Другие пути окисление жк

• α-окисление:

• происходит последовательное отщепление одноуглеродных фрагментов

• ткани мозга

• не сопровождается синтезом АТФ

• ω-окисление:

• в норме незначительно

• протекает в ЭР при участии цитохрома Р-450

• образуется дикарбоновая кислота, которая далее расщепляется путем β-окисления до адипиновой (С6) и субериновой (С8) кислот, удаляющихся с мочой

Регуляция липогенеза и липолиза

Направление метаболизма ЖК и ТАГ зависит от:

• функционального состояния организма

• скорости поступления ЖК в митохондрии

• регулируется гормонами: инсулином глюкагоном адреналином

Регуляция липогенеза

Синтез ЖК и ТАГ происходит в абсорбтивный период и регулируется инсулином

• Механизм регуляции:

• индукция синтеза ферментов:

  • липидного обмена: ЛП-липазы, ацетил-КоА-карбоксилазы, пальмитоилсинтазы, цитратлиазы

  • гликолиза: глюкокиназы, фосфофруктокиназы, пируваткиназы

  • НАДФН-генерирующих систем: глюкозо-6-Р-дегидрогеназы, малик-фермента

• активация ферментов (дефосфорилирование с участием фосфопротеинфосфатазы): фосфофруктокиназы, пируваткиназы, ПДК, ацетил-КоА-карбоксилазы

• стимулирование встраивания белков-переносчиков глюкозы (ГЛЮТ) в ЦПМ

Регуляция липолиза

• Гидролиз ТАГ и окисление ЖК происходят в постабсорбтивный период, при голодании (глюкагон), стрессе и физических нагрузках (адреналин)

• Механизм регуляции:

• активация ТАГ-липазы

• инактивация ацетил-КоА карбоксилазы

путем фосфорилирования с участием протеинкиназы А и аденилатциклазного механизма передачи сигнала

Регуляция активности ацетил-КоА карбоксилазы

Способы регуляции

• индукция синтеза под действием инсулина

• ассоциация /диссоциация протомеров

  • активатор: цитрат

  • ингибитор: пальмитоил-КоА

• фосфорилирование (адреналин, глюкагон) / дефосфорилирование (инсулин)

Регуляции активности ТАГ-липазы глюкагоном и адреналином

R – рецептор гормона

G – «заякоренный» белок (3 субъединицы: αβγ)

АЦ - аденилатциклаза

Аллостерическая регуляция липолиза

Карнитинацилтрансфераза I – аллостерический фермент:

Активаторы: АДФ, АМФ (мышцы), ацил-КоА (печень)

Ингибиторы: АТФ (мышцы), малонил-КоА (печень)

Цикл Рэндла Взаимная регуляция углеводного и липидного обменов: глюкозо-жирнокислотный цикл

• Цикл Рэндла – саморегулируемая метаболическая система субстратной координации энергетики в тканях

• Функция: переключение биоэнергетики организма с глюкозы при ее недостатке в крови на жирные кислоты; активация глюконеогенеза в печени и сохранение глюкозы для облигатно гликозилирующих тканей (ЦНС)

• Цикл Рэндла функционирует без гормонов, их причастность ограничивается косвенным участием посредством модификации концентрации глюкозы и ЖК

• Принцип работы цикла заключается в активации катаболизма липидов при снижении концентрации глюкозы в крови и способности ЖК и ацетил-КоА регулировать активность ключевых ферментов гликолиза, глюконеогенеза и гликогенеза

Механизм работы цикла Рэндла

Схема работы цикла

↓глюкозы в крови → ↑липолиза → ↑β-окисления ЖК → ↓утилизации глюкозы → ↑глюкоза в крови → ↑утилизации глюкозы в жировой ткани → ↓липолиза

Биохимический механизм цикла

↑β-окисления ЖК → ↑ацетил–КоА и цитрата (ингибиторы 6-фосфофруктокиназы) → ↑глюкозо-6-фосфата →↓гексокиназы → ↓гликолиза

 ↑ацетил-КоА → ↓глюкокиназы, ↓пируваткиназы, ↓ПДК, ↑пируваткарбоксилазы → ↓гликолиза, ↑пирувата и ФЕП → ↑глюконеогенеза

ЖК вызывают диссоциацию протомеров гликоген синтазы, ингибируя гликогенез

МЕТАБОЛИЗМ КЕТОНОВЫХ ТЕЛ

Синтез кетоновых тел Окисление кетоновых тел

Синтез кетоновых тел

• Субстрат: ацетил-КоА, образованный в ходе β-окисления ЖК

• Место синтеза: митохондрии гепатоцитов

• Условия активации процесса: высокая скорость окисления ЖК, особенно на фоне недостатка углеводов: голодание, длительная мышечная работа, прием пищи, богатой жирами, сахарный диабет

• Значение процесса: образуется транспортная форма ацетил-КоА, для которого клеточные мембраны непроницаемы

• Следствие активации процесса: при превышении емкости буферных систем крови - кетоз (кетоацидоз)

• Кетоновые тела и их использование:

• ацетоацетат и β-гидроксибутират – энергетические субстраты

• ацетон удаляется с мочой, потом, выдыхаемым воздухом

Схема реакций синтеза кетоновых тел

Регуляция синтеза кетоновых тел

1. Активация β-окисления ЖК под действием глюкагона и адреналина приводит к повышению концентрации ацетил-КоА и НАДН; НАДН не успевает окисляться в ЦПЭ и ингибирует аллостерические ферменты ЦТК

2. Ацетил-КоА ингибирует пируватдегидрогеназный комплекс

3. Пируват, образованный из аминокислот и лактата, превращается в ЩУК (пируваткарбоксилаза); ацетил-КоА активирует пируваткарбоксилазу

4. Глюкагон, адреналин, кортизол стимулируют глюконеогенез, поэтому возрастает использование ЩУК в этом процессе с образованием фосфоенолпирувата; повышение синтеза ФЕП из ЩУК снижает образование цитрата и скорость ЦТК

5. Неиспользованный в ЦТК ацетил-КоА идет на синтез КТ; снижение концентрации HS-КоА в митохондриях в связи с активацией β-окисления ЖК приводит к повышению активности индуцируемого фермента ГМГ-КоА синтазы