44. Липолиз триглицеридов в тканях. Окисление глицерина. Биоэнергетика процесса.

С пищей в сутки поступает 70 г ТАГ. Эндогенный синтез ТАГ идёт в: печени, жировой ткани, стенке кишечника. В плазме крови содержится 1-2,3 ммоль/л ТАГ. ТАГ – резервное топливо, которое накапливается в цитоплазме жировых клеток. В состав мембран ТАГ не входят.

При первичном липолизе распад жиров идет до моноацилглицеринов, т.е. полностью не распадается.

Во вторичном липолизе в реакцию всиупают жиры, которые «отложились» в организме ранее. Распад идет до глицерина и ЖК.

Жирные кислоты поступают в кровь и транспортируются в соединении с альбумином к разным органам.

Глицерин поступает в кровь и там превращается в глицерофосфат, который используется в гликолизе или глюконеогенезе.

Активируется процесс тканевой ТАГ-липазой, которая в свою очередь активируется адреналином, СТГ и глюкагоном, а ингибируется инсулином.

Окисление глицерина:

Баланс аэробного распада глицерина:

От глицерина до ФГА (фосфоглицериновый альдегид) затрата – 1 АТФ и получение + 3 АТФ (окислительное фосфорилирование).

На втором этапе гликолиза при окислении 1 молекулы ФГА получаем 2 АТФ и 1 НАДН+Н, то есть 2+3=5 АТФ.

Таким образом от глицерина до ПВК получаем (3-1) + 5 = 7АТФ.

Окислительное декарбоксилирование ПВК даёт 3АТФ.

ЦТК даёт 12 АТФ.

ИТОГО: 7+3+12 = 22АТФ даёт окисление 1 молекулы глицерина в аэробных условиях.

45. Окисление жирных кислот. Внутриклеточная локализация и биоэнергетика процесса. Особенности обмена жирных кислот с нечетным количеством углеродных атомов и ненасыщенных жирных кислот.

Окисление жирных кислот (β-окисление)

Для преобразования энергии, заключенной в жирных кислотах, в энергию связей АТФ существует метаболический путь окисления жирных кислот до СО₂ и воды. Этот путь называется β-окисление.

Включает 4 этапа - первая стадия дегидрирования, стадия гидратации, вторая стадия дегидрирования, тиолазная реакция.

Элементарная схема β-окисления

Реакции β-окисления происходят в митохондриях большинства клеток организма (кроме нервных клеток). Для окисления используются жирные кислоты, поступающие из крови или появляющиеся при липолизе собственных внутриклеточных ТАГ.

Расчет энергетического баланса β-окисления линолиевой кислоты.

так как число атомов углерода равно 18, то количество молекул ацетил-S-КоА равно 9. Значит при его окислении в ЦТК образуется 9×12=108 молекул АТФ.

исходя из формулы (n/2 - 1) число циклов β-окисления равно 8. При расчете получаем 8×5=40 молекул АТФ.

в кислоте имеются 2 двойные связи. Следовательно, в двух циклах β-окисления не образуется 2 молекулы ФАДН₂, что равноценно потере 4 молекул АТФ.

на активацию жирной кислоты тратятся 2 макроэргические связи.

Таким образом, энергетический выход 108 + 40 - 4 - 2 =142 молекулы АТФ.

Баланс β-окисления пальмитиновой кислоты (С16).

При окислении жирной кислоты, содержащей n углеродных атомов: получается n/2ацетил-КоА, происходит (n/2 –1)циклов β-окисления, так как при окислении бутирил-КоА получаются сразу 2 молекулы ацетил-КоА.

Расчёт для пальмитиновой кислоты: 16/2 = 8 ацетил-КоА, 16/2 –1 = 7 циклов β-окисления, 7*5 = 35, 8*12 = 96, Таким образом, энергетический выход 96 + 35 - 1=130 АТФ.

Окисление жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов

Жирные кислоты с нечетным числом углеродов поступают в организм с растительной пищей и морепродуктами. Их окисление происходит по обычному пути до последней реакции, в которой образуется пропионил-SКоА. Суть превращений пропионил-SКоА сводится к его карбоксилированию, изомеризации и образованию сукцинил-SКоА. В этих реакциях участвуют биотин и витамин В₁₂.

Последние реакции окисления жирных кислот с нечетным числом атомов углерода

Окисление ненасыщенных жирных кислот

При окислении ненасыщенных жирных кислот возникает потребность клетки в дополнительных ферментах изомеразах. Эти изомеразы перемещают двойные связи в жирнокислотных остатках из γ- в β-положение и переводят природные двойные связи из цис- в транс-положение.

Таким образом, уже имеющаяся двойная связь готовится к β-окислению и пропускается первая реакция цикла, в которой участвует ФАД.

Регуляция окисления

•Регуляторный фермент – карнитинацилтрансфераза.

•Чем интенсивнее идёт распад АТФ, тем быстрее окисляются жирные кислоты.

•Скорость окисления зависит от доступности субстрата ацил-КоА.

•Окисление активируется в постабсорбтивный период или при длительной физической работе, когда в результате распада жиров в жировой ткани в крови увеличивается концентрация жирных кислот.

Снижение бетта-окисления приводит к: гипогликемии, снижению образования кетоновых тел, повышению свободных ЖК в крови, миастении, миоглобинурии, накоплению липидов в мышцах. Лечат карнитином.