Липогенез
.pdf
10
Особенности синтеза жиров в гепатоцитах печени:
Печень – главный орган, где идет синтез ВЖК из продуктов гликолиза при поступлении в организм избытка глюкозы
Механизм:
Синтез ВЖК в печени из избытка глюкозы
Синтез ТАГов
Секреция ТАГов в составе ЛПОНП в кровеносное русло
Обмен ЛПОНП аполипопротеинами с ЛПВП (перенос апоС-II и апоЕ с ЛПВП на ЛПОНП)
Образование зрелых ЛПОНП (апоВ-100, апоС-II и апоЕ)
Гидролиз ТАГов в составе ЛПОНП с помощью ЛП-липазы (апоС-II – активатор ЛП-липазы) в жировой ткани, скелетной
мускулатуре и лактирующей молочной железе
Образование свободных ВЖК и глицерола
В жировой ткани освободившиеся ВЖК используются для синтеза и последующего депонирования ТАГов, в скелетной мускулатуре освободившиеся ВЖК используются как энергетические субстраты, а в лактирующей молочной железе для синтеза ТАГов, которые выделяются в составе молока
Освободившийся глицерол транспортируется в печень, гделибо вновь участвует в синтезе ТАГов, либо включается в глюконеогенез
11
Гормональная регуляция синтеза ТАГов
Вабсорбтивный период (в печени)
Физиологическая гипергликемия Секреция инсулина
Дефосфорилирование и индукция синтеза регуляторных ферментов гликолиза и синтеза ВЖК
Превращение части глюкозы, поступающей с пищей, в жирные кислоты
В абсорбтивный период (в жировой ткани)
Физиологическая гипергликемия
Секреция инсулина
Встраивание ГЛЮТ-4 в ЦПМ адипоцитов + индукция синтеза ЛП-липазы и экспонирование её на поверхность эндотелия
Стимуляция поступления глюкозы и ВЖК в адипоциты
Образование всех необходимых субстратов для синтеза и депонирования ТАГов (глицерол-3-фосфата и активных форм ВЖК)
Синтез и депонирование ТАГов
12
Практический бокс
Жировой гепатоз (жировая дистрофия печени, жировая инфильтрация, ожирение печени, стеатоз печени) – хроническое
заболевание, характеризующееся повышенным накоплением жира в гепатоцитах
Причины (этиология)
Токсические воздействия на печень
Алкоголь, инсектициды, некоторые лекарственные средства
Эндокринно-метаболические нарушения
сахарный диабет, общее ожирение
Нарушение питания
недостаточность липотропных факторов, белковоэнергетическая недостаточность питания (квашиоркор), употребление с пищей избыточного количества жиров
Гипоксия
сердечно-сосудистая, легочная недостаточность, анемии и т.д.
13
Патогенез
Главная причина – хроническая алкогольная интоксикация
Катаболизм этанола
Образование избыточного количества ацетил-CoA
Синтез ВЖК + ацетилирование ацетальдегидом (продукт катаболизма этанола) аполипопротеинов, участвующих в формировании ЛПОНП в печени
Внутриклеточное накопление ТАГов в гепатоцитах
Развитие алкогольного стеатоза печени
СД, избыточное употребление богатой жирами и углеводами пищи
Синтез ВЖК в гепатоцитах Синтез ТАГов
ТАГи не успевают секретироваться в составе ЛПОНП Внутриклеточное накопление ТАГов в гепатоцитах Развитие жирового гепатоза
14
Interesting fact
Во Франции популярно специфическое блюдо, называемое фуа-гра (с франц. «жирная печень»). Данное блюдо готовят из печени специальным образом откормленного гуся или утки. При выращивании птиц для приготовления данного блюда используют технологию принудительного кормления животных. Примерно 2-3 раза в день в течение 3-х недель для кормления птицы используют трубку, через которую принудительно нагнетают большое количество пищи, гораздо большее, чем они бы добровольно употребляли. Данная практика направлена на индукцию развития у птиц жирового гепатоза. После специального кормления печень птиц увеличивается в 10 раз и приобретает нежный вкус и приятную консистенцию
15
|
|
|
|
|
|
Биосинтез жирных кислот |
|
|
|
|
|
|
|
Когда? |
|
В абсорбтивный период при высокой концентрации глюкозы в плазме |
||||
|
||||||
|
|
|
|
|
|
В гепатоцитах печени, адипоцитах жировой ткани и лактоцитах |
Где? |
|
|
|
лактирующей молочной железы |
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
(реакции биосинтеза протекают в цитоплазме клеток) |
Для чего? |
|
|
|
|
Трансформация избытка углеводов в ВЖК и аккумулирование их |
|
|
|
|
|
энергии в виде ТАГов |
||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Основной субстрат |
|
|
|
Ацетил-СоА |
||
|
|
|
||||
Кофакторы и косубстраты |
|
|
|
NADPH+H+, АТФ и СО2 |
||
|
|
|
||||
Основной продукт |
|
|
|
Пальмитиновая кислота С15Н31СООН (С16:0) |
||
|
|
|
||||
Источник АТФ |
Источник СО2 |
Гликолиз |
Реакции общего пути катаболизма |
|
и малик-фермента |
|
16 |
|
|
Источники NADPH+H+ |
|
ПФП окисления глюкозы |
Окислительное |
Дегидрирование изоцитрата |
|
декарбоксилирование малата до |
|
глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа |
пирувата в цитоплазме |
цитоплазматическая |
6-фосфоглюконатдегидрогеназа |
|
NADP-зависимая |
|
NADP-малатдегидрогеназа, |
изоцитратдегидрогеназа |
|
малик-фермент, или яблочный |
|
|
фермент |
не путать с NAD-зависимой |
|
|
|
|
|
митохондриальной |
|
|
изоцитратдегидрогеназой – это |
|
|
фермент цикла Кребса |
Таким образом, обязательным условием для синтеза ВЖК является поступление в организм глюкозы как источника |
||
субстратов и косубстратов |
|
|
17
Основные этапы
Перенос ацетильных групп ацетил-КоА из митохондрий в цитоплазму в составе цитрата с последующим образованием ацетил-КоА
Образование малонил-КоА в цитоплазме из ацетил-КоА
Удлинение углеродной цепи за счет ацетил-КоА и малонил-КоА
18
Ход реакций:
Основной субстрат для синтеза ВЖК (ацетил-СоА) синтезируется в матриксе митохондрий из пирувата путем окислительного декарбоксилирования пирувата, а синтез ВЖК протекает в цитоплазме клеток. Поэтому для синтеза ВЖК необходимо транспортировать ацетил-СоА из матрикса митохондрий в цитоплазму клетки, но внутренняя мембрана митохондрий непроницаема для ацетил-СоА
1-й этап:
В матриксе митохондрий
цитратсинтаза
ацетил-CoA |
оксалоацетат |
Н2О |
цитрат |
HS-CoA |
Цитратсинтаза – 1-й фермент цикла Кребса. Класс – трансферазы, ранее данный фермент относили к классу лиазы
Перенос цитрата с помощью специфической транслоказы из матрикса митохондрий в цитоплазму
Перенос цитрата в цитозоль происходит при увеличении его концентрации в митохондриях, когда
изоцитратдегидрогеназа цикла Кребса ингибирована высокими концентрациями АТФ и NADH+H+ (такая ситуация создается в абсорбтивный период, когда гепатоциты и адипоциты получают достаточное количество источников энергии)
19
В цитоплазме
|
|
|
цитратлиаза |
|
|
|
цитрат |
HS-CoA |
АТФ |
ацетил-CoA |
АДФ |
Pi |
оксалоацетат |
|
|
|
используется для |
|
|
|
|
|
|
синтеза ВЖК |
|
|
|
|
|
|
малатдегидрогеназа |
|
|
|
оксалоацетат |
|
NADH+H+ |
малат |
|
NAD+ |
|
|
|
|
малик-фермент |
|
|
|
малат |
|
NADP+ |
пируват |
NADPH+H+ |
СО2 |
|
Что происходит с продуктами малик-фермента?
Пируват |
NADPH+H+ |
транспортируется обратно в матрикс митохондрий и включается в процесс окислительного декарбоксилирования пирувата
используется как донор водорода в процессе синтеза ВЖК
Малат также может напрямую транспортироваться в митохондрии с помощью малат-аспартатного челночного механизма
(см. интенсив по углеводному обмену)
