2.Расщепление триацилглицеринов в тканях (липолиз). Его эндокринная регуляция. Тканевые липазы. Окисление глицерина. Окисление жирных кислот. Энергетическая оценка этих процессов.

Триацилглицерины поэтапно расщепляется тканевыми липазами.

Ключевым ферментом липолиза является гормональнозависимая ТАГ-липаза. Образующиеся на этом этапе распада жиров глицерин и жирные кислоты окисляются в тканях с образованием энергии.

Различают несколько вариантов окисления жирных кислот: α - окисление, β - окисление, ω - окисление. Основным вариантом окисления жирных кислот является β - окисление. Оно наиболее активно протекает в жировой ткани, печени, почках и сердечной мышце.

β - окисление заключается в постепенном отщеплении от жирной кислоты двух углеродных атомов в виде ацетил - КоА с освобождением энергии. Запас жирных кислот в клетках сосредоточен в цитозоле, где протекает активация жирных кислот с образованием ацил - КоА

Сам процесс β-окисления ацил-КоА происходит в митохондриях. Митохондриальная мембрана непроницаема для длинноцепочечных ацил - КоА. В переносе их внутрь митохондрий участвует специальный переносчик карнитин (метил, гидропроизводное аминомасляной кислоты). Ацил - КоА образует с карнитином комплекс, который после переноса жирной кислоты внутрь митохондрий распадается.

Энергетическая эффективность бета - окисления жирных кислот складывается из энергии окисления ацетил - КоА в цикле Кребса и энергии, освобождающейся в самом бета – цикле. Энергия окисления жирной кислоты тем выше, чем длиннее её углеродная цепь. Количество молекул ацетил - КоА из насыщенной жирной кислоты и количество образующихся из них молекул АТФ определяется по формулам:

n=N/2, где n-количество молекул ацетил - КоА, N- число атомов углерода в жирной кислоте.

Количество молекул АТФ за счёт окисления молекул ацетил-КоА = (N/2)*12

Число β - циклов окисления на один меньше, чем количество образующихся молекул ацетил-КоА, поскольку в последнем цикле масляная кислота за один цикл переходит в две молекулы ацетил-КоА, и рассчитывается по формуле

Количество β - циклов = (N/2)-1

Количество молекул АТФ в β - цикле рассчитывается, исходя из последующего окисления образовавшихся в нём НАДН₂ (3 АТФ) и ФАДН₂ (2 АТФ) по формуле

Количество молекул АТФ, образующихся в β - циклах = ((N/2)-1)*5

2 макроэргические связи АТФ расходуются на активацию жирной кислоты

Суммарная формула для подсчёта выхода АТФ при окислении насыщенной жирной кислоты имеет вид: 17(N/2)-7.

3?????.Взаимосвязь обмена аминокислот с обменом углеводов и жиров. Гликогенные и кетогенные аминокислоты. Заменимые и незаменимые аминокислоты. Биосинтез аминокислот из углеводов.

• Гликогенные аминокислоты, радикал которых может использоваться на глюконеогенез. К этой группе относится большинство аминокислот.

• Кетогенные аминокислоты, радикал которых участвует в синтезе кетоновых (ацетоновых) тел. К этому виду аминокислот относятся лейцин, изолейцин, лизин.

• Смешанные аминокислоты, участвующие в синтезе и углеводов, и ацетоновых тел. В эту группу входят фенилаланин, тирозин, триптофан.

незаменимых аминокислот (валин, лейцин, изолейцин, треонин, метионин, лизин, аргинин, гистидин, триптофан, фенилаланин);

Билет 12

1. Свойства ферментов как биологических катализаторов: специфичность действия, высокая каталитическая активность, зависимость скорости ферментативных реакций от температуры и рН, фотолабильность. Практическое применение этих свойств.

Ферменты обладают рядом общекаталитических свойств:

• не смещают каталитическое равновесие;

• не расходуются в процессе реакции;

• катализируют только термодинамически реальные реакции. Такими реакциями являются те, в которых исходный энергетический запас молекул больше, чем финальный.

В ходе реакции преодолевается высокий энергетический барьер. Разница между энергией этого порога и исходным энергетическим уровнем (Е₂ – Е₀) - энергия активации (Е_а)

Скорость ферментативных реакций определяется энергией активации и рядом других факторов.

Константа скорости химической реакции рассчитывается по уравнению:

К - константа скорости реакции;

Р – пространственный (стерический) коэффициент;

Z – количество взаимодействующих молекул;

Е_а – энергия активации;

R – газовая постоянная;

Т – универсальная абсолютная температура;

е – основание натуральных логарифмов.

В данном уравнении Z, е, R, T – постоянные величины, а Р и Еа - переменные. Причём, между скоростью реакции и стерическим коэффициентом зависимость прямая, а между скоростью и энергией активации – обратная и степенная зависимость (чем ниже Еа, тем выше скорость реакции).

Механизм действия ферментов сводится к увеличению ферментами стерического коэффициента и уменьшению энергии активации.

Термолябильность - зависимость активности ферментов от температуры. При повышении температуры от 0⁰ до 40⁰С активность ферментов возрастает согласно правилу Вант-Гоффа (при возрастании температуры на 10 градусов скорость реакции увеличивается в 2 – 4 раза). При дальнейшем повышении температуры активность ферментов начинает снижаться, что объясняется тепловой денатурацией белковой молекулы фермента.

Графически термозависимость ферментов изображена на рисунке:

Инактивация фермента при 0⁰С обратима, а при высокой температуре инактивация приобретает необратимый характер. Это свойство ферментов определяет максимальную скорость реакции в условиях температуры тела человека. Термолябильность ферментов должна учитываться в практической медицинской деятельности. Например, при проведении ферментативной реакции in vitro, необходимо создавать оптимальную температуру. Это свойство ферментов может быть применено в криохирургии, когда сложная длительная операция проводится при снижении температуры тела, что замедляет скорость протекающих в организме реакций, снижает потребление кислорода тканями. Хранить ферментативные препараты необходимо при пониженной температуре. Для разрушения ферментов микроорганизмов используют высокие температуры (автоклавирование операционного материала, кипячение инструментария).