Липогенез
.pdf
1
2
Синтез жиров (липогенез). Метаболизм ЛПОНП
Липогенез – совокупность метаболических путей обмена липидов, связанных с синтезом высших жирных кислот (ВЖК) и триацилглицеридов (ТАГ)
|
Липогенез |
Синтез ВЖК |
Синтез ТАГов |
Масса жировой ткани в организме среднестатистического человека ≈ 10 кг (может обеспечить организм энергией в течение40 дней голодания)
Для сравнения – запас гликогена в организме ≈ 400 г (может обеспечить организм энергией в течение 24 часов голодания)
Преимущества жировой ткани как энергетического резерва организма:
Гидрофобность |
Большая энергетическая емкость |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Обеспечивает компактность запасов |
1 г жира = 9.3 ккал энергии |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Молекулы жиров в адипоцитах |
|
|
|
объединяются в крупные жировые капли, не |
|
|
|
содержащие воды, и поэтому являются |
|
|
|
наиболее компактной формой хранения |
|
|
|
энергетически значимых молекул) |
|
|
|
3
Сравнение гликогена и жиров как запасаемых энергоносителей
|
|
|
|
|
Гликоген |
|
|
Жиры |
|
|
|
|
Характеристика |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Количество в организме |
|
|
≈ 300-400 грамм |
|
|
≈ 10 кг (у человека массой 70 кг) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суточное потребление гликогена ≈ 400 грамм, |
|
|
|
|
|
|
|
Суточное потребление |
|
|
поэтому полное обновление гликогена происходит |
|
|
Суточное потребление жиров ≈ 100 грамм, |
|
|
|
|
|
|
достаточно часто (при суточном голодании и |
|
|
поэтому за сутки может обновится только |
|
|
|
|
|
(скорость обновления) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
последующих приемах пищи – менее чем за |
|
|
1/100 всего аккумулированного жира |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
2-е суток) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Резерв |
|
|
Гликогена хватает примерно на 1 сутки голодания |
|
|
Жиров хватает на многие недели голодания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При обычном режиме питания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
депонированные жиры могут и вовсе не |
|
|
|
|
Особенности |
|
|
Запасы гликогена расходуются на всем |
|
|
расходоваться, поскольку в плазме |
|
|
|
|
расходования в течение |
|
|
протяжении суток, за исключением абсорбтивного |
|
|
постоянно имеются липопротеины с |
|
|
|
|
суток |
|
|
периода, когда происходит синтез гликогена |
|
|
экзогенно и эндогенно синтезируемыми |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТАГами, которые снабжают органы и ткани |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жирными кислотами |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Глицерол и ВЖК. Глицерол – субстрат для |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продукты гидролиза |
|
|
Только глюкоза |
|
|
глюконеогенеза в печени. ВЖК – источник |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
синтеза АТФ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4
План характеристики метаболических процессов
Когда
абсорбтивный, постабсорбтивный период, голодание, физическая активность, покой
Где
ткани, органы
Для чего
биологическое значение процесса
Ход реакции
характеристика каждой реакции: субстраты, ферменты, продукты
Регуляция
гормональная, аллостерическая (для характеристики гормональной регуляции использовать
план, который указан во 2-й теме 2-го блока)
|
5 |
|
Синтез триглицеридов |
|
|
|
Когда? |
|
В абсорбтивный период, после приема |
||
богатой углеводами пищи |
|
|
|
Где? |
|
Адипоциты |
Гепатоциты |
Клетки лактирующей |
жировой ткани |
печени |
молочной железы |
|
Для чего? |
|
В жировой ткани |
|
В лактирующей молочной железе |
ТАГи депонируются в адипоцитах и |
|
Секретируются в молоко и |
служат энергетическим |
обеспечивают организм развивающегося |
|
резервом организма |
|
новорожденного энергией |
6
В печени
Печень выполняет важную роль преобразователя избытка поступивших в организм с пищей
углеводов в ВЖК → участвуют в синтезе ТАГов → секретируются в кровь в составе ЛПОНП и транспортируются в клетки
различных тканей и органов (в первую очередь – в жировую ткань)
7
Ход реакции
Исходные субстраты для синтеза ТАГов
Ацил-CoА |
Глицерол-3-фосфат |
активная форма ВЖК
Источники образования ВЖК для синтеза ТАГов
Гидролиз экзогенных |
Образование ВЖК de |
жиров |
novo из избытка глюкозы |
Этапы синтеза ТАГов
Образование активных форм субстратов (ацил-CoA и глицерол-3-фосфата)
Перенос остатков ВЖК на глицерол-3-фосфат
8
Реакции 1-го этапа:
I.Активация ВЖК:
Ацил-CoA-синтетаза (лигаза)
ВЖК |
HS-CoA |
АТФ |
ацил-CoA |
АМФ |
РPi |
II.Образование глицерол-3-фосфата (1 вариант – в печени и жировой ткани)
1
Глюкоза → 1-й этап гликолиза →
|
|
глицерол-3-фосфатдегидрогеназа |
NAD+ |
ДАФ |
NADH+H+ |
глицерол-3-фосфат |
дигидроксиацетонфосфат
III.Образование глицерол-3-фосфата (2 вариант – только в печени)
глицерокиназа
глицерол |
АТФ |
глицерол-3-фосфат |
АДФ |
В жировой ткани глицеролкиназа отсутствует, и восстановление ДАФ – единственный путь синтеза глицерол-3- фосфата. Поэтому синтез ТАГов в жировой ткани может происходить только в абсорбтивный период, когда в ответ на физиологическую гипергликемию выбрасывается инсулин, который стимулирует встраивание ГЛЮТ-4 в мембраны адипоцитов и тем самым активирует транспорт внутрь клеток глюкозы, которая распадается по пути гликолиза
9
Реакции 2-го этапа:
I. О |
|
|
глицерол-3-фостат-ацилтрансфераза |
|
|
глицерол-3-фосфат |
2 ацил-CoA |
1,2-ДАГ-3-фосфат |
2 HS-CoA |
||
|
|||||
|
|
|
фосфатидная |
|
|
|
|
|
кислота |
|
|
II. |
|
|
фосфотидатфосфогидролаза |
|
|
фосфатидная кислота |
Н2О |
1,2 ДАГ |
Pi |
||
|
|||||
III. |
|
|
ДАГ-ацилтрансфераза |
|
|
1,2 ДАГ |
ацил-CoA |
ТАГ |
HS-CoA |
||
|
Источники ВЖК для синтеза ТАГов в адипоцитах жировой ткани
Преимущественно |
В меньшей степени |
Высвобождение ВЖК при |
Синтез ВЖК из продуктов |
гидролизе ТАГов |
распада глюгозы |
хиломикронов и ЛПОНП с |
|
помощью ЛП-липазы |
|
В адипоцитах для обеспечения реакций синтеза ТАГов распад глюкозы идет в 2-х направлениях
Гликолиз обеспечивает образование |
Пентозофосфатный путь окисления |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ДАФ |
ацетил-CoA |
Источник NADPH+H+ |
|||
Субстрат для |
Субстрат для |
Донор водорода для реакций синтеза ВЖК |
|||
синтеза |
синтеза ВЖК в |
в адипоцитах de novo |
|||
глицерол-3- |
адипоцитах |
|
|
||
фосфата |
de novo |
|
|
||