира в организме весьма значительны. При избыточном образовании ацетил-кофермента А, что обычно бывает в печени, вместо цикла Кребса происходит реакция конденсации. В результате конденсации остатки уксусной кислоты, соединяясь попарно, превращаются в кетоновые тела, а кофермент А выделяется в свободном виде:

СН₃СО~S-ko A + CH₃СO~S-ko A CH₃-CO-CH₂CO~S-koА+ HS-koA

Ацетоацетил-Ко А

Ацетоацетил-КоА-тиолаза

1) CH₃-CO-CH₂CO~S-koА +НАД-Н₂  СН₃-СНОН-СН₂-СООН +НАД

Ацетоацетил-Ко А β-оксимасляная к-та

D-β-гидроксибутиратдегидрогеназа

2) CH₃-CO-CH₂CO~S-koА + Н₂О  CH₃-CO-CH₂-COОН + HS-koA

Ацетоацетил-Ко А Ацетоуксусная к-та

Ацето-ацетил-КоА-гидролаза (деацилаза)

1) и 2) – образование Кетоновых тел (ацетоуксусной к-ты СН₃СОСН₂СООН, β-гидроксимасляной кислоты СН₃СНОНСН₂СООН и ацетона СН₃СОСН₃).

С током крови кетоновые тела поступают во все ткани. Однако большая часть кетоновых тел извлекается из крови органами, имеющими высокие энергозатраты; миокардом, скелетными мышцами, почками. В этих органах с участием их собственного кофермента А кетоно­вые тела вновь переходят в ацетилкофермент А:

D-β-гидроксибутиратдегидрогеназа

СН₃-СНОН-СН₂-СООН +НАД  CH₃-CO-CH₂-COОН +НАДН₂

β- гидроксимасляная к-та Ацетоуксусная кислота

Ацил-КоА-синтетаза

СН₃-СНОН-СН₂-СООН + АТФ+ HS-koA  CH₃-CO-CH₂CO~S-koА + АМФ

Ацетоуксусная к-та +Пирофосфат

Ацетоацетил-Ко А

+ HS-koA

2СН₃-СО~ S-koA

Ацетил-КоА Ацето-ацетил-КоА-гидролаза

Далее ацетилкофермент А, окисляясь в цикле Кребса, дает этим ор­ганам необходимую энергию для их функционирования. Особенно ве­лика роль кетоновых тел при обеспечении энергией продолжительных физических нагрузок. При накоплении кетоновых тел в крови возможно образование аце­тона.

СН₃-СНОН-СН₂-СООН -------- СН₃-СО- СН₃ +CO₂

Ацетоуксусная кислота АЦЕТОН

Это вещество в организме не используется и выделяется легкими и почками.